全合成水基金屬切削液及制備方法

全合成水基金屬切削液及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種全合成水基金屬切削液及制備方法。
【背景技術】
[0002] 切削液是金屬切削加工的重要配套材料，使用切削液的目的就是降低切削力及刀 具與加工件之間的摩擦，及時帶走切削熱，降低切削溫度，減少刀具磨損，提高加工件表面 粗糙度，從而提高生產效率，達到最佳經濟效果。
[0003] 隨著金屬切削技術的不斷提高，先進機床不斷開發，刀具和工件材料的發展，推動 了切削液品種的更新換代。傳統的油基切削液冷卻性、穩定性和環保等方面已經明顯滯后 于現代切削加工技術的發展。水溶性切削液的冷卻性好，價廉易得，切削后加工件易清洗， 因此水溶性切削液廣泛應用于高速切削加工工序中。水溶性切削液可分為乳化液、半合成 型和全合成型三類。全合成型切削液由于是單體系，其穩定性較乳化液和半合成型好，由于 不含油，使用周期長，清洗性好。因此性能優良且對人體無害和對環境無污染的全合成型切 削液成為現在和未來切削液的重點發展方向。但一般全合成型切削液含有對人體和環境產 生不利影響的亞硝酸鹽等有毒化學品，限制了全合成型切削液的應用。

【發明內容】

[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種全合成水基金屬切削液及制備方法，本切 削液具有全合成型切削液的優點，其性能優良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用 本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明全合成水基金屬切削液按重量百分比計由以下組分 組成：二乙醇胺5_20%、單乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防鎊劑5_10%、環氧乙燒-環氧丙燒 嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六 氫均三嗪2-5%，余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
[0006] 進一步，上述防銹劑為異壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一種或兩種。
[0007] 上述全合成水基金屬切削液的制備方法包括如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。 由于本發明全合成水基金屬切削液及制備方法采用了上述技術方案，即本切削液按重 量百分比計由三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪組成，余量為水；其中特殊胺為二 異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。本制備方法將三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹 齊U、水按比例加入反應罐中，在一定溫度下攪拌；將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸按比例加入反應罐的混合物中，在一定溫度下攪拌；最后將季胺型陽離子表面活性劑 氯鹽、羥乙基六氫均三嗪加入反應罐的混合物中，在一定溫度下攪拌，得到本切削液。本切 削液具有全合成型切削液的優點，其性能優良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用 本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
【具體實施方式】
[0008] 本發明全合成水基金屬切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺 5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%， 余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
[0009] 進一步，上述防銹劑為異壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一種或兩種。
[0010] 上述全合成水基金屬切削液的制備方法包括如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。
[0011] 實施例1 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺15%、單乙醇胺5%、二異丙醇胺 5%、異壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪5%、環氧乙烷-環氧丙烷嵌 段聚醚PN30 5%、新癸酸5%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 1%、羥乙基六氫均三嗪2%，水 余量，采用下列方法制備： 1) 將三乙醇胺15%、單乙醇胺5%、二異丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基 己酸基）_1，3, 5-三嗪5%、水按比例加入反應罐中，在40°C條件下攪拌40分鐘； 2) 將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 5%、新癸酸5%按比例加入到步驟1的混合物 中，在40°C攪拌20分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 1%、羥乙基六氫均三嗪2%加入通過步驟2得到 的混合物中，在40°C攪拌30分鐘，得到本切削液。
[0012] 實施例2 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺10%、單乙醇胺3%、二異丙醇胺 5%、氨甲基丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、環氧 乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%、羥乙基 六氫均三嗪3%，水余量，采用下列方法制備： 1)將三乙醇胺10%、單乙醇胺3%、二異丙醇胺5%、氨甲基丙醇胺5%、異壬酰胺基己酸 3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、水按比例加入反應罐中，在50°C條件下攪拌 30分鐘； 2) 將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%按比例加入到步驟1的混合物 中，在30°C攪拌30分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%、羥乙基六氫均三嗪3%加入通過步驟2得到 的混合物中，在30°C攪拌50分鐘，得到本切削液。
[0013] 實施例3 本切削液按重量百分比計由以下組分組成：三乙醇胺20%、單乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺 10%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪10%、環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新 癸酸10%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 2%、羥乙基六氫均三嗪4%，水余量，采用下列方 法制備： 1) 將二乙醇胺20%、單乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺10%、2, 4, 6-二（氨基己酸 基）-1，3, 5-三嗪10%、水按比例加入反應罐中，在50°C條件下攪拌50分鐘； 2) 將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新癸酸10%按比例加入到步驟1的混合 物中，在30°C攪拌25分鐘； 3) 將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 2%、羥乙基六氫均三嗪4%加入通過步驟2得到 的混合物中，在30°C攪拌60分鐘，得到本切削液。
[0014] 分別對上述實施例1、實施例2和實施例3的切削液進行性能測試，其性能及相關 參數如下表：
【主權項】
1. 一種全合成水基金屬切削液，其特征在于：本切削液按重量百分比計由以下組分組 成：二乙醇胺5_20%、單乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防鎊劑5_10%、環氧乙燒-環氧丙燒嵌 段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05%-0. 3%、羥乙基六氫 均三嗪2-5%，余量為水；其中特殊胺為二異丙醇胺和氨甲基丙醇中的一種或兩種。
2. 根據權利要求1所述的全合成水基金屬切削液，其特征在于：所述防銹劑為異壬酰 胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪中的一種或兩種。
3. 權利要求1或2所述的全合成水基金屬切削液的制備方法，其特征在于本方法包括 如下步驟： 步驟一、將三乙醇胺5-20%、單乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防銹劑5-10%、水按比例加 入反應罐中，在溫度為30-50°C條件下攪拌30-60分鐘； 步驟二、將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步驟 一的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌20-30分鐘； 步驟三、將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽0. 05-0. 3%、羥乙基六氫均三嗪2-5%加入到 步驟二的混合物中，在溫度為30-40°C條件下攪拌30-60分鐘，得到本切削液。
【專利摘要】本發明公開了一種全合成水基金屬切削液及制備方法，本切削液由三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸、季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪組成，余量為水；本制備方法將三乙醇胺、單乙醇胺、特殊胺、防銹劑、水按比例加入反應罐中攪拌；將環氧乙烷-環氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸按比例加入反應罐的混合物中攪拌；最后將季胺型陽離子表面活性劑氯鹽、羥乙基六氫均三嗪加入反應罐中攪拌，得到本切削液。本切削液具有全合成型切削液的優點，其性能優良且不含對人體有害的亞硝酸鹽等成分；利用本方法可制備得到本切削液，其制備過程簡單、操作方便。
【IPC分類】C10N30-12, C10M173-02, C10N30-06, C10N40-22, C10M177-00, C10N30-18
【公開號】CN104593129
【申請號】CN201310521508
【發明人】李清華, 王治明, 張文華
【申請人】上海寶鋼工業技術服務有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月30日