[发明专利]包含中和的脂肪酸的金属加工液

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工液。在一方面，本发明涉及水基金属加工液 (MWF)，而另一方面，本发明涉及抑制铝或其他金属的锈蚀的水基 MWF。在又一方面，本发明涉及包含中和的脂肪酸的水基MWF，而 在再一方面本发明涉及使用MWF的各种方法。

背景技术

水基金属加工液由于其相比于非水基金属加工液的经济、环保和 安全的优点而众所周知并被广泛使用。水基MWF具有非常低的可燃 性，且随着石油产品不断增长的成本，水基MWF相比于非水基MWF 的经济优势持续增长。此外，水基MWF相比于石油液体至少在相同 程度上不会带来明显的使用和处理的环境负担。然而，除了这些安全、 经济和环保的优点，水基MWF必须也显示其他性质，例如不锈蚀工 件以及在储存和使用期间的稳定性。

水基MWF主要包含水，通常超过95，常常超过97重量百分比(重 量％)。在通常金属加工条件下，特别是若MWF具有相对较高的pH， 例如高于9(是许多水基MWF的典型特征)，水趋于锈蚀某些铁类和 非铁类工件(特别是铝)。然而，能将例如硅酸钠和磷酸酯的一些材料 掺入水基MWF以阻止工件的锈蚀，但这些材料常常具有其自身的缺 陷。例如，硅酸盐趋于堵塞常用于MWF再循环的超滤膜，磷酸酯倾 向于相对迅速的细菌降解。

因此，金属加工工业对发现降低或消除切削操作期间和之后金属 工件(特别是如铝的非铁类金属工件)的锈蚀的添加剂和水基MWF 制剂保持持续的兴趣。而且，工业，特别是小型和中型加工车间对有 效用于铁类和非铁类金属的所述添加剂或制剂保持持续的兴趣，因为 这使得他们免于购买和库存多个水基MWF的需要。

发明内容

在一个具体实施方案中，本发明为一种用于水基MWF的中和的 脂肪酸添加剂，该添加剂包含由胺、链烷醇胺和苛性碱的至少一种中 和的C_12-20脂肪酸。在另一个具体实施方案中，本发明为一种包含中和 的脂肪酸添加剂的水浓缩物。在又一个具体实施方案中，本发明为一 种具有至少约7的pH并包含以水基MWF重量计至少约0.1重量％的 由胺、链烷醇胺和苛性碱的至少一种中和的C_12-20脂肪酸的水基MWF。

这里使用的“中和的脂肪酸添加剂”、“脂肪酸添加剂”和类似的 术语意为基本上仅包含中和的脂肪酸的基本上的非水溶液。若制备， 除了水基MWF的残余物以外，所述脂肪酸添加剂为中和的脂肪酸的 形式。在这种形式下，能将所述添加剂包装、储存和/或销售至经销商 和/或直接用户。

“浓缩物”、“母料”和类似的术语意为部分由水、油和/或另一种 水基MWF的功能性组分稀释的中和的脂肪酸。“部分稀释”意为在准 备用作水基MWF之前，浓缩物需要进一步稀释(通常用水)。通常， 浓缩物包含至少约1，通常至少约5且有时差不多10或10以上重量％ 的中和的脂肪酸。所述浓缩物通常含有少于95，更通常少于约75且甚 至更通常少于约50重量％的水。能直接由添加剂制备浓缩物，例如， 用水稀释添加剂并任选地加入MWF的其他组分，或者从头开始制备 浓缩物，例如通过分别加入脂肪酸和中和剂原位制备中和的脂肪酸。 与添加剂一样，能将所述浓缩物包装、储存和/或销售至经销商和/或直 接用户。

“水基MWF”和类似的术语意为包含其所有组分并准备使用的 MWF。在此形式下，水基MWF充分稀释，即在准备使用之前该水基 MWF不需要任何由水或任何其他组分的进一步稀释，所述水基MWF 通常包含95或更多重量％的水。与浓缩物一样，或者通过稀释水基 MWF的前体(即浓缩物，通常以介于约10和20之间，或20以上的 稀释因子稀释)，或者直接由单独的组分制备水基MWF。在制备的第 二种方法中，能直接加入中和的脂肪酸，即作为在先制备的中和的脂 肪酸添加剂，或原位制备中和的脂肪酸，即以适当的量分别加入脂肪 酸和中和剂。

“中和剂”和类似的术语意为与MWF的其他组分可相容，并能 中和MWF的脂肪酸组分而保持中和的脂肪酸的大体溶解度的任何胺、 链烷醇胺或苛性碱。“大体溶解度”意为就作为水基MWF的锈蚀抑制 组分的功效而言，可忽略中和的脂肪酸的任何沉淀。