[发明专利]一种适应于软水的水性金属加工切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属加工液，尤其涉及一种适应于软水的水性金属加工切削液。

背景技术

随着电子、汽车、航空航天、新能源及重型装备等行业的高速发展，开发其与之相适应的金属加工技术的也越来越得到业界的广泛关注和重视。而金属加工液作为金属加工过程中的重要组成部分，对金属加工技术的提高与发展起着不可或缺的作用。一般来说，金属切削液分为油基和水基两大类。从市场使用情况来看，水基产品的用量在逐年增加。但是，水基切削液对现场水质的好坏较敏感。如高硬度的水会造成切削液不稳定，从而影响到加工工件的表面质量，降低刀具和砂轮的寿命。受污染的水会造成乳化液细菌或霉菌的滋生，从而影响切削液的性能。

因此，为了更好地提高加工的效率和质量，目前越来越多的生产企业在应用水性切削液时开始使用处理过的软化水。然而，传统的水性切削液在用软水进行稀释时，会产生泡沫多，流量不稳定，润滑不足等性能缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种适应于软水的水性金属加工切削液，以解决现场切削液高泡、不稳定、加工性能不佳等问题。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其按重量百分比由以下组分组成：基础油20-45％，改性聚合蓖麻油酸5％-15％，非离子表面活性剂0.5-5％，阴离子表面活性剂5-15％，合成酯5-15％，偶联剂1-6％，添加剂1-5％，余量为水。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述基础油为矿物油、聚α-烯烃、乙烯-聚α-烯烃、菜籽油、棕榈油或大豆油。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述改性聚合蓖麻油酸是聚合蓖麻油酸与带端羟基的聚乙二醇和聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一种的反应产物。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酯中的至少一种。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述阴离子表面活性剂选自油酸、妥儿油酸、蓖麻油酸、二聚酸、异构硬脂酸中的至少一种与单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二环己胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种的混合物。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述合成酯选自棕榈酸异辛酯、油酸异辛酯、异戊二醇酯、三羟基丙烷酯、季戊四醇酯中的至少一种。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述偶联剂为异丙醇、丙二醇、甲氧基-丙氧基-丙醇或乙二醇丁醚。

上述的一种适应于软水的水性金属加工切削液，其中，所述添加剂选自杀菌剂、防锈剂、消泡剂和缓蚀剂的至少一种。

将上述各种原料组分在20-50℃温度下依次逐个加入并搅拌，使其混合均匀，即可得到本发明产品。

本发明在切削液配方中巧妙地利用了改性聚合蓖麻油酸特殊的分子结构，有效加快了切削液在软水中的释泡速度，并且大幅度提高了切削液的稳定性和润滑性。

改性聚合蓖麻油酸一方面具有分子量较大的疏水基团，并且含有双键，分子结构不规则，另一方面部分分子两端均有亲水的聚合物链段。当其在水溶液中形成泡沫时，其表面分子很难形成紧密的排列，从而造成液膜的强度差，因此所形成的泡沫是不稳定的，容易破灭。但同时该物质的疏水-亲水-疏水结构又使乳化体系更加稳定，延长了切削液的寿命。另外，其长链段的分子结构上仍保留不少极性基团，可以在金属表面形成一定强度的润滑膜，加上与其它组分的复合，很好地提高了本发明切削液的润滑性能。

本发明切削液与传统产品进行了泡沫和润滑性能的对比测试。其中泡沫性能为循环泵实验测试。具体方法为将产品在软水中稀释，循环20个小时，测定其泡沫高度和消泡时间。润滑性能为攻丝扭矩测试。

泡沫性能对比测试结果如下(软水，8％浓度)：