[发明专利]无胺无VOC的金属加工液

说明书

本发明涉及水-基的金属加工组合物领域。

技术领域

本发明具体涉及水性的、对环境友好的、可再生的(recyclable)、合成的、无胺、无石油油料和无voc的金属加工组合物，其为高程度的无害材料且其与广泛范围的金属合金相适合。

发明背景

金属加工组合物被用于许多金属处理操作，诸如切削、磨削、成形、叠接(lapping)、拉拔、成形、压制、冲孔、辗压、压印，和另外地润滑和冷却金属加工工具，从加工件冲洗掉金属性碎屑和杂质(如果加工件存在一些的话)，和尽可能地保护工具和机器的部件免于损坏、磨损和腐蚀。这样的处理包括显示金属切削的切割操作，如磨削、车削、铣削、攻丝、拉削和滚齿，以及显示通常无金属切削的成形操作，如弯曲、热轧和冷轧、拉拔、锻造、压印和冲裁。金属加工组合物可辅助从这些金属性组分中冲洗掉油和碎片。且它们会向这些组分提供防腐蚀保护。

金属加工组合物的主要类别是直链油型且是水-基类型。

水-基类型可进一步细分为以下类型：

A) 可溶性油典型地包括按重量计至少70 %的石油油料、乳化剂、任何润滑性添加剂、链烷醇胺和按重量计小于2 %的水。

B) 半-合成的流体典型地包含按重量计5至60 %的石油油料、高含量的乳化剂、任何润滑性添加剂、链烷醇胺和按重量计10至60 %的水。半-合成的流体的劣势是低热容量，这样它们具有低的冷却效应，差的乳化稳定性，常常出现细菌生长和石油油料残渣的易净化性问题。

C) 合成的流体是无石油油料的且典型地含有任何水-溶性润滑性添加剂，如水-溶性短链羧酸、水-溶性聚亚烷基二醇和水-溶性EO/PO嵌段共聚物的混合物，还有抑制腐蚀和用于pH缓冲性能的任何水-溶性腐蚀抑制剂、链烷醇胺和非常高含量的水。合成的金属加工组合物C)具有以下优势：没有石油油料的清洁问题，具有良好的硬水稳定性和微生物控制，和油槽寿命长。但是，现有的合成的金属加工组合物的缺点典型地是以下问题：清洁由所加的润滑性添加剂引起的残渣，在与相同成本基础上的含石油油料产品比较时降低了润滑性，增加油槽寿命和机器保养腐蚀问题，和潜在的对工人的皮肤刺激。

D) 新的-合成的流体使用植物油和/或动物油替代石油油料，和典型地含额外的任何乳化剂、腐蚀抑制剂、链烷醇胺和一定含量的水。但是它们典型地仅具有中等高度的润滑性和具有这样的劣势，即乳液常常很不稳定并且极其常见地有细菌生长。

在本领域的现有技术状态下，许多金属加工组合物为水和油的石油油料-基分散液或乳液。现在，用富含石油油料的金属加工组合物进行多于80 %的金属加工操作。但是在任何金属加工组合物中的一定含量的石油油料引起如下几个问题：1.) 热传导性差，以致具有较低的冷却效应，2.) 其使微生物能够生长和可对工人有害，3.) 石油油料引起薄雾和难以清洗掉的残余物，4.) 处置问题和对环境不友好和5.) 水硬度可影响乳液稳定性。因此，存在进一步开发无石油油料的金属加工组合物的需求。因此，行业转向水-基金属加工组合物的应用。

链烷醇胺具有诸多缺点，即它们中的一些是非常有害的化合物和对环境不友好，它们中的一些引起高度挥发性有机内容物VOC和它们中的一些引起皮肤和身体的刺激性和疾病。此外，这些化合物可导致强烈的气味。

市场中的合成的无石油油料的金属加工组合物的润滑性和稳定性仍然是十分有限的。行业仍然寻求更好的产品，它们具有更好的润滑性，具有更好的和更长的稳定性和具有少量的有害化合物。