[发明专利]一种全合成切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属加工中使用的润滑冷却介质，特别是一种具有良好的润滑、防锈、冷却等性能的全合成切削液。

背景技术

随着现代机械制造业的快速发展，现代机床的主轴转速已从过去的几千转/分钟发展到几万转/分钟，甚至可达10万转/分钟。在高速驱动的金属加工已被普遍应用于去除加工过程中，切削技术和切削工艺的不断创新对切削液的润滑、冷却、清洗和防锈等性能提出更高的要求。切削液根据其组成可分为油基切削液和水基切削液两大类。水基切削液因其具有油基切削液无可比拟的冷却性能，特别适合高速加工，一方面可以将高速加工产生的塑性变形热和摩擦热及时带走，避免工件的烧伤，另一方面可以有效降低切屑和前刀面及工件与后刀面的摩擦，提高刀具的使用寿命，显著提升生产效率。同时，由于石油资源大量的开采使用造成石油资源短缺，致使石油价格的攀升，油基切削液的成本不断增高。因此，水基切削液得到越来越广泛的使用。根据水基切削液的组成可以将其分为乳化油、半合成和全合成切削液。就冷却性能而言，全合成切削液＞半合成切削液＞乳化油。就润滑性而言，全合成切削液＜半合成切削液＜乳化油。传统的水基切削液中，乳化油和半合成切削液含有矿物型基础油及其他油性润滑剂，因而具有较好的润滑性。全合成切削液不含矿物型基础油及其他油性润滑剂，因而不能提供适当的润滑性。全合成切削液虽然具有良好的冷却清洗性能，稀释液外观透明澄清，具有良好的加工可视性，但其润滑性不足限制其使用。如何提高全合成切削液的润滑性,扩大其应用范围已经成为人们关注的焦点。

发明内容

本发明的目的是在提供一种适用范围广、性能优良的全合成切削液。

本发明所述的全合成切削液，其组分及含量（按重量百分比计）：水溶性聚醚5.0～30.0%、合成酯0.0～10.0%、防锈剂5.0～15.0%、醇胺类化合物5.0-20.0%、稳定剂3.0-8.0%、消泡剂0～500ppm，余量为水。

水溶性聚醚是环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共合物，浊点在25～35℃，可以与水按任意比例混溶。

合成酯为脂肪酸酯，具有一定的水溶性，即表现出合成酯的良好润滑性，提高全合成切削液的润滑性，同时又具有乳化剂的乳化性，可以很好地分散在配方体系中，不影响产品外观。

防锈剂为不含亚硝酸盐的水溶性防锈剂，防锈体系不会对人体及环境造成危害。

水溶性防锈剂为一元羧酸盐或三元羧酸盐或硼酸盐或者三者之间按任意比例的复配。通过防锈剂，提高全合成切削液的防锈性能，防止加工工件的生锈。

醇胺类化合物为三乙醇胺或单乙醇胺或异丙醇胺或除二乙醇胺之外的各类结构水溶性胺。醇胺类化合物可以与防锈剂起到协同作用，提高全合成切削液的防锈性能，同时维持全合成切削液的pH值，防止因pH值下降导致的防锈等各类问题。

稳定剂中含有-OH或-COOH，其C原子数大于4。加入稳定剂可以保证全合成切削液的浓缩液稳定，避免出现混浊或分层现象，影响切削液的性能。

消泡剂是非离子聚醚型或有机硅型。由于所采用的聚醚浊点低，本身具有一定的消泡作用，消泡剂的用量在0～500ppm之间。如果需要加入消泡剂，最好是使用有机硅型消泡剂，用量小于300ppm。

水可以是蒸馏水、去离子水、自来水或硬度小于1000ppm的其它水质。

本发明的特点是：在保持全合成切削液良好冷却性能的基础上，通过添加剂复配技术，克服了合成切削液润滑性和防锈性差的缺点，明显改善了产品的润滑性能，提高了金属加工工件表面精度，减少刀具的磨损，延长刀具使用寿命，防止因短期防锈差带来的生产问题。原料易得，生产工艺简单，价格低廉，具有良好的冷却、防锈、润滑、消泡等性能。水溶性产品，不含亚硝酸盐、二乙醇胺等禁止使用的添加剂，杜绝了起火燃烧的隐患，提高了生产安全性。使用时没有油烟的排放，减少环境污染，改善工作环境，有利于工人身心健康。

具体实施方式

采用Reichert试验仪通过磨损失重和磨损面积考察以下实施例中全合成切削液的润滑性，铁屑试验考察全合成切削液的防锈性能，振荡法考察全合成切削液的消泡性能，并与其他市售产品进行对比。

实施例1

水溶性聚醚5%，脂肪酸酯10%，三元羧酸盐防锈剂10%，三乙醇胺化合物15%，稳定剂4%，消泡剂200ppm,蒸馏水54%。其中：水溶性聚醚是环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共合物，浊点在28℃；稳定剂中含有-OH或-COOH，C原子数20。考察全合成浓缩液外观及5%稀释液的润滑性、防锈性和消泡性能，并与市售产品性能对比，结果见表1。

表1