[发明专利]水溶性切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性切削液。

背景技术

切削液是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工 业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响。

切削液按油品化学组成分为非水溶性 ( 油基 ) 液和水溶性 ( 水基 ) 液两大类。水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和全合成切削液。乳化型切削液润滑性能好，但在 冷却性、渗透性、稳定性上较差，使用周期短，排放时存在环保问题，不可生物降解，易产生 发霉、发臭等现象；水基合成切削液在性能上具有良好的冷却性、清洗性、稳定性，从环保、节约油料资源等方面具有积极的意义，是切削液发展的主流。目前一般的重负荷水溶性切削液在使用过程中在防锈性、油雾、气味等方面都存在欠缺。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种水溶性切削液。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是：一种水溶性切削液，按照重量份包含以下组分：硼酸4%、十二碳二元酸1%、苯并三氮唑0.1%、三乙醇胺7%、一异丙醇胺4%、妥尔油6%、四聚蓖麻油酸3%、石油磺酸钠3%、矿物油36%、合成脂5%、铝缓蚀剂0.5%、MBM杀菌剂2%、乳化剂2%、水26.4%，其中，水溶性切削液的pH 值在 8.3～9.3 之间。

优选地，所述合成酯单酯为多元醇酯。

优选地，所述合成酯单酯选自单甘油酯、失水木糖醇单硬脂酸酯、失水山梨醇单酯、甘油单 油酸酯、甘油单硬脂酸酯、C12 ～ 14 醇油酸酯、异构十三醇硬脂酸酯、PEG264、PEG 400、PEG 600、PEG 800、PEG 1000、油酸单酯、硬脂酸辛酯、辛醇辛酸酯、油酸异丙酯、油酸异丁酯、油 酸癸酯中的一种或数种的组合物。

优选地，所述乳化剂为椰子 油脂肪酸二乙醇酰胺 6501、烷基醇酰胺磷酸脂 6503、吐温 10、吐温 20、吐温 40、吐温 60 和吐 温 80 中的至少一种。

优选地，所述的铝缓蚀剂为硅酸盐。

一种水溶性切削液的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按重量份分别取硼酸4%、十二碳二元酸1%、苯并三氮唑0.1%、三乙醇胺7%、水10%，把水倒入电加热搪玻璃反应釜中，将取得的硼酸、十二碳二元酸、苯并三氮唑、三乙醇胺依次加入水中，边搅拌边加热，温度控制在 75℃，加入每一种组分后，均需混合均匀并溶解后再加入另一种组分，搅拌20分钟得混合物A，倒入容器中备用；

步骤二：按重量份分别取一异丙醇胺4%、妥尔油6%、四聚蓖麻油酸3%，并倒入电加热搪玻璃反应釜中，加热60℃，搅拌30-60分钟后向电加热搪玻璃反应釜加入混合物A，再搅拌20分钟，得混合物B ；

步骤三：按重量份分别取石油磺酸钠3%、矿物油36%、合成脂5%、铝缓蚀剂0.5%、MBM杀菌剂2%、乳化剂2%、水16.4%，依次加入混合物B中，搅拌60分钟，得成品。

本发明制得的切削液兑水稀释后使用，能用水按比例 (1∶5 ～ 1∶20) 稀释，稀释液具有优良的极压润滑性和防锈性，5％的稀释液其各项性能就均可达到或超过 SY1374-77 有关指标，单片防锈时间可达72 小时，远超标准。在部分难切削材料 ( 如钛合金、不锈钢等 ) 的加工和难加工工艺 ( 如钻孔、攻丝 ) 中，取代通常使用的切削油，节约能源、降低生产成本。

其中苯并三氮唑能够与铜、银等有色金属络合，形成稳定的螯合物，从而提高了有色金属的抗氧化能力，避免有色金属生锈，从而延长了其使用寿命。三乙醇胺的碱性比氨弱（pKa7.82），具有叔胺和醇的性质。与硼酸、十二碳二元酸反应高温时生成酯，与多种金属生成2－4个配位体的螯合物，保护金属表面，防止氧化生锈。通过添加三乙醇胺相对于传统水溶性切削液的防锈性更好。

妥尔油与常用的油酸相比乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好并且有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性。一异丙醇胺与妥尔油的反应生成酯，具有优良的起泡性，泡沫稳定性和溶解油脂的能力。通过添加妥尔油后本发明的水溶性切削液消泡性好，使用时油雾极低，无刺激性气味。