[发明专利]用于制备润滑剂组合物的组合物

说明书

本发明公开了基于离子型和/或元素有机化合物的润滑剂组合物，尤其是冷却润滑剂溶液。

技术领域

本发明涉及用于制备润滑剂组合物的组合物，该组合物作为性能添加剂在润滑剂组合物中、优选在冷却润滑剂组合物中、尤其是在冷却润滑剂溶液中的用途，润滑剂组合物以及其制备方法。

背景技术

在金属加工中经常使用冷却润滑剂。术语“冷却润滑剂”根据DIN 51385是指尤其用于支持金属切削加工方法或成形方法或者影响组织结构的金属加工介质(也参见：A.R.Eyres,R.N.Mather,J.Inst.Petr.59(565)，第9-17页，1973)。冷却润滑剂可分为非水混溶性和水混溶性冷却润滑剂这些主要类别，其中在水混溶性的情况下进一步区分为可乳化与水溶性冷却润滑剂。

冷却润滑剂可以对金属加工过程的经济性做出决定性贡献。因此，它的使用可能例如对所使用的加工工具的使用寿命和/或材料品质产生显著影响。

在切屑与工具之间的接触区域中，冷却润滑剂应尽可能既具有冷却作用也具有减少摩擦的作用。如果重点在于冷却效果上，则为此主要使用水混溶性冷却润滑剂。然而，与非水混溶性冷却润滑剂相比，它们经常具有较差的润滑性能和对微生物的抗性。另外，它们具有不希望的泡沫形成趋势，并且经常容易受到不同水质的影响(尤其是关于所使用的水硬度)。

尤其是在水基冷却润滑剂的情况下的缺点在于，在储存期和/或使用期内由于与金属材料接触，出现不希望的pH值改变。这可能由于腐蚀和锈蚀而引起另外的磨损。此外，高或低的pH值可能对环境有害并且构成健康风险。

反之，如果期望高润滑性能，则更可能使用非水混溶性，即油基冷却润滑剂。它们的特征尤其在于它们良好的减少摩擦的性质。非水混溶性冷却润滑剂的缺点在于，由于与水混溶性冷却润滑剂相比低的比热容和热导率，其冷却效果低。此外，与在使用水混溶性冷却润滑剂的情况下相比，构件在加工之后更难于清洁。另一个问题在于，在使用油的情况下，尤其是在高切削速度下可能出现的油雾。其中所包含的气溶胶导致有害于健康的肺部负担。此外，油雾也可能是易燃的，从而要采取足够的安全预防措施。

但是，冷却润滑剂也可以是乳液，其结合了冷却效果和减少摩擦的有利性质(W.Baumann,B.Herberg-Liedtke,Chemikalien in der Metallbearbeitung,Berlin；Heidelberg Springer,1995,第37页及后续页)。乳液是一种分散体系，其通过混合两种彼此不溶于其中的液体而产生。它们显示出相对良好的润滑性能以及可接受的冷却效果。

因此，例如欧洲公开文献EP 1 319 703 A1公开了用于金属成形的水基冷却润滑剂乳液。它们在干燥之后在工件上形成润滑膜。除了水溶性无机盐之外，乳液还含有乳化石蜡以减少摩擦。

除了高生产耗费之外，冷却润滑剂乳液受到批评的尤其在于乳液的不稳定性，尤其是相对于外来油夹带、盐负载(Salzfracht)和水硬度以及微生物在乳液中繁殖。由于真菌和细菌侵染，使乳液的防腐性能降低，并且导致人员的健康方面的负担。另外，由于微生物侵染，乳液丧失稳定性，由此可能引起运行故障。乳液也如全合成那样，具有起泡的趋势。因此，对于润滑剂乳液而言典型的是，它们含有大量助剂，例如杀生物剂、乳化剂或消泡剂。除了乳液中存在的油相之外，这些助剂在乳液维护、劳动保护以及构件清洁方面也提出了挑战。

添加这样的助剂不仅提高了润滑剂生产的复杂性和成本，而且使它们的CO₂平衡劣化。另外，助剂对使用者和环境造成另外的健康负担，因为这些物质主要是具有相对低分子量的化合物，尤其是有机化合物，其优选在提高的温度的情况下(如它们在切削性金属加工或成形工艺中常见的那样)转移至气相，并且因此潜在地构成健康和环境风险。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于制备润滑剂组合物的一种组合物以及一种润滑剂组合物，其减少或克服了至少一种所提及的缺点。