[发明专利]一种多功效全合成切削液

说明书

技术领域

本发明涉及润滑剂技术领域，尤其是涉及一种全合成金属加工切削液。

背景技术

全合成金属加工液由于不含矿物油，通常用聚醚类来增加加工液的润滑性能，鉴于其润滑极压性能有限，全合成切削液主要应用于磨削加工和一些对润滑极压要求不高的材质和工艺。对于苛刻难加工的材质和工艺（材质如不锈钢、高硬质合金钢等；工艺如攻丝、深孔钻、铰削等），必须使用高润滑和极压性能的金属加工液，有时甚至必须用切削油来加工。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种多功效全合成切削液。本发明利用独有的含磷硼酸酯水基润滑剂作为主要的极压润滑剂，可有效提高全合成加工液的润滑极压性能，大大提高全合成切削液的适用范围，可应用于一些苛刻难加工的材质和工艺。

本发明的技术方案如下：

一种多功效全合成切削液，将各原料组分混合后搅拌均匀即可，各原料组分及其质量百分数分别为：

单乙醇胺，工业级：13~17%；

苯并三氮唑，工业级：0.1~0.2%；

硼酸，工业级：3~5%；

含磷硼酸酯水基润滑剂：4~8%；

癸二酸，工业级：1~2.5%；

新癸酸，工业级：4~7%；

低泡表活剂，工业级：0.5~1.5%；

非离子消泡剂，工业级：0.4~1%；

余量为水，上述各原料组分的质量百分数相加为百分之百；

其中含磷硼酸酯水基润滑剂的制备方法如下：

（1）将硼酸、原料A、丙三醇投入到反应釜中，在抽真空和不断搅拌的条件下进行反应，反应温度为80~120℃，反应时间60~120分钟；

（2）关闭抽真空，反应釜内温度冷却至50℃以下，再向反应釜中缓慢加入五氧化二磷，不断搅拌，控制反应温度在90℃以下，加料完毕后搅拌50~70分钟；

（3）控制温度在90℃以下，向反应釜中加纯水，搅拌60~90分钟；

（4）将反应釜温度降到室温，出料；

所述原料A为TX-(4~9）中的一种或AEO(4~9)中的一种；

上述各原料的纯度及质量百分数为：原料A，工业级，70~85%；硼酸，工业级，2.5~4%；丙三醇，工业级，2~6.5%；五氧化二磷，工业级，4~7%；纯水，工业级，3~17%。

低泡表活剂选用陶氏公司的产品DF-16；所述非离子消泡剂选用陶氏公司的产品X-35。

其中各原料的主要作用如表1所示：

表1

将各原料组分混合后搅拌时，温度保持为20~40℃；

制备含磷硼酸酯水基润滑剂时，在步骤（2）中控制温度在90℃以下，是为了减少磷的烧结现象。

本发明有益的技术效果在于：

本发明是以特有的含磷硼酸酯水基润滑剂为主润滑极压剂，与水、缓蚀防锈剂、表面活性剂、消泡剂及杀菌剂等复配的一款多功效全合成切削液。本发明润滑极压性能的保证是基于配方中的含磷硼酸酯水基润滑剂，含磷硼酸酯的抗磨机理是在摩擦表面生成一层既含有机物又含有无机物的无定形结构膜，具体来讲归结于两个方面：（1）硼酸酯在摩擦表面分解形成氧化硼薄膜；（2）含磷硼酸酯中的磷在摩擦中与器件表面的铁形成磷酸铁薄膜。这两种薄膜的形成都有助于抗磨减摩作用，其中磷的添加有助于形成磷酸铁，而金属阳离子可以起到稳定磷酸盐薄膜的作用。四球长磨实验表明，含磷硼酸酯润滑剂与ZDDP类润滑剂具有优秀的抗磨协同作用。

本发明和国内外同类产品相比较，具有以下优点：

（1）本发明具有优异的润滑极压性能。10%的水溶液的极压性检测显示PB值可达到70kgf。完全满足合成切削液（L-MAH）的润滑性要求；

（2）本发明具有优异的缓蚀和防锈性能，可适合铸铁、合金钢、不锈钢、铝合金等多种材质的加工。对黑色金属的工序间防锈达7~15天；

（3）本发明生物稳定性好，使用周期长，不易发臭；

（4）本发明具有良好的冷却性和清洗性能，加工后的工件很清洁；

（5）本发明不含易致癌的亚硝酸钠，环保性好，使用安全。

具体实施方式

实施例1

首先制备含磷硼酸酯水基润滑剂：

（1）将硼酸、原料A、丙三醇投入到反应釜中，在抽真空和不断搅拌的条件下进行反应，反应温度为80℃，反应时间120分钟；