[发明专利]乳化切削液、切削稀释液及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳化切削液、切削稀释液及其制备和使用方法。

背景技术

在现有技术中，乳化切削液在使用前，首先要使用工业自来水稀释20～30倍，配制成工作液。为确保加工液稳定的使用性能，各切削液生产厂家对稀释水的硬度都有明确要求。行业内普遍要求稀释水的硬度不超过500mg/L。

我国地域宽广，形成了各地不同的水质情况。很多地区由于稀释水硬度过高需要用户先对工业自来水进行水质软化处理，达到硬度要求后方可作为乳化切削液的稀释水使用。这不仅增加了用户水处理设备的投资及运行费用等生产成本，也使很多中小型机加工企业对乳化切削液望而却步，转而使用污染较大的油性切削油，造成了环境污染和资源浪费。

同时，在现有技术中，各切削液生产厂家忽略了高硬度水中氯离子、硫酸根离子的累积作用，在切削液的实际使用过程中，由于氯离子、硫酸根离子的累积，使得切削液防锈性能大幅下降。

因此，需要一种适应高硬度水质的乳化切削液，不仅能有效避免切削液的分层和失效现象，也能有效防止切削液防锈性能大幅下降，使切削液的各项使用指标稳定，为客户节约大量生产成本，并且也能有效利用水资源，同时也可使项目产品在与国内外同类产品的市场角逐中更具竞争力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中乳化切削液只能针对低硬度水源，并且使用过程中由于离子累积效应引起的防锈性能下降，工作液分层、失效，金属表面腐蚀等缺陷，提供一种新的乳化切削液及其制备方法。本发明制得的切削液能够适应于高硬度水质，使工作液能在使用过程中保持稳定的乳化性能、防锈性能、冷却性能、润滑性能、清洗性能、泡沫性能。有效避免切削液的分层和失效、金属表面腐蚀或锈蚀等现象。使用周期长，对皮肤无刺激无伤害，废液不会污染环境。

发明人在研发过程中，对切削液的各种原料及其重量百分比，以及制备工艺步骤和条件进行了深入而广泛的研究，最终通过上述各因素的整体协同作用，得到了本发明的乳化切削液。

本发明的目的之一是，提供一种乳化切削液；其原料包括下述重量百分比的组分：

所述原料的质量百分比之和为100%。

本发明中，所述的防锈添加剂为本领域常规防锈添加剂。较佳的，所述的防锈添加剂为硼酸类物质和/或多元羧酸，其中，所述的硼酸类物质为硼酸酰胺、硼酸、硼酸酯，所述的多元羧酸为癸二酸；其中，所述的硼酸酯为三乙醇胺硼酸酯。更佳的，所述的硼酸类物质的添加量为3-7%。

本发明中，所述的乳化剂为本领域常规乳化剂。较佳的，所述的助乳化剂为蓖麻油酸酯类乳化剂，更佳的所述的蓖麻油酸酯类乳化剂的重均分子量为600-1500，酸值为50-80mgKOH/g。

本发明中，所述的长链脂肪酸为本领域常规的长链脂肪酸。较佳的，所述的长链脂肪酸为油酸、蓖麻油酸、妥儿油酸和二聚酸中的一种或多种。

本发明中，所述的非离子表面活性剂为本领域常规的表面活性剂。较佳的，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；更佳的，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的结构通式为R-O-(CH2CH2O)n-H，其中R为C₉～C₁₃的饱和碳链，n=5～9。

本发明中，所述的耦合剂为本领域常规的耦合剂。较佳的，所述的耦合剂为脂肪醇和/或脂肪醚；其中，所述的脂肪醇的结构通式为ROH，其中R为C11-C18的饱和碳链，所述的脂肪醚为二乙二醇单丁醚；较佳的，所述的脂肪醇为异构碳醇，所述的异构碳醇为异构十二碳醇，所述的异构碳醇的结构式为C12H25OH。

本发明中，所述的抗硬水添加剂为本领域常规的抗硬水添加剂。较佳的，所述的抗硬水添加剂为醇醚羧酸和/或N-辛酰基谷氨酸。更佳的，所述的醇醚羧酸的添加量为2%，所述的N-辛酰基谷氨酸的添加量为3%。

本发明中，所述的极压添加剂为本领域常规的极压添加剂。较佳的，所述的极压添加剂为含硫和/或含磷的化合物；更佳的，所述的极压添加剂为硫化矿物油和/或硫化油脂。所述的硫化矿物油和/或硫化油脂的制备方法为将硫磺与矿物油在电加热釜中加热至120-130℃，搅拌、反应2小时，硫化油脂方法相同更佳的，所述的极压添加剂的添加量为10%。

本发明中，所述的基础油为本领域常规的基础油。较佳的，所述的基础油为石蜡基矿物油和/或环烷基矿物油，其中，所述的矿物油40℃的运动粘度为5～30mm2/s。更佳的，所述的矿物油的添加量为60%。