[发明专利]一种环保型微乳化微量切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种环保型微乳化微量切削液及其制备方法。

背景技术

传统的金属切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑和冷却，润滑剂的使用量大，不仅浪费资源，造成加工场所和环境的巨大污染，同时还会严重影响操作工人的身体健康。

在提倡节能减排、环境保护、绿色生产的今天，急需一种新的金属切削加工工艺。微量切削和微乳化技术是近几年发展起来的金属绿色加工新技术，就是在金属切削加工过程中使用微量润滑系统将极压抗磨性、润滑性和生物可降解性极好的微乳液喷洒于加工刀具和加工表面进行润滑、冷却，解决传统加工时切削油、液使用量大、浪费泄漏量大等问题，并且少量的加工液在自然界中可以快速生物降解，节能减排、环境保护效果良好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于金属切削加工工艺中配合微量润滑装置使用的环保型微乳化微量切削液，以代替原有的传统的以矿物油或植物油或切削液作为金属加工切削油/液。

本发明提供了一种环保型微乳化微量切削液，其特征在于，由以下重量百分比的原料制造而成：

其中，脂肪酸单酯为等摩尔的C₁₂～C₁₈的脂肪酸和C₁～C₁₀的一元或多元醇进行酯化反应生成的产物。

优选自油酸甲酯、亚油酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯、单油酸甘油酯、单硬酯酸甘油酯、脱水山梨醇单油酸酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丁酯中的一种或几种的混合物等。此类，脂肪酸单酯具有良好的润滑性，容易水解成润滑性良好的脂肪酸和醇，生物降解性能优良。

此外，在本发明中，脂肪醇聚氧乙烯醚为由脂肪醇和环氧乙烷通过加成反应生成的非离子表面活性剂，生物降解性能好，同时又有一定的润滑性能。优选采用氧乙烯基的聚合数为6～10的脂肪醇聚氧乙烯醚。

此外，在本发明中，硫化脂肪主要提供好的极压抗磨性和润滑性，同时生物降解性能好，主要选自硫化猪油、硫化棉籽油和硫化菜籽油等中的一种或几种的混合物。

烷基磷酸酯生物降解性好，同时有良好的极压抗磨性，是铝及合金加工中良好的缓蚀剂，优选自亚磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、三异辛基亚磷酸酯、月桂基磷酸酯中的一种或几种的混合物。

在本发明中，上述环保型微乳化微量切削液的制备方法，其特征在于：

步骤一、按比例称取脂肪酸单酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、硫化脂肪、烷基磷酸酯，将上述原料放入搅拌器中，在30～50℃温度下搅拌10～15分钟；

步骤二、加入已按比例称取并溶解在去离子水中的氢氧化钠或氢氧化钾，充分搅拌；

步骤三、加入油酸继续搅拌至溶液完全透明，即得到一种环保型微乳化微量切削液。

在上述添加的过程中，应当遵守本发明的物料投放次序。

在制造的过程中，油酸和氢氧化钠或氢氧化钾反应生成阴离子表面活性剂油酸钠或油酸钾，其润滑性能好，同时可生物降解。

此外，将上述环保型微乳化微量切削液加2～5倍水搅拌均匀即可倒入微量润滑装置中使用。

本发明的作用和有益效果：

本发明的一种环保型微乳化微量切削液，具有很好生物降解性，良好的极压抗磨性和润滑性，配合微量润滑装置使用，使用量可以减少至原来的10％以下，还能达到良好的润滑和冷却效果，节能减排、环境保护效益显著。

具体的，在本发明中采用了脂肪酸单酯，该物质具有良好的润滑性，容易水解成润滑性良好的脂肪酸和醇，生物降解性能优良。

在本发明中还采用了脂肪醇聚氧乙烯醚，该物质为一种非离子表面活性剂，其生物降解性能好，同时又有一定的润滑性能。

在本发明中的组分油酸和氢氧化钠或氢氧化钾，其相互反应后能生成一种阴离子表面活性剂，该物质剧由润滑性能好，同时可生物降解。

此外，本发明采用的硫化脂肪能够在提供良好的极压抗磨性和润滑性的同时，还具备有良好的生物降解性能。

此外，本发明采用的烷基磷酸酯具有良好的生物降解性好，同时有良好的极压抗磨性，特别地，是一种铝及合金加工中良好的缓蚀剂。

此外，从本发明组分的配比来看，极大程度的区别于传统制剂，本发明对其各组分的配比也进行了仔细的研究发现，采用本发明的配比和制造顺序，能最大程度上的发挥各组分的效用，在其本身效果不被破坏的情况下，能起到相互互补和促进的效果。