[发明专利]一种抗硬水半合成金属加工液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗硬水半合成金属加工液及其制备方法，其中，抗硬水半合成金属加工液，包括以下重量份的各组分：基础油25‑60份、乳化剂3‑20份、防锈剂3‑20份、腐蚀抑制剂2‑6份、碱值储备剂5‑30份、水8‑40份。本发明所述的抗硬水半合成金属加工液，硬水稳定性好、防锈性能优异，工作环境安全、无味，对人体皮肤及呼吸道无刺激性。

技术领域

本发明属于金属加工液领域，尤其是涉及一种具有高硬水稳定性和高硬水防锈性的半合成金属加工液。

背景技术

金属加工液，是指在金属加工过程中所使用的润滑冷却介质，是金属加工过程重要的配套材料。金属加工液具有润滑、冷却、防锈和清洗等作用，能有效延长刀具的使用寿命，防止金属零件和机床锈蚀，并带走加工过程中产生的热量，有效清除零件和刀具表面的切屑和粉尘，从而改善加工质量，提高生产效率。

在金属加工液的使用过程中，由于水分蒸发等富集作用，加工液体系的水质硬度会逐渐累加，Ca²⁺、Mg²⁺的增多会与加工液中阴离子乳化剂、防锈剂和缓蚀剂等形成大量皂盐，导致加工液破乳变质，防锈缓蚀性降低，造成工件和机床锈蚀，并析出“黄袍”黏附在工件、刀具和机床表面，严重影响工件的加工精度，并大大缩短加工液的使用寿命。

上述问题虽可通过提升加工液使用浓度或用乙二胺四乙酸钠盐、碳酸钠、碳酸氢钠等将稀释用水软化后再使用来解决。但加工液的使用周期变长后，随着加工过程中水分的蒸发，会富集更多的Ca²⁺、Mg²⁺，从而形成一种恶性循环，并不能真正从根本上解决这一问题。此外，软化稀释用水时软化剂的添加量过大将导致切削液泡沫过多，同时会对工件及机床表面造成点蚀，而添加量过小则起不到软化的作用。

因此，研究开发具有高硬水稳定和高硬水防锈性的半合成金属加工液具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种抗硬水半合成金属加工液，以克服现有技术的缺陷，硬水稳定性好、防锈性能优异，工作环境安全、无味，对人体皮肤及呼吸道无刺激性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种抗硬水半合成金属加工液，包括以下重量份的各组分：基础油25-60份、乳化剂3-20份、防锈剂3-20份、腐蚀抑制剂2-6份、碱值储备剂5-30份、水8-40份。水的加入量以使所述具有高硬水防锈性能的乳化加工液能够维持稳定乳化状态、并达到具有良好的流动性能为准，本领域技术人员可根据需要进行调整和添加。

优选的，所述基础油为40℃时粘度为35～45mm²/s环烷油和/或40℃时粘度在5～10mm²/s的白油。粘度在35-45mm²/s环烷油与本发明中所用的乳化剂、防锈剂和腐蚀抑制剂具有良好的相容性，并具有优异的抗硬水性，可显著提高硬水稳定性；粘度在5—10mm²/s的白油可以更有效地与防锈剂、润滑剂发生协同作用，提高其性能。

优选的，所述乳化剂为聚异丁烯丁二酸酐、脂肪醇聚氧乙烯醚、妥尔油二乙醇酰胺、妥尔油二异丙醇酰胺、石油磺酸钠、蒸馏妥尔油、醚羧酸中的一种或两种以上。聚异丁烯丁二酸酐、蒸馏妥尔油和醚羧酸为具有优异抗硬水性能的阴离子表面活性剂，钙皂分散能力出众，可在高硬度硬水中保持良好的乳化效果；石油磺酸钠兼具乳化与防锈的功能，脂肪醇聚氧乙烯醚、妥尔油二乙醇酰胺、妥尔油二异丙醇酰胺其亲油基结构与矿物油相似，能够镶嵌入油水乳化界面膜的缝隙，增加界面膜强度，降低界面能；复配乳化剂HLB值为8-11。