[发明专利]一种环保金属切削液

说明书

本发明公开了一种环保金属切削液，属于机械加工技术领域中适用于金属加工的一种金属切削液。所述环保金属切削液以重量份计由下列组分组成：石油磺酸钡20~35份、硼砂5~15份、三乙醇胺20~30份、甲基硅油1~2份、钙镁离子软化剂1~5份、极压抗磨剂5~15份，余量水。其中极压抗磨剂由油酸二乙醇酰胺硼酸酯与羟甲基化苯并三氮唑反应得到有机硼酸酯，然后与中碱性磺酸钙复配所得。本发明提供一种环保金属切削液，具有环保无污染，对人体无害的作用，优异的润滑抗磨性能，可以避免切削瘤的产生，有效的保护刀具等优点。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域中适用于金属加工的一种金属切削液。

背景技术

可持续发展问题是现今社会面临的重要问题之一，金属加工制造业也逐渐向绿色制造发展。金属切削加工是在大量使用切削液的基础上进行的，我国切削液的年使用量达到6万吨左右。随着制造业发展，金属切削液带来的环境问题日益凸显，因为开发合适的绿色切削液具有重要的意义。

我国在水基切削液取得一定进展，但与国外水基切削液还存在一定差异，尤其表现在产品极压抗磨特性上。目前，关于硼酸酯的极压抗磨作用机理有两种看法；一种理论认为，硼酸酯分子在摩擦、磨损过程中发生聚合反应生成摩擦聚合物膜而改善了摩擦特性；另一种理论认为，硼酸酯能在摩擦金属表面形成几百纳米厚的非均相极压膜，膜的无机成分为B2O3和FeO，是无机膜的高强度起了极压润滑的作用。硼酸酯用做减摩、抗磨添加剂的研究结果表明，以0.5%~4.0%的添加量将硼酸酯添加到基础油中，能使摩擦系数下降5%~50%。

磺酸钙不仅具有良好的极压抗磨性，而且它本身具有良好的防锈性能。它具有很高的碱保持能力，可以除去残留的酸性副产物，从而具有更好的防腐蚀性能，中和酸性残余物。这不仅延长金属切削加工用油的使用寿命，防止金属锈蚀，而且还不会使有色金属产生腐蚀性斑点。同时，在不锈钢的冲压、拉、攻丝等加工中，可以明显延长刀具(模具)寿命，并很好的改善加工工件的表面质量；此外，它对人体和环境无害，并且在加工中没有异味产生，是一种环保型极压抗磨剂。综合各项因素，将合成复合硼酸酯与中碱性磺酸钙（T105）按照一定比例复配，制得复合添加剂具有良好的极压抗磨作用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种环保的金属切削液，该切削液克服现有技术的缺陷，具有环保无污染，对人体无害的作用，优异的润滑抗磨性能。

为达次目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保金属切削液，该环保金属切削液以重量份计由下列组分组成：石油磺酸钡20~35份、硼砂5~15份、三乙醇胺20~30份、甲基硅油1~2份、钙镁离子软化剂1~5份、极压抗磨剂5~15份，余量水。其中极压抗磨剂由油酸二乙醇酰胺硼酸酯与羟甲基化苯并三氮唑反应得到有机硼酸酯，然后与中碱性磺酸钙复配所得。

本发明中所用的石油磺酸钡是一种乳化添加剂，并具有抗盐水浸渍能力，对黑色金属和黄铜防锈性好，其分子中的极性基团（SO3）牢固地吸附在金属表面，而非极性基团（R）则溶于油中，这样形成一层致密的定向排列的吸附膜，从而阻止了侵蚀性介质侵入；硼砂在本发明中起杀菌作用，故本发明生产的切削液经长时间放置也不易发臭；三乙醇胺起稳定油相，使之成为不分层、并呈透明均相的作用，同时调节和加宽了乳化范围，提高了乳化效率，此外三乙醇胺还是一种水溶性防锈剂，但不宜过量；甲基硅油主要起到消泡的作用；钙镁离子软化剂主要是去除水中该镁离子，使产品抗硬水能力加大。

本发明的有益效果：本发明不含亚硝酸盐和氯化物，故对人体无害的作用，具有环保无污染，优异的润滑极压抗磨性能，可以避免切削瘤的产生，有效的保护刀具等优点。

具体实施方法

下面的实施案例，对本发明进行进一步的详细说明。

向单口烧瓶中加入等摩尔量的苯并三氮唑和40%的甲醛水溶液，再加入一定量的乙酸和去离子水，混合均匀后，在25℃下反应2h，将反应产物抽滤烘干。