[发明专利]一种高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺在审

专利信息
申请号: 201810924074.2 申请日: 2018-08-14
公开(公告)号: CN109439399A 公开(公告)日: 2019-03-08
发明(设计)人: 游龙;孙法辉;薛明锴 申请(专利权)人: 苏州功业肆点零智能科技有限公司
主分类号: C10M169/04 分类号: C10M169/04;C10N30/04;C10N30/06;C10N30/12;C10N40/22
代理公司: 北京久维律师事务所 11582 代理人: 邢江峰
地址: 215400 江苏省苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 全合成 金属切削液 高效环保 制备工艺 切削液 硫脲 防锈 硼酸 重量份数配比 综合性能指标 极压润滑剂 葡萄糖酸钠 无水碳酸钠 苯甲酸钠 二乙醇胺 环境友好 冷却性能 三乙醇胺 四硼酸钠 硼酸酯 杀菌剂 消泡剂 复配 降耗 进口 生产成本 添加剂 清洗 节能 环保 成功
【说明书】:

发明涉及切削液技术领域,且公开了一种高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺,包括以下重量份数配比的原料:硼酸、二乙醇胺、硫脲、三乙醇胺、苯甲酸钠、四硼酸钠、无水碳酸钠、葡萄糖酸钠、消泡剂和杀菌剂。该高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺通过对各种环境友好添加剂的选择,最终选用硼酸酯与硫脲复配作为极压润滑剂,成功研制出一种具有优良润滑、防锈、清洗及冷却性能的全合成切削液,该切削液综合性能指标与国外同类进口产品相当,个别性能甚至要优于国外进口产品,且生产成本很低,达到了环保、节能和降耗的效果,具有广阔的市场前景,适合推广使用。

技术领域

本发明涉及切削液技术领域,具体为一种高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺。

背景技术

为减少金属在加工过程中因磨损带来的损失,各生产企业对金属切削液的性能要求越来越高,同时,由于国家对环境保护的重视,提出了清洁生产和节能减排等要求,促使金属切削液朝着环保、节能和高效的方向发展,全合成切削液具有清洁环保、资源广阔和易制备等优点,是今后金属加工液的重点发展方向。

目前国内学者在全合成切削液的研究上取得了一定进展,例如戴恩期等人研制出以PAG、硬脂酸皂、异构饱和脂肪酸等作为润滑添加剂的全合成切削液,该种切削液水溶性好,极压添加剂不含有害物质,但合成方法比较繁琐,防锈性能也有待进一步提高;夏延秋等人发现磷-氮型极压抗磨添加剂具有承载能力高、复配性好和润滑性好等优点,但该切削液因含有磷元素而污染水质;还有些学者选择以短链氯化石蜡作为切削液极压润滑剂,虽然提高了极压润滑性能,但氯化石蜡是海水污染物之一,也不符合绿色环保的要求,而有机硼酸酯作为新型水溶性极压润滑剂已受到广泛重视,国外在这一领域起步早,发展快,其水溶性硼酸酯类润滑添加剂已广泛使用,如MiltonBraid 等人将酚类、羟基胺与硼化剂混合制备的硼酸酯具有优良的润滑极压性能,但是其价格昂贵,不适合我国国情,国内学者近年来也在积极发展水溶性硼酸酯类添加剂,如杨红刚等人合成的硼酸酯虽具有很好的极压性能,但其合成较繁琐;耿明研制出一种性能优异的含氮硼酸酯与月桂酸无规共聚的极压剂,但原材料成本较高,故而提出一种高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺来解决以上所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种高效环保的水基全合成金属切削液及其制备工艺,具备不含有毒物质、配制简单和生产成本低的优点,解决了现有的金属切削液含有污染物质、制备繁琐和制备成本高,不适合推广使用的问题。

(二)技术方案

为实现上述不含有毒物质、配制简单和生产成本低目的,本发明提供如下技术方案:一种高效环保的水基全合成金属切削液,其特征在于,包括以下重量份数配比的原料:硼酸、二乙醇胺、硫脲、三乙醇胺、苯甲酸钠、四硼酸钠、无水碳酸钠、葡萄糖酸钠、消泡剂和杀菌剂。

优选的,所述消泡剂质量比为0.05%,且消泡剂为水溶性有机硅消泡剂。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种高效环保的水基全合成金属切削液的制备工艺,包括以下步骤:

1)按1:1.4的比例在250ml中的圆底烧杯中依次投入硼酸和二乙醇胺,然后将烧杯至于磁力搅拌油浴槽内,并在搅拌油浴槽内安装冷凝装置并保持冷凝装置的密封,然后将磁力搅拌油浴槽调整温度至140℃对硼酸和二乙醇胺进行反应,反应1h后加入硫脲,继续反应1h后停止,然后将磁力搅拌油浴槽内制得的物料进行自然冷却得到黄绿色粘稠溶液;

2)将步骤1)中制得的黄绿色粘稠溶液倒入搅拌烧杯中,并加入热水使热水将黄绿色粘稠溶液溶解,即可制得极压润滑剂留作备用;

3)依次取三乙醇胺、苯甲酸钠、四硼酸钠、无水碳酸钠、葡萄糖酸钠投入至有水的烧杯中搅拌至完全溶解,然后将溶液的pH值调至8-10,即可制得防锈剂留作备用;

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