[发明专利]制造流体

说明书

诸如金属切削流体浓缩物的制造流体组合物包含水、为阴离子表面活性剂的第一表面活性剂、为两性表面活性剂的第二表面活性剂、选自阴离子表面活性剂和两性表面活性剂的第三表面活性剂和水以及防锈剂、着色剂和消泡剂中的至少一种，所述第三表面活性剂与所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂不同。浓缩物可以与水结合以提供制造流体，例如金属切削流体组合物，其可以以有效地使热量从被切削的金属散发的时间和量应用于被切削的金属的片。

相关申请的引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2017年10月10日提交的第62/570,617号美国临时专利申请的权益，所述申请通过引用整体并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及用于制造其中产生热量(例如金属或石材的切削)的材料的组合物、其浓缩物以及制备和使用所述组合物的方法。

背景

在制造(例如，切削)诸如石材或金属的固体材料(例如，在金属中钻削孔或将金属的片切削成较小的片)的过程中，通常利用流体来润滑切削或成型装置，以便减少制造中涉及的装置上的磨损和撕裂。流体(例如金属切削流体)被应用在其中材料(例如金属)被切削装置(例如刀片)切削的位置处。流体提供各种功能，包括帮助散发在制造过程(例如切削动作)期间产生的热量。在没有散发的情况下，热量可以引起对切削装置和被切削的材料(例如金属)中的一种或两种的翘曲和/或其它损坏。制造流体的其它优点包括增强工具寿命、改善表面光洁度和从切削区冲走碎屑。实际上，目前使用的所有切削流体都属于四种类型中的一种：1)直馏油，2)可溶性油，3)半合成流体，以及4)合成流体。

直馏油是不可乳化的，并且以未稀释的形式用于机械加工操作。它们由基础矿物油或石油构成，并且通常含有诸如脂肪、植物油和酯的极性润滑剂以及诸如如氯、硫和磷的极压添加剂。直馏油在切削流体中提供了最佳的润滑和最差的冷却特性。

当与水混合时，可溶性油流体形成乳液。浓缩物由基础矿物油和乳化剂构成以帮助产生稳定的乳液。它们以稀释形式(通常浓度＝3％至10％)使用，并且提供良好的润滑和传热性能。它们广泛使用在工业中并且在所有切削流体中都是最便宜的。

半合成流体基本上是合成油流体和可溶性油流体的组合，并且具有两种类型共有的特性。半合成流体的成本和传热性能介于合成油流体与可溶性油流体的成本和传热性能之间。

合成流体不含石油或矿物油基质，而是由碱性无机化合物和有机化合物与用于抑制腐蚀的添加剂一起配制。它们通常以稀释形式(通常浓度为3％至10％)使用。合成流体通常在所有切削流体中提供最佳的冷却性能并且在切削流体中提供最差的润滑特性。

需要改善的制造流体，例如改进的金属切削流体。本公开内容旨在满足这种需要。

概述

简而言之，本公开内容提供了制造流体浓缩物，例如金属切削、制造流体组合物，例如金属切削流体，它们是浓缩物的稀释形式，制造浓缩物和组合物的方法，以及在材料制造过程中使用浓缩物和组合物的方法，例如为了切削金属、石材、塑料等。

在一个实施方案中，本公开内容提供了包含水和非挥发性组分(在本文中也称为固体，即使一些非挥发性组分可以是纯态的液体)的组合物。固体包括一种或多种表面活性剂，其中示例性表面活性剂是阴离子表面活性剂和两性表面活性剂。例如，所述固体可以包含选自两性表面活性剂的第一表面活性剂、选自阴离子表面活性剂的第二表面活性剂以及选自两性表面活性剂和阴离子表面活性剂的第三表面活性剂，第三表面活性剂与第一表面活性剂和第二表面活性剂不同。所述固体还包括一种或多种选自防锈剂和防腐剂的试剂，其在本文中统称为防锈剂。