專利名稱：長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工技術領域，涉及一種適用于不銹鋼、合金鋼、黑色金屬等的切削、 車削、鉆削、鏜削、磨削和研磨等工藝的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液。
背景技術：
目前國內傳統(tǒng)的金屬加工企業(yè)大多數(shù)使用亞硝酸鈉和乳化油為主要原料自行調 配制作金屬加工液，還有一些企業(yè)使用普通的油劑和乳化劑制作金屬加工液，上述金屬加 工液存在污染環(huán)境，易變質發(fā)臭，對人身、機床、刃具和加工材料有害，危害職工身體健康， 還存在加工液腐蝕加工材料、刀具磨具消耗大、產品質量不穩(wěn)定等缺點?，F(xiàn)代機械加工向高速、強力、精密方向發(fā)展，超硬、超強度等難加工材料的發(fā)展也 使切削加工的難度日益增加。這兩方面的原因導致切削加工過程中的摩擦力、摩擦熱大幅 度提高，這就要求金屬加工液具有更好的潤滑、冷卻、清洗、防銹性能，以便獲得理想的加工 表面。礦物潤滑油的潤滑、防銹性能優(yōu)越，但冷卻、清洗性能差；乳化液的冷卻、清洗性能優(yōu) 良，但潤滑、防銹性能差。隨著先進的自動化、精密機床的不斷涌現(xiàn)，刀具和工件材料的多樣化，對金屬加工 液的品質要求也越來越高?，F(xiàn)有的上述金屬加工液不能滿足現(xiàn)代生產和環(huán)保的要求。

發(fā)明內容
為克服上述的技術缺點，本發(fā)明提供一種可提高切磨削速度30%以上、降低切磨 削溫度100-150°C、減少切磨削力10%-30%、延長刀具壽命4-5倍、減小表面粗糙度值、并能 降低成本的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方法是一種長效環(huán)保通用型水劑金屬加工 液，其組分及其重量配比是非離子表面活性劑H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成極 壓劑10-15、混凝劑及消泡劑8-10。所述非離子表面活性劑H是利用松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一 步與多元胺發(fā)生中和反應所制得的產品，產品為紅棕色粘稠液體。所述油酸三乙醇胺酯是采用油酸與三已醇胺發(fā)生酯化反應所制得的油酸三乙醇 胺酯產品。所述合成極壓劑是采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑5-10和泡 沫抑制劑2-5進行調制所制得的產品。制備上述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的方法，其工藝步驟是第一步是非離子表面活性劑H的制備在催化劑的作用下，反應溫度為160 200°C 時，松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一步與多元胺發(fā)生中和反應制得非離子表 面活性劑H產品，產品為紅棕色粘稠液體；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C條件下，油酸與三已醇胺的初始反應 摩爾比不超過1 :3時，油酸的COOH基團與三乙醇胺的-OH基團發(fā)生酯化反應，生成油酸三乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑；第三步是合成極壓劑的制備采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑 5-10和泡沫抑制劑2-5進行調制得到合成極壓劑產品；第四步是各組分混合按照長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液中的組分及其重量配比分 別稱取各組分后進行攪拌，經檢驗合格后，制得長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液產品。本發(fā)明所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的使用方法產品使用時，直接兌水 后添加到機床冷卻系統(tǒng)或集中供液冷卻系統(tǒng)，根據(jù)加工工藝和加工精度的不同，金屬加工 液與水的比例按下述重量配比選取普通磨削加工1 :20— 30，高精密磨加工1 :12-25, 拉、銑、擠、滾、攻絲、套扣1 :8—15，車、刨、鉆、鉸1 :10—18，精鏜、衍1 :3—8。本發(fā)明的有益效果是是金屬加工的重要配套材料，有效使用能提高切磨削速度 30%以上，降低切磨削溫度100-150°C，減少切磨削力10%-30%，延長刀具壽命4-5倍，減小表 面粗糙度值，并能降低成本。


圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。一種長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其組分及其重量配比是非離子表面活性 劑H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成極壓劑10_15、混凝劑3_5和消泡劑2_3。所述非離子表面活性劑H是利用松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一 步與多元胺發(fā)生中和反應所制得的產品，產品為紅棕色粘稠液體。所述油酸三乙醇胺酯是采用油酸與三已醇胺發(fā)生酯化反應所制得的油酸三乙醇 胺酯產品。所述合成極壓劑是采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑5-10和泡 沫抑制劑2-5進行調制所制得的產品。參見圖1，制備上述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的方法，其工藝步驟是 第一步是非離子表面活性劑H的制備在催化劑的作用下，反應溫度為160 200°C時，松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一步與多元胺發(fā)生中和反應制得非離子表 面活性劑H產品，產品為紅棕色粘稠液體；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C條件下，油酸與三已醇胺的初始反應 摩爾比不超過1 :3時，油酸的COOH基團與三乙醇胺的-OH基團發(fā)生酯化反應，生成油酸三 乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑；第三步是合成極壓劑的制備采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑 5-10和泡沫抑制劑2-5進行調制得到合成極壓劑產品；第四步是各組分混合按照長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液中的組分及其重量配比分 別稱取各組分后進行攪拌，經檢驗合格后，制得長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液產品。本發(fā)明所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的使用方法產品使用時，直接兌水 后添加到機床冷卻系統(tǒng)或集中供液冷卻系統(tǒng)，根據(jù)加工工藝和加工精度的不同，金屬加工 液與水的比例按下述重量配比選取普通磨削加工1 :20— 30，高精密磨加工1 :12-25,拉、銑、擠、滾、攻絲、套扣1 :8—15，車、刨、鉆、鉸1 :10—18，精鏜、衍1 :3—8。本發(fā)明所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的技術指標產品外觀微綠或透明 液體；PH值9-9. 5 ；表面張力=30—40 ；消泡性ml/10mim <2 ；腐蝕試劑(5%溶液55士2°C全 浸h，鋼片>72，銅片>36 ；腐蝕試劑(5%溶液55士2°C —級鑄鐵):72 ；最大無卡咬負荷(PN值 /N) :1028ο本發(fā)明所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的特性一是冷卻性能突出能大大帶走切削熱和充分冷卻刃具的切削刃，使其保持硬度、強度 和銳利的切削能力，加工液在使用中可以滲入工件切削表面的極細微裂縫中，使表面金屬 晶格脆化，使切削加工容易進行。從而提高了工作效率。二是超級潤滑，提高切削性能的關鍵在切削區(qū)能形成潤滑油膜，納米級的水滴均 勻分布到刀尖表面，切削液最大無卡咬負荷PN值達到7 以上；降低摩擦系數(shù)，減少熱量生 成，提高表面質量，顯著延長刀具壽命。很好地解決了潤滑和防銹兩者之間的矛盾。三是超強穩(wěn)定性，只需維護，無須更換全合成結構硬度自動調節(jié)和抗廢油能力保 證高壓下的物理化學穩(wěn)定性，在正確的維護下，無須更換。在存儲和使用時，不分層及析出 沉淀物，不易腐敗，不產生防礙工人健康的氣體。四是微生物平衡技術無須任何殺菌劑，使用原生菌生長控制技術，抑制有害細 菌，真菌和其它微生物的生長。五是健康環(huán)保，減少廢液處理費用內置PH值穩(wěn)定劑保證持久中性，無殺菌劑，不 含亞硝酸鹽等致癌物質，環(huán)保、健康和安全等方面的性能突出。工作環(huán)境干凈無味，加工時 能清晰觀察工件表面。工作廢液少，易于處理，大大地減少了環(huán)境污染。六是具有優(yōu)良的化學、熱安定性和防銹性。在高溫、高壓與空氣接觸中不分解、不 變質、不腐蝕金屬表面。加工件常溫下兩周內不生銹。七是易于維護無需專業(yè)儀器，無需任何添加劑。除去廢油，保持濃度是日常維護 的唯一要求。八是具有很好的流動性和良好的清洗性。長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的適應性能具有良好的冷卻、潤滑、清洗、防銹功能， 良好的抗泡性功能、良好的耐硬水性、并且產品性能長期穩(wěn)定，使用后無廢液排放、環(huán)保， 能夠延長刀具使用壽命，提高工件表面質量。使用時，與水按照不同的比例調兌，能夠滿足 各種加工工藝及要求。本發(fā)明所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液適用于不銹鋼、合金鋼、黑色金屬等 的切削、車削、鉆削、鏜削、磨削、研磨等工藝，在加工中心、數(shù)控機床、柔性加工系統(tǒng)和國產 的各種機床、磨床上可以使用。經實用證明以非離子表面活性劑H和油酸三乙醇胺酯等復合配制而成的水基 切削液，具有優(yōu)良的潤滑性、防銹性、冷卻性和清洗性。是水基切削液的重大突破。長效環(huán) 保通用型水劑金屬加工液的技術水平國內先進，完全替代進口切削液以及國產乳化和微乳 液，使用壽命長達兩年以上，綜合使用成本低于市面上所售的水基切削液，性價比優(yōu)于同類進口產品。據(jù)估算，我國目前金屬加工潤滑劑的市場總需求約為250萬噸。切削液由于其重 要的作用，在機械加工中得到了廣泛地應用。特別是近年來，一些先進制造工藝如超高速切5削的出現(xiàn)，它的使用量更是成倍地增長，市場前景看好。產品一推出，深受用戶的歡迎。經濟和社會效益年生長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液產580噸，銷售500噸，實 現(xiàn)銷售收入900萬元，利稅120萬元。運用新配方生產節(jié)能、環(huán)保、長效、通用型具有高技術附加值的金屬加工液。項目 產品廣泛應用于金屬零部件生產企業(yè)，能夠顯著地減少金屬切削生產過程中所產生的廢液 排放，降低其生產成本，降低員工勞動強度，清潔生產創(chuàng)造環(huán)境友好型工廠。新型長效環(huán)保 通用型水劑金屬加工液是無毒無刺激、無污染的綠色環(huán)保產品，具有較好的潤滑性，良好的 防銹性；良好的冷卻性及洗滌性能，水基穩(wěn)定性佳，不易變質；對人體無害，對皮膚無刺激， 保護人體安全?？擅黠@提高切削效率，減少刀具及材料的消耗，防止機床銹蝕，延長刀具使 用壽命，提高工件表面質量，降低生產成本，降低維護成本。
權利要求
1.一種長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其特征在于組分及其重量配比是非離子表 面活性劑H :20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成極壓劑10-15、混凝劑及消泡劑8_10。
2.如權利要求1所述的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其特征是所述非離子表面 活性劑H是利用松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一步與多元胺發(fā)生中和反應 所制得的產品，產品為紅棕色粘稠液體。
3.如權利要求1所述的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其特征是所述油酸三乙醇 胺酯是采用油酸與三已醇胺發(fā)生酯化反應所制得的油酸三乙醇胺酯產品。
4.如權利要求1所述的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其特征是所述合成極壓劑 是采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑5-10和泡沫抑制劑2-5進行調制所 制得的產品。
5.制備如權利要求1所述的長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的方法，其特征在于工藝 步驟是第一步是非離子表面活性劑H的制備在催化劑的作用下，反應溫度為160 200°C 時，松香與順酐進行共聚反應所制得的共聚物進一步與多元胺發(fā)生中和反應制得非離子表 面活性劑H產品，產品為紅棕色粘稠液體；第二步是油酸三乙醇胺酯的合成在130 160°C條件下，油酸與三已醇胺的初始反應 摩爾比不超過1 :3時，油酸的COOH基團與三乙醇胺的-OH基團發(fā)生酯化反應，生成油酸三 乙醇胺酯，油酸三乙醇胺酯是一種優(yōu)良的水溶性油性劑；第三步是合成極壓劑的制備采用組分和重量配比為潤滑添加劑10_15、防銹劑 5-10和泡沫抑制劑2-5進行調制得到合成極壓劑產品；第四步是各組分混合按照長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液中的組分及其重量配比分 別稱取各組分后進行攪拌，經檢驗合格后，制得長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液產品。
6.使用如權利要求1所述長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液的方法，其特征是產品使 用時，直接兌水后添加到機床冷卻系統(tǒng)或集中供液冷卻系統(tǒng)，根據(jù)加工工藝和加工精度的 不同，金屬加工液與水的比例按下述重量配比選取普通磨削加工1 :20—30，高精密磨加 工1 :12 — 25，拉、銑、擠、滾、攻絲、套扣1 :8 —15，車、刨、鉆、鉸1 :10 —18，精鏜、衍1 3—8。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種長效環(huán)保通用型水劑金屬加工液，其組分及其重量配比是非離子表面活性劑H20-25、油酸三乙醇胺酯25-30、合成極壓劑10-15、混凝劑及消泡劑8-10。本發(fā)明是金屬加工的重要配套材料，有效使用能提高切磨削速度30%以上，降低切磨削溫度100-150℃，減少切磨削力10%-30%，延長刀具壽命4-5倍，減小表面粗糙度值，并能降低成本。
文檔編號C10M169/04GK102051255SQ20111000760
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者楊長嶺 申請人:韶關市廣化科技有限公司