專利名稱：一種水基合成切削液潤滑劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬切削加工潤滑技術領域，特別涉及一種水基合成切削液潤滑劑及其制備方法與應用。
背景技術：
隨著機械加工業(yè)的迅速發(fā)展，先進的制造技術也得到了很大的提高。在金屬切削加工中，由于切削加工材料、加工質(zhì)量、加工效率的不斷提高，對切削液的要求也越來越高。隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護、節(jié)約能源的重視，傳統(tǒng)的油基切削液由于存在生物降解性差、污染環(huán)境等缺點，已向無公害或低公害的水基切削液發(fā)展，尤其是合成型水基切削液由于不含油，具有良好的穩(wěn)定性、冷卻性和清洗性，已成為水基切削液研究的一個重要發(fā)展方向。合成型水基切削液由于主體為水，水粘度低、成膜性差、承載能力低，摩擦副常處于邊界潤滑狀態(tài)，因而摩擦磨損嚴重，在實際使用中為提高合成型水基切削液的潤滑性能，必須加 入潤滑劑，目前使用的水溶性潤滑劑如油酸皂在提高合成型水基切削液的潤滑性方面效果還不夠理想，未能徹底解決合成型水基切削液潤滑性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有合成型水基切削液潤滑性差的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種水基合成切削液潤滑劑，該潤滑劑主要應用于制備對排放要求高的零排放水基合成切削液，對于其他對潤滑性要求高的切削液也可應用，并能明顯提高切削液的潤滑性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述水基合成切削液潤滑劑的制備方法。本發(fā)明的目的還在于提供一種由上述潤滑劑制備得到的零排放水基合成切削液。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)—種水基合成切削液潤滑劑，由以下按質(zhì)量百分比計的原料制備而成
水15% 40%
醇胺10% 20%
竣酸10% 15%
特殊聚醚 40% 50%，以上各物質(zhì)的百分比之和為100%。所述的羧酸為碳原子數(shù)為8到10的直鏈或異構羧酸，其分子式為CnH2n+1C00H，n =7 9。所述的特殊聚醚的結構式為HO (C2H4O) m (C3H6O) nH，重均相對分子量為3800 4200，環(huán)氧乙烷單元(C2H4O,簡稱E0):環(huán)氧丙烷單元(C3H6O,簡稱PO)的摩爾比即m n為4 6。所述的醇胺為單乙醇胺、三乙醇胺或二甘醇胺中的一種以上。所述的水為自來水、蒸餾水或去離子水，對產(chǎn)品性能沒有影響。上述的水基合成切削液潤滑劑的制備方法，包括以下操作步驟將羧酸、醇胺、水按所述質(zhì)量百分比混合后，在20 35°C均勻攪拌30 40分鐘至溶液透明，加入所述質(zhì)量百分比的特殊聚醚，在20 35°C均勻攪拌30 40分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑。一種由上述水基合成切削液潤滑劑制備得到的零排放水基合成切削液，是將上述潤滑劑添加到水基合成切削液中得到的。本發(fā)明的原理是不同E0/P0比例的聚醚其潤滑性與親水親油性差別較大，本發(fā)明采用EO PO = 4 6，分子量為3800 4200的嵌段聚醚作為主潤滑劑，其潤滑性、親水親油性和浸潤性得到較好的平衡，同時通過加入羧酸，提高聚醚在切削液中的溶解性，從而發(fā)揮良好的潤滑作用，如果不添加羧酸，聚醚加入切削液后會使切削液變渾濁，影響切削液產(chǎn)品性能。本發(fā)明制備的潤滑劑具有良好的潤滑性、冷卻性、清洗性、消泡性及鐵屑沉降性能，按比例添加到水基合成切削液中，可明顯提高其潤滑性，且不影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點及效果本發(fā)明提供的潤滑劑中含有特殊聚醚，可以為制備的水基合成切削液提供良好的 潤滑性、浸潤性和鐵屑沉降性，從而適用于多種材料及多種金屬切削加工工藝，并且使用壽命長，制備的水基合成切削液使用2年以上，通過特殊設備處理后可循環(huán)使用，實現(xiàn)加工過程切削液的零排放。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但發(fā)明的實施方式不限于此。實施例I將質(zhì)量分數(shù)為10%的異辛酸、10%的單乙醇胺和40%的自來水按加入反應罐中，在20°C的溫度條件下均勻攪拌30分鐘至溶液透明，再加入40%的特殊聚醚(CH-203，EO P0 = 4 6，相對分子量為4000)在20°C的溫度條件下均勻攪拌30分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑。實施例2將質(zhì)量分數(shù)為12. 5%的異壬酸、15%的三乙醇胺、27. 5 %的蒸餾水按加入反應罐中，在28°C的溫度條件下均勻攪拌35分鐘至溶液透明，再加入45%的特殊聚醚(CH-203，EO PO = 4 6，相對分子量為4000)，在28°C的溫度條件下均勻攪拌35分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑。實施例3將質(zhì)量分數(shù)為15%的新癸酸、20%的二甘醇胺、15%的去離子水按加入反應罐中，在35°C的溫度條件下均勻攪拌40分鐘至溶液透明，再加入50%的特殊聚醚(CH-203，EO PO = 4 6，相對分子量為4000)，在35°C的溫度條件下均勻攪拌40分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑。實施例4制備含潤滑劑的水基合成切削液將上述實施例I 3制得的潤滑劑以及用于對比的現(xiàn)有潤滑劑(油酸阜，為切削液常用的潤滑劑)添加到廣州機械科學研究院有限公司研制生產(chǎn)的GYSyn IOlM水基合成切削液中，潤滑劑占總質(zhì)量的20%，水基合成切削液占80%，制得0 3號含潤滑劑的水基合成切削液。
攻絲扭矩實驗是用于評價金屬加工切削液切削性能的常用方法，它通過模擬金屬加工攻絲切削狀態(tài)，計算加工過程中的切削液扭矩力來評價切削液的加工性能。將以上制備的含潤滑劑的水基合成切削液配制成水溶液，其中含潤滑劑的水基合成切削液的質(zhì)量占5%，水的質(zhì)量占95%，在德國LAPTAB GII8扭矩試驗機上進行扭矩力試驗，測試平均扭矩力，測試結果見表I。表中實施例I的含義為實施例I制備的潤滑劑，依此類推。表I含潤滑劑的水基合成切削液的配方及潤滑性能
權利要求
1.一種水基合成切削液潤滑劑，其特征在于所述潤滑劑由以下按質(zhì)量百分比計的原料制備而成 水15% 40% 醇胺10% 20% 竣酸10% 15% 特殊聚醚 40% 50%，以上各物質(zhì)的百分比之和為100%。
2.根據(jù)權利要求I所述的水基合成切削液潤滑劑，其特征在于所述的羧酸的分子式為 CnH2n+1COOH，其中 η = 7 9。
3.根據(jù)權利要求I所述的水基合成切削液潤滑劑，其特征在于所述的特殊聚醚的結構式是 HO(C2H4O)Hi(C3H6O)ηΗ，重均相對分子量為 3800 4200，m : η = 4 : 6。
4.根據(jù)權利要求I所述的水基合成切削液潤滑劑，其特征在于所述的醇胺為單こ醇胺、三こ醇胺或ニ甘醇胺中的ー種以上。
5.根據(jù)權利要求I所述的水基合成切削液潤滑劑的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟將羧酸、醇胺、水混合后，在20 35°C均勻攪拌30 40分鐘至溶液透明，加入特殊聚醚，在20 35°C均勻攪拌30 40分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑；其中各物質(zhì)的含量按質(zhì)量百分比計如下水15% 40%、醇胺10% 20%、羧酸10% 15%和特殊聚醚40% 50%。
6.一種零排放水基合成切削液，其特征在于通過包含如下步驟的方法制備得到將權利要求I 4任一項所述的水基合成切削液潤滑劑添加到水基合成切削液中得到的。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬切削加工潤滑領域，公開了一種水基合成切削液潤滑劑及其制備方法與應用。該潤滑劑由按質(zhì)量百分比計的40％～50％特殊聚醚，10％～15％羧酸，10％～20％醇胺及水制成，制備方法為將羧酸、醇胺、水按比例混合，20～35℃下均勻攪拌30～40分鐘至溶液透明，加入特殊聚醚，20～35℃下均勻攪拌30～40分鐘，制得水基合成切削液潤滑劑。本發(fā)明的潤滑劑性能穩(wěn)定，具有良好的潤滑性、冷卻性、清洗性、消泡性及鐵屑沉降性能，用于制備水基合成切削液可明顯提高其潤滑性能，切削液適用于多種金屬材料的切削及磨削加工工藝，使用壽命長，可實現(xiàn)零排放。
文檔編號C10N40/22GK102660366SQ201210119520
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權日2012年4月20日
發(fā)明者戴恩期, 熊紅旗, 王一助 申請人:廣州機械科學研究院有限公司