本發(fā)明屬于工業(yè)潤(rùn)滑劑領(lǐng)域，具體涉及一種多功能切削液組合物。
背景技術(shù)：
機(jī)械加工行業(yè)中，基本上是使用潤(rùn)滑油或是使用柴胡油加潤(rùn)滑油來(lái)進(jìn)行切削潤(rùn)滑與冷卻。在加工過(guò)程中，油品浪費(fèi)極為嚴(yán)重，且對(duì)環(huán)境及操作人員造成很大的傷害 ；且很難獲得理想的加工表面。且加工時(shí)散熱速度慢，加工工件后，很易上銹。切削液是一種用在金屬切、削、磨加工過(guò)程中，用來(lái)冷卻和潤(rùn)滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，應(yīng)具備良好的冷卻性能、潤(rùn)滑性能、防銹性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點(diǎn)。目前切削液可分為兩類，油溶性切削液和水溶性切削液。一般油溶性切削液潤(rùn)滑性能好，但冷卻性能差，且含有大量有機(jī)物，污染環(huán)境。一些水溶性切削液雖然冷卻性能好，又存在潤(rùn)滑性和防銹效果差的問(wèn)題，因此研發(fā)兼具潤(rùn)滑性、冷卻性、防銹性、易清洗、無(wú)毒、無(wú)味、容易保存、不易變質(zhì)、對(duì)人體無(wú)侵蝕、對(duì)設(shè)備不腐蝕的切削液就顯得很重要。
現(xiàn)有技術(shù)提供多種切削液，例如，中國(guó)發(fā)明授權(quán)專利文獻(xiàn)，一種防腐抗氧的水基多功能切削液及其制備授權(quán)公告號(hào)：CN 104120008 B該發(fā)明公開(kāi)了一種防腐抗氧的水基多功能切削液，其特征在于，由下列重量份的原料制成：木質(zhì)素磺酸鹽2.5-4、亞硫酸鈉1-2、脂肪醇聚氧乙烯醚3.5-5、機(jī)械油2-3.5、硅樹(shù)脂3-4、環(huán)烷酸鈉1-2、烏洛托品1.5-2、200 號(hào)工業(yè)齒輪油2.5-4、抗氧劑DSTP 1-2、助劑5-7、去離子水200 ；該發(fā)明添加抗氧劑DSTP 延長(zhǎng)了切削液的保存時(shí)間，添加木質(zhì)素磺酸鹽等緩蝕劑與表面活性劑配合，在加工件的表面形成一層保護(hù)膜，防止外界的腐蝕；添加助劑，增強(qiáng)了抗磨、分散、潤(rùn)滑、成膜性；該發(fā)明具有良好的冷去性、潤(rùn)滑性、防腐、抗氧化，易保存，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，非常適合黑色金屬、鋁鎂合金等金屬的加工，但缺少殺菌功能，冷卻性、防銹性和清洗效果有提升空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題提供一種具有防腐蝕、防銹、可殺菌、抗氧化功能，冷卻性和清洗效果優(yōu)異且易保存。
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題所采取的方案為：多功能切削液組合物，由以下成分及重量份組成：高分子聚合酯1~15份、腐蝕抑制劑1~4份、石油磺酸鈉10~20份、防銹劑1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性劑2~6份、表面活性劑2~6份、乙二胺四乙酸二鈉0.5~1.5份、苯甲酸鈉0.5~1.5份、消泡劑0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、純水50~70份、礦物油4~8份。
本發(fā)明制備的切削液可提高金屬加工效率和性能，不含金屬鹽，具有優(yōu)異的氧化安定性和生物相容性，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
多功能切削液組合物的制備方法，制備步驟如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，攪拌，制成混合液A，待用；
2）將礦物油加熱，攪拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸鈉，攪拌，加入配方中純水總量的20~30%的純水，繼續(xù)攪拌并加入苯甲酸鈉、混合液A、乙二胺四乙酸二鈉，制成混合物B；
3）將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱，皂化，加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，恒溫，攪拌，加入剩余純水，攪拌，制成多功能切削液組合物。
在切削液中添加有腐蝕抑制劑提升切削液的緩腐蝕能力和阻垢能力，添加的防銹劑可在金屬表面形成一層潤(rùn)滑膜，可有效防止金屬在加工過(guò)程中被銹蝕，添加的油性劑可增強(qiáng)切削液的潤(rùn)滑性和防止加工金屬磨損，添加的表面活性劑可降低切削液的表面張力，配合苯甲酸鈉還可以起到一定的殺菌效果，添加的消泡劑可避免切削液在金屬加工使用過(guò)程中產(chǎn)生泡沫，影響金屬加工效果，添加的礦物油為精制低粘度礦物油，制備的切削液，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
表面活性劑為T(mén)X-10，具有優(yōu)良的乳化凈洗能力和除靜電效果，提高切削液的清洗能力。
消泡劑為Surfynol 465，可降低切削液動(dòng)態(tài)表面張力和靜態(tài)表面張力，并改善消泡劑在切削液中的溶解度和兼容性。
防銹劑為水溶性防銹劑，由以下成分及重量份組成：石油磺酸鋇2~10份、鉬酸鈉1~6份和/ 或鉬酸銨1~6份、葵二酸0~10份、聚丙烯酸酯10.5~11份、油酸三乙醇胺皂3~20份和/ 或山梨醇酐單油酸酯2~6份、鈦酸異丙酯2~4份、石油磺酸鈉0~15份、甘油0~8份、十水硫酸鈉0.3~0.8份、純水10~70份、機(jī)械油5~10份。
金屬在遇到潮濕氣或浸于普通水中至極易腐蝕的，切削液中添加的防銹劑可防止金屬銹蝕的情況發(fā)生，而且防銹劑成本低廉，防銹效果好。
步驟2中礦物油為精制低粘度礦物油，礦物油加熱溫度為65~70℃，通過(guò)加熱礦物油并保持在一定溫度范圍，使添加的物質(zhì)充分的在礦物油中溶解。
步驟3中將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱到50~55℃皂化1~2h。使制備的切削液具有很好的清洗效果。
腐蝕抑制劑由硼酸酰胺1~2重量份、苯并環(huán)丙三酮0.2~0.8重量份和對(duì)氯硝基苯0.0001~0.002重量份組成。在金屬加工過(guò)程中使切削液對(duì)金屬起到緩腐蝕和阻垢的作用。
步驟3中加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，溫度恒定于65~70℃，攪拌60~80min。可使添加物質(zhì)溶解效果優(yōu)異，提高切削液的使用效果。
油性劑由油酸1~3重量份、三過(guò)氧化三丙酮0.1~0.2重量份和碳酸二苯酯0.001~0.003重量份組成。具有對(duì)金屬很強(qiáng)的親和力，能在金屬表面形成吸附膜，從而減小金屬摩擦造成的損傷。
有益效果：本發(fā)明在切削液中添加有腐蝕抑制劑提升切削液的緩腐蝕能力和阻垢能力，添加的防銹劑可在金屬表面形成一層潤(rùn)滑膜，可有效防止金屬在加工過(guò)程中被銹蝕，添加的油性劑可增強(qiáng)切削液的潤(rùn)滑性和防止加工金屬磨損，添加的表面活性劑可降低切削液的表面張力，配合苯甲酸鈉還可以起到一定的殺菌效果，添加的消泡劑可避免切削液在金屬加工使用過(guò)程中產(chǎn)生泡沫，影響金屬加工效果，添加的礦物油為精制低粘度礦物油，本發(fā)明制備的切削液，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述：
實(shí)施例1：
多功能切削液組合物，由以下成分及重量份組成：高分子聚合酯1~15份、腐蝕抑制劑1~4份、石油磺酸鈉10~20份、防銹劑1~4份、苯并三氮唑0.02~0.1份、油性劑2~6份、表面活性劑2~6份、乙二胺四乙酸二鈉0.5~1.5份、苯甲酸鈉0.5~1.5份、消泡劑0.01~0.05份、乙醇0.2~1份、純水50~70份、礦物油4~8份。
制備的切削液可提高金屬加工效率和性能，不含金屬鹽，具有優(yōu)異的氧化安定性和生物相容性，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
多功能切削液組合物的制備方法，制備步驟如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，攪拌，制成混合液A，待用；
2）將礦物油加熱，攪拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸鈉，攪拌，加入配方中純水總量的20~30%的純水，繼續(xù)攪拌并加入苯甲酸鈉、混合液A、乙二胺四乙酸二鈉，制成混合物B；
3）將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱，皂化，加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，恒溫，攪拌，加入剩余純水，攪拌，制成多功能切削液組合物。
在切削液中添加有腐蝕抑制劑提升切削液的緩腐蝕能力和阻垢能力，添加的防銹劑可在金屬表面形成一層潤(rùn)滑膜，可有效防止金屬在加工過(guò)程中被銹蝕，添加的油性劑可增強(qiáng)切削液的潤(rùn)滑性和防止加工金屬磨損，添加的表面活性劑可降低切削液的表面張力，配合苯甲酸鈉還可以起到一定的殺菌效果，添加的消泡劑可避免切削液在金屬加工使用過(guò)程中產(chǎn)生泡沫，影響金屬加工效果，添加的礦物油為精制低粘度礦物油，制備的切削液，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
表面活性劑為T(mén)X-10，具有優(yōu)良的乳化凈洗能力和除靜電效果，提高切削液的清洗能力。
消泡劑為Surfynol 465，可降低切削液動(dòng)態(tài)表面張力和靜態(tài)表面張力，并改善消泡劑在切削液中的溶解度和兼容性。
防銹劑為水溶性防銹劑，由以下成分及重量份組成：石油磺酸鋇2~10份、鉬酸鈉1~6份和/ 或鉬酸銨1~6份、葵二酸0~10份、聚丙烯酸酯10.5~11份、油酸三乙醇胺皂3~20份和/ 或山梨醇酐單油酸酯2~6份、鈦酸異丙酯2~4份、石油磺酸鈉0~15份、甘油0~8份、十水硫酸鈉0.3~0.8份、純水10~70份、機(jī)械油5~10份。
金屬在遇到潮濕氣或浸于普通水中至極易腐蝕的，切削液中添加的防銹劑可防止金屬銹蝕的情況發(fā)生，而且防銹劑成本低廉，防銹效果好。
步驟2中礦物油為精制低粘度礦物油，礦物油加熱溫度為65~70℃，通過(guò)加熱礦物油并保持在一定溫度范圍，使添加的物質(zhì)充分的在礦物油中溶解。
步驟3中將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱到50~55℃皂化1~2h。使制備的切削液具有很好的清洗效果。
腐蝕抑制劑由硼酸酰胺1~2重量份、苯并環(huán)丙三酮0.2~0.8重量份和對(duì)氯硝基苯0.0001~0.002重量份組成。在金屬加工過(guò)程中使切削液對(duì)金屬起到緩腐蝕和阻垢的作用。
步驟3中加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，溫度恒定于65~70℃，攪拌60~80min?？墒固砑游镔|(zhì)溶解效果優(yōu)異，提高切削液的使用效果。
油性劑由油酸1~3重量份、三過(guò)氧化三丙酮0.1~0.2重量份和碳酸二苯酯0.001~0.003重量份組成。具有對(duì)金屬很強(qiáng)的親和力，能在金屬表面形成吸附膜，從而減小金屬摩擦造成的損傷。
實(shí)施例2：
多功能切削液組合物，由以下成分及優(yōu)選的重量份組成：高分子聚合酯5份、腐蝕抑制劑1.5份、石油磺酸鈉14份、防銹劑2份、苯并三氮唑0.08份、油性劑3份、表面活性劑5份、乙二胺四乙酸二鈉1份、苯甲酸鈉0.8份、消泡劑0.02份、乙醇0.8份、純水62份、礦物油5.6份。
制備的切削液可提高金屬加工效率和性能，不含金屬鹽，具有優(yōu)異的氧化安定性和生物相容性，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
多功能切削液組合物的制備方法，制備步驟如下：
1）在乙醇中加入苯并三氮唑，攪拌，制成混合液A，待用；
2）將礦物油加熱到優(yōu)選的68℃，攪拌并依次加入高分子聚合酯、石油磺酸鈉，攪拌，加入配方中純水總量?jī)?yōu)選的33%的純水，繼續(xù)攪拌并加入苯甲酸鈉、混合液A、乙二胺四乙酸二鈉，制成混合物B；
3）將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱到優(yōu)選的53℃，優(yōu)選皂化2h，加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，溫度恒定在優(yōu)選的68℃，優(yōu)選攪拌時(shí)間為65min，加入剩余純水，優(yōu)選攪拌90min，制成多功能切削液組合物。
步驟2中礦物油為精制低粘度礦物油，礦物油加熱溫度優(yōu)選為68℃，通過(guò)加熱礦物油并保持在一定溫度范圍，使添加的物質(zhì)充分的在礦物油中溶解。
步驟3中將油性劑、腐蝕抑制劑和防銹劑混合，加熱到優(yōu)選的53℃，優(yōu)選皂化2h。使制備的切削液具有很好的清洗效果。
步驟3中加入混合物B、表面活性劑、消泡劑，溫度恒定于68℃，優(yōu)選攪拌時(shí)間為65min?？墒固砑游镔|(zhì)溶解效果優(yōu)異，提高切削液的使用效果。
在切削液中添加有腐蝕抑制劑提升切削液的緩腐蝕能力和阻垢能力，添加的防銹劑可在金屬表面形成一層潤(rùn)滑膜，可有效防止金屬在加工過(guò)程中被銹蝕，添加的油性劑可增強(qiáng)切削液的潤(rùn)滑性和防止加工金屬磨損，添加的表面活性劑可降低切削液的表面張力，配合苯甲酸鈉還可以起到一定的殺菌效果，添加的消泡劑可避免切削液在金屬加工使用過(guò)程中產(chǎn)生泡沫，影響金屬加工效果，添加的礦物油為精制低粘度礦物油，制備的切削液，具有優(yōu)越的防腐蝕、防銹、抗氧化、潤(rùn)滑、殺菌功能，冷卻性和清洗效果明顯提高，對(duì)環(huán)境無(wú)污染且易稀釋和保存。
高分子聚合脂為高分子聚合酯（HCZ 175），表面活性劑為T(mén)X-10，具有優(yōu)良的乳化凈洗能力和除靜電效果，提高切削液的清洗能力。
消泡劑為Surfynol 465，可降低切削液動(dòng)態(tài)表面張力和靜態(tài)表面張力，并改善消泡劑在切削液中的溶解度和兼容性。
防銹劑為水溶性防銹劑，由以下成分及優(yōu)選的重量份組成：石油磺酸鋇6份、鉬酸鈉3份和/ 或鉬酸銨3份、葵二酸4份、聚丙烯酸酯10.6份、油酸三乙醇胺皂17份和/ 或山梨醇酐單油酸酯5份、鈦酸異丙酯2.3份、石油磺酸鈉11份、甘油7份、十水硫酸鈉0.5份、純水65份、機(jī)械油6份。機(jī)械油代號(hào)為L(zhǎng)-AN15。鈦酸異丙酯、石油磺酸鈉、十水硫酸鈉能起到改變表面理化特性，增強(qiáng)防銹效果的作用。金屬在遇到潮濕氣或浸于普通水中至極易腐蝕的，切削液中添加的防銹劑可防止金屬銹蝕的情況發(fā)生，而且防銹劑成本低廉，防銹效果好。
腐蝕抑制劑由優(yōu)選的硼酸酰胺1.3重量份、優(yōu)選的苯并環(huán)丙三酮0.45重量份和優(yōu)選的對(duì)氯硝基苯0.00017重量份組成。在金屬加工過(guò)程中使切削液對(duì)金屬起到緩腐蝕和阻垢的作用。
油性劑由優(yōu)選的油酸2重量份、優(yōu)選的三過(guò)氧化三丙酮0.11重量份和優(yōu)選的碳酸二苯酯0.0018重量份組成。具有對(duì)金屬很強(qiáng)的親和力，能在金屬表面形成吸附膜，從而減小金屬摩擦造成的損傷。
本發(fā)明制備的多功能切削液組合物在使用前需用純水稀釋，優(yōu)選使用量范圍為5~10%；若使用自來(lái)水則控制硬度低于200ppm。本發(fā)明制備的多功能切削液組合物可用于金屬切削、磨削等機(jī)械加工工藝，也可用于光學(xué)玻璃、人工寶石的切割加工。
應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施案例的用途僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)、修改和變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。