本發(fā)明涉及水性切削液領(lǐng)域，具體而言，涉及一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑、制備方法及水性切削液。

背景技術(shù)：

水基切削液包括合成切削液、半合成切削液和乳化液。在使用過程中，將切削液原液用水配制成稀釋液進(jìn)行使用。水一般含有某些礦物質(zhì)，這些礦物質(zhì)是無硬度鹽(如鉀、鈉)和硬度鹽(如鈣、鎂)。水的硬度就是根據(jù)水中所含硬度礦物質(zhì)的多少來計(jì)算。水的硬度可分為三級(jí)，即軟水(＜150ppm)，中硬水(150～300ppm)和硬水(＞300ppm)。水的硬度低，使用液則容易起泡；水的硬度高，使用液則容易析皂，時(shí)間久了，則使用液容易分層，影響其壽命。硬水還會(huì)是濃縮液中的某些有效成分從稀釋液析出，凝結(jié)并沉淀。特別是切削液中的陰離子表面活性劑，在硬水中易生成不溶于水的金屬皂，使得一部分濃縮液被消耗用來軟化水，無法起到切削液的作用。為保證切削液性能，需多添加濃縮液，從而增加了成本。

水性切削液一般由防銹酸、PH調(diào)整劑、金屬緩蝕劑、抗菌添加劑、礦物油、潤滑添加劑、極壓添加劑、抗硬水添加劑，乳化劑以及水等組成。我國北方的水質(zhì)硬度普遍偏高，若是一般的水基切削液使用，不久都會(huì)出現(xiàn)使用液析皂，乃至析油，最終導(dǎo)致油水分離，縮短了產(chǎn)品的使用壽命。目前抗硬水添加劑有EDTA鈉鹽，醚羧酸鹽，膦基聚羧酸等。EDTA鈉鹽是一種金屬掩蔽劑，在各種PH范圍內(nèi)及各種濃度下對(duì)含鈣硬水都有絡(luò)和能力，而在PH≥8時(shí)效率最高，與鈣金屬以1：1摩爾比絡(luò)和，在水中對(duì)熱的穩(wěn)定性極好，甚至在過熱水中，也不會(huì)分解，是一種很有效的硬水軟化劑。但是它只能治標(biāo)不治本，所以不建議添加。醚羧酸鹽和膦基聚羧酸等添加對(duì)抗硬水的影響效果很大，目前是比較好的選擇。通過研究不同種類的醚羧酸鹽的抗硬水性能，添加量多，則使用液的泡沫大；添加量少，則使用液的抗硬水效果不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提供了一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑、制備方法及水性切削液，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中水性切削液泡沫和抗硬水性能不理想、成本高的問題。

為此，本發(fā)明提供了一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑，其包括以下重量百分比的組分：

醚羧酸32.14％～39.28％；

短鏈醚羧酸19.29％～23.57％；

長鏈醚羧酸38.57％～47.15％；

其中，所述醚羧酸的牌號(hào)為Emulsogen COL 100，所述短鏈醚羧酸的牌號(hào)為Akypo LF4，所述長鏈醚羧酸的牌號(hào)為Akypo RO 90 VG。

進(jìn)一步地，上述的一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑包括以下重量百分比的組分：

醚羧酸35.71％；

短鏈醚羧酸21.43％；

長鏈醚羧酸42.86％。

一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑的制備方法，其包括以下步驟：

1)根據(jù)上述的配比，準(zhǔn)備醚羧酸復(fù)配劑的材料；

2)將材料攪拌均勻。

一種水性切削液，其包括以下重量百分比的組分：

切削液99％-99.5％；

上述的一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑0.5％-1％。

本發(fā)明提供的一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑、制備方法及水性切削液，主要針對(duì)使用液的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)幾種添加劑的復(fù)配之后的效果，不論是泡沫，還是抗硬水性能，都遠(yuǎn)比一種添加劑的效果好；此外，復(fù)配之后的添加劑包的添加量也比單一的添加劑用量少，相對(duì)而言，成本降低；另外，添加劑包中的添加劑，可生物降解，環(huán)保。

因此，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)成本低，抗硬水性能優(yōu)異；

2)優(yōu)異的抗硬水性能，與水中的Ca2+，Mg2+螯合，并且生成的螯合物有良好的分散作用；

3)低泡性能，使用液不會(huì)產(chǎn)生大量泡沫；

4)環(huán)保，低毒，且具有優(yōu)良的生物降解性能。

具體實(shí)施方式

下面將更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

所涉及的化學(xué)添加劑基本信息(以下3種添加劑均可以通過商業(yè)途徑購買到)：

Emulsogen COL 100化學(xué)成分：醚羧酸；活性物含量：約92％；PH(1％水溶液)：2-4。Emulsogen COL 100主要應(yīng)用于乳化油、半合成金屬加工液，推薦用量(相對(duì)于濃縮液)為：2-3％。在酸堿環(huán)境下均具有優(yōu)良的抗電解質(zhì)穩(wěn)定性；具有優(yōu)秀的鈣皂分散性，同時(shí)具有陰離子和非離子乳化劑的優(yōu)點(diǎn)；可以作為乳化油中的助乳化劑，避免析油析皂，同時(shí)對(duì)Mg2+和Cu2+形成的油泥同樣具有分散作用；可用于清潔領(lǐng)域的麥色漿狀非離子表面活性劑，用于酸性液體體系及堿性潔廁劑，液體清潔劑的特征表面活性劑、發(fā)泡劑等；

Akypo LF4化學(xué)成分：短鏈醇醚羧酸；活性物含量：≥86.5％；酸值(mgKOH/g):100-115；PH值(10％蒸餾水)：1.6-2.8。Akypo LF4具有優(yōu)異的抗電解質(zhì)能力，用于鎂合金配方時(shí)有突出效果，低泡；

Akypo RO 90 VG化學(xué)成分：長鏈醇醚羧酸；活性物含量：≥89％；酸值(mgKOH/g)：69-79；PH值(10％蒸餾水)：1.6-2.8。Akypo RO 90 VG有最佳的抗硬水能力，用于鎂合金配方時(shí)有突出效果；

Akypo LF2化學(xué)成分：短鏈醇醚羧酸；活性物含量：≥87.5％；酸值(mgKOH/g)：90-102；PH值(10％蒸餾水)：1.5-2.5。Akypo LF2有優(yōu)異的抗電解質(zhì)能力，用于鎂合金配方時(shí)有突出效果，低泡；

Akypo TD 70化學(xué)成分：異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚羧酸；活性物含量：＞90.4％；酸值(mgKOH):55-70；PH值(10％蒸餾水)：2.5-3.5。Akypo TD 70具有優(yōu)異的抗硬水能力，用于鎂合金配方時(shí)有突出效果；

Emulsogen COA 070化學(xué)成分：醚羧酸；活性物含量：約92％；PH(1％水溶液)：2-4；HLB值：6。Emulsogen COA 070在濃縮液中，作為酸，是非離子型，作為鹽，是陰離子性。Emulsogen COA 070應(yīng)用于乳化油、半合成，在礦物油中呈澄清透明溶液，在水中呈分散液，能很好解決乳化液析油、析皂、乳化液上部的“奶酪層”等現(xiàn)象。2％-3％的Emulsogen COA 070就能大大改善乳化液的穩(wěn)定性和對(duì)鈣皂的分散性；

乙二胺四乙酸(EDTA)分子式：C10H16N2O8；活性物含量：≥99.0％；PH(飽和溶液，25℃)。EDTA用途很廣，是螯合劑的代表性物質(zhì)。能和堿金屬、稀土元素和過渡金屬等形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物。廣泛應(yīng)用于高分子化學(xué)工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、造紙業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織印染業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、照相化學(xué)品、油田化學(xué)品、水處理劑、鍋爐清洗劑及分析試劑。此外EDTA也可用來使有害放射性金屬從人體中迅速排泄起到解毒作用。

通過實(shí)驗(yàn)得出三種添加劑復(fù)配之后效果最佳，復(fù)配比例如下：

Emulsogen COL 100 35.71％；

Akypo LF4 21.43％；

Akypo RO 90 VG 42.86％；

還可以為以下范圍內(nèi)的其他配比：

醚羧酸32.14％～39.28％；

短鏈醚羧酸19.29％～23.57％；

長鏈醚羧酸38.57％～47.15％。

取1份的Emulsogen COL 100，0.6份的Akypo LF4，1.2份的Akypo RO 90 VG攪拌均勻，組合成一個(gè)醚羧酸復(fù)配包一。

實(shí)施例一：

取一款普通的水性切削液A，樣品一：在水性切削液A中添加0.5％的Emulsogen COL 100；樣品二：在水性切削液A中添加0.5％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

對(duì)比結(jié)果：樣品一和樣品二的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品一在2016.01.10之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品二使用正常。結(jié)果表明，單一醚羧酸添加到切削液A中，效果沒有醚羧酸復(fù)配包一的好。

實(shí)施例二：

取同款普通的水性切削液A，樣品三：在水性切削液A中添加1％的Akypo LF4；樣品四：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

對(duì)比結(jié)果：樣品三和樣品四的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品三在2016.01.1之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品四使用正常。結(jié)果表明，單一醚羧酸添加到切削液A中，沒有醚羧酸復(fù)配包一的效果好。

實(shí)施例三：

取同款普通的水性切削液A，樣品五：在水性切削液A中添加0.5％的Akypo LF4和0.5％的Akypo RO 90 VG；樣品四：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

對(duì)比結(jié)果：樣品五和樣品四的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品五在2016.01.1之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品四使用正常。結(jié)果表明，兩種醚羧酸復(fù)配后添加到切削液中，效果沒有醚羧酸復(fù)配包一效果好。

實(shí)施例四：

取一款普通的水性切削液A，樣品六：在水性切削液A中添加0.5％的Emulsogen COA 070；樣品二：在水性切削液A中添加0.5％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

對(duì)比結(jié)果：樣品六和樣品二的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品一在2016.03.12之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品二使用正常。結(jié)果表明，單一抗硬水添加劑添加到切削液A中，效果沒有醚羧酸復(fù)配包一的效果好。

實(shí)施例五：

取1份Emulsogen COA 070，0.6份Akypo LF2，1.2份Akypo TD 70攪拌均勻，得到醚羧酸復(fù)合包二。取同款普通的水性切削液A，樣品七：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)合包二；樣品四：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

對(duì)比結(jié)果：樣品七和樣品四的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品五在2016.03.12之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品四使用正常。同比例的不同醚羧酸復(fù)配包，等量放入水性切削液A中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，醚羧酸復(fù)配包一效果最好。

實(shí)施例六：

取1.2份Emulsogen COL 100，0.6份Akypo LF4，1份Akypo RO 90 VG攪拌均勻，得到醚羧酸復(fù)配包三。取同款普通的水性切削液A，樣品八：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)配包三；樣品四：在水性切削液A中添加1％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

對(duì)比結(jié)果：樣品八和樣品四的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品八在2016.03.12之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品四使用正常。相同醚羧酸的不同比例的醚羧酸復(fù)配包，等量放入水性切削液A中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，醚羧酸復(fù)配包一效果最好。

實(shí)施例七：

取一款普通的水性切削液A，樣品九：在水性切削液A中添加0.5％的EDTA；樣品二：在水性切削液A中添加0.5％的醚羧酸復(fù)配包一。得到兩個(gè)樣品進(jìn)行產(chǎn)品加工，在兩臺(tái)一樣的CNC機(jī)臺(tái)上加工壓鑄鋁合金，液槽是200L，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

對(duì)比結(jié)果：樣品九和樣品二的CNC加工槽，每班次(12h)都添加15-30L的4％新液，保證液槽在180L左右。樣品八在2015.05.12之后，濃度提升不上來，使用液分層，不能使用。樣品二使用正常。EDTA加入切削液中，對(duì)抗硬水性能提升不是很好，沒有醚羧酸的效果好。且EDTA只是絡(luò)和作用，分散性不好，治標(biāo)不治本。結(jié)果顯示，醚羧酸復(fù)配包一效果好。

本實(shí)施例提供的一種水性切削液的醚羧酸復(fù)配劑、制備方法及水性切削液，主要針對(duì)使用液的穩(wěn)定性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)幾種添加劑的復(fù)配之后的效果，不論是泡沫，還是抗硬水性能，都遠(yuǎn)比一種添加劑的效果好；此外，復(fù)配之后的添加劑包的添加量也比單一的添加劑用量少，相對(duì)而言，成本降低；另外，添加劑包中的添加劑，可生物降解，環(huán)保。

因此，本實(shí)施例相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)成本低，抗硬水性能優(yōu)異；

2)優(yōu)異的抗硬水性能，與水中的Ca2+，Mg2+螯合，并且生成的螯合物有良好的分散作用；

3)低泡性能，使用液不會(huì)產(chǎn)生大量泡沫；

4)環(huán)保，低毒，且具有優(yōu)良的生物降解性能。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。