专利名称：一种绿色环保润滑冷却液及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水基金属加工液，具体涉及一种用于金属切削过程的以水为基质 又具有防锈的润滑冷却液及其制备方法。
背景技术：
随着现代机械制造业的快速发展，切削技术和切削工艺的不断创新，对用于金属 切削过程的润滑冷却液提出了较高的要求，即高性能、长寿命、低污染；其发展趋势是矿物 油逐渐被生物降解性好的植物油和合成酯所代替、油基润滑冷却液逐渐被水基产品所代替。在中国发明专利CN1459493A中，由多种酸与二乙醇胺经过高温反应合成水溶性 酯，如二乙醇胺同硼酸、油酸反应生成1号单体，二乙醇胺同庚酸、顺丁烯二酸酐反应生成 2号单体，二乙醇胺同癸二酸、油酸反应生成3号单体，然后将所生成的三个单体与硼砂、石 油磺酸钠、癸二酸、硼酸、顺丁烯二酸酐、消泡剂、苯并三氮唑及适量水混合，得到一种粘度 低、清洗效果好的长效切削液，且在正常环境下不变质，减少废液排放量，绿色环保。在中国发明专利CN1624089A中，将硼砂水溶液同二乙醇胺或三乙醇胺、硅油、石 油磺酸钠混合溶解得到溶液B ；在B溶液中加入硼酸、癸二酸溶解得到溶液C ；在溶液C中加 入庚酸或辛酸得到溶液D ；在溶液D中加入苯并三氮唑，溶解后得到溶液E ；然后再加入油 酸和消泡剂得到产品。该产品具有良好的润滑冷却、防锈防腐、渗透清洗、耐硬水性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能、长寿命、低污染、水基的绿色环保润滑冷却液 及其制备方法，用于金属切削过程的润滑冷却。本发明的绿色环保润滑冷却液及其制备方 法，是由三乙醇胺_硼酸_顺丁烯二酸酐缩合物、三乙醇胺_硼酸_油酸缩合物、三乙醇 胺-硼酸-庚酸缩合物、硼砂、氢氧化钠、石油磺酸钠、癸二酸、苯并三氮唑、二甲基硅油、消 泡剂和水组成，各组份配比如下(重量百分比)三乙醇胺-硼酸ι -顺丁烯二酸酐缩合物7 10%
三乙醇胺-硼酸ι -油酸缩合物7 10%
三乙醇胺-硼酸ι -庚酸缩合物14-16%
硼砂1 4%
氢氧化钠1 2%
石油磺酸钠1.5 2%
三乙醇胺3 5%
癸二酸1.2 1. 5%
苯并三氮唑0.1 0. 3%
二甲基硅油0.1 0. 3%
消泡剂0.1 0. 3%
水50 60%。本发明与中国发明专利CN1459493A的主要不同是以具有良好防锈性能、可较易 与多种酸形成酯化物、且价格相对便宜的三乙醇胺及具有较好润滑作用的硼酸为原料；与 中国发明专利CN1624089A的主要不同是三乙醇胺和硼酸分别与顺丁烯二酸酐、油酸、庚酸 反应形成三乙醇胺_硼酸_顺丁烯二酸酐缩合物、三乙醇胺_硼酸_油酸缩合物、三乙醇 胺_硼酸_庚酸缩合物；然后这三种缩合物与硼砂、氢氧化钠、石油磺酸钠、癸二酸、苯并三 氮唑和消泡剂复合制备本发明的水基润滑冷却液。由于本发明产物是水基产物，比热容、热导率和气化热较高，冷却效果好；由于加 入了硼系酯类化合物，特别是三乙醇胺_硼酸_油酸缩合物的加入，摩擦系数小，润滑效果 好，被加工工件光洁度高；由于三乙醇胺_硼酸-顺丁烯二酸酐缩合物及衍生物的存在，体 系具有较高的抗菌防腐性能，使该工作液在使用过程中不腐败变臭，使用寿命长；由于三乙 醇胺衍生物，特别是三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物的存在，与石油磺酸钠、癸二酸、苯并三氮 唑形成的复合体系具有较高的防锈能力；由于三乙醇胺、石油磺酸钠本身是良好的表面活 性剂，所以本专利产物具有良好的清洗能力；在体系中使用了无毒无害的硼系酯化物和可 生物降解的油酸酯，使得产品更加环保。本发明提供的技术方案中，三乙醇胺_硼酸_顺丁烯二酸酐缩合物是通过下面方 法制备的将重量百分比组成为75 80%的三乙醇胺、6 10%的硼酸、12 16%的顺丁 烯二酸酐加入反应釜中，在真空度彡-0. 09mPa、温度为160士5°C条件下，回流反应3小时， 然后经回流冷凝器分水至无水脱出为反应终点，冷却至< 100°C，放料得目的产物。本发明提供的技术方案中，三乙醇胺-硼酸-油酸缩合物是通过下面方法制备的 将重量百分比组成为53 57%的三乙醇胺、10 14%的硼酸、32 35%的油酸加入反应 釜中，在真空度彡-0. 09mPa、温度为165士5°C条件下，回流反应3小时，然后经回流冷凝器 分水至无水脱出为反应终点，冷却至< 100°C，放料得目的产物。本发明提供的技术方案中，三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物是通过下面方法制备的 将重量百分比组成为70 75%的三乙醇胺、10 15%的硼酸、12 16%的庚酸加入反应 釜中，在真空度彡-0. 09mPa、温度为165士5°C条件下，回流反应3小时，然后经回流冷凝器 分水至无水脱出为反应终点，冷却至< 100°C，放料得目的产物。本发明提供的技术方案中，最终产品绿色环保润滑冷却液是通过下面方法制备 的将重量百分比组成为50 60%的无离子水、2 4%的硼砂和1 2%的氢氧化钠加入 反应釜中，搅拌下升温至50士5°C，混合至完全溶解；加入1.2 1.5%的癸二酸和0. 1 0. 3%苯并三氮唑，混合至完全溶解；加入3 5%的三乙醇胺、1. 5 2%的石油磺酸钠搅 拌至溶液透明；加入0. 1 0. 3%二甲基硅油和0. 1 0. 3%消泡剂，搅拌混合30分钟；加 入7 10%的三乙醇胺-硼酸-顺丁烯二酸酐缩合物，搅拌分散60分钟；加入7 10%三 乙醇胺_硼酸_油酸缩合物，搅拌分散60分钟；加入14 16%的三乙醇胺-硼酸-庚酸 缩合物，搅拌至溶液透明，得目的产物。技术要求
权利要求
一种水基润滑冷却液，由三乙醇胺 硼酸 顺丁烯二酸酐缩合物、三乙醇胺 硼酸 油酸缩合物、三乙醇胺 硼酸 庚酸缩合物、硼砂、氢氧化钠、石油磺酸钠、癸二酸、苯并三氮唑、二甲基硅油、消泡剂和水组成，各组份重量配比如下三乙醇胺 硼酸 顺丁烯二酸酐缩合物7～10％三乙醇胺 硼酸 油酸缩合物7～10％三乙醇胺 硼酸 庚酸缩合物14～16％硼砂2～4％氢氧化钠1～2％石油磺酸钠 1.5～2％三乙醇胺3～5％癸二酸 1.2～1.5％苯并三氮唑 0.1～0.3％二甲基硅油 0.1～0.3％消泡剂 0.1～0.3％水 50～60％。
2.根据权利要求1的水基润滑冷却液，其 量百分比组成如下三乙醇胺 硼酸顺丁烯二酸酐
3.根据权利要求1水基润滑冷却液，其三 成如下三乙醇胺53 57%，硼酸10 14%，油酸32 35%。
4.根据权利要求1水基润滑冷却液，其三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物的重量百分比组 成如下三乙醇胺70 75%，硼酸10 15%，庚酸12 16%。
5.一种润滑冷却液制备方法，是采取重量百分比组成原料，将50 60%的无离子水、 2 4%的硼砂和1 2%的氢氧化钠加入反应釜中，搅拌下升温至50士5°C，混合至完全 溶解；加入1. 2 1. 5%的癸二酸和0. 1 0. 3%苯并三氮唑，混合至完全溶解；加入3 5%的三乙醇胺、1. 5 2%的石油磺酸钠搅拌至溶液透明；加入0. 1 0. 3%二甲基硅油和 0. 1 0. 3%消泡剂，搅拌混合30分钟；加入7 10%的三乙醇胺-硼酸-顺丁烯二酸酐缩 合物，搅拌分散60分钟；加入7 10 %三乙醇胺-硼酸-油酸缩合物，搅拌分散60分钟； 加入14 16 %的三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物，搅拌至溶液透明，得目的产物。
6.根据权利要求5的润滑冷却液制备方法，其三乙醇胺_硼酸_顺丁烯二酸酐缩合物 是将重量含量的三乙醇胺75 80%、硼酸6 10%、顺丁烯二酸酐12 16%，加入反应釜中后，在真空条件下，搅拌升温至160°C，反应至回流冷凝器中无水脱出为反应终点，冷却降 温至100°C以下获得。
7.根据权利要求5的润滑冷却液制备方法，三乙醇胺-硼酸-油酸缩合物是将重量含 量的三乙醇胺53 57%、硼酸10 14%、油酸32 35%三种原料，先将三乙醇胺、硼酸加 入反应釜中后，搅拌升温至140°C，加入油酸；再在真空条件下，继续升温至165°C，反应至 回流冷凝器中无水脱出为反应终点，冷却降温至100°C以下获得。
8.根据权利要求5的润滑冷却液制备方法，其三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物是将重 量含量的三乙醇胺70 75%、硼酸10 15%、庚酸12 16%三种原料加入反应釜中后， 在真空条件下，搅拌升温至165°C，反应至回流冷凝器中无水脱出为反应终点，冷却降温至 100°C以下获得。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种高性能、长寿命、低污染、水基的绿色环保润滑冷却液及制备方法，是以三乙醇胺、硼酸为原料，通过分别与顺丁烯二酸酐、油酸、庚酸反应形成三乙醇胺-硼酸-顺丁烯二酸酐缩合物、三乙醇胺-硼酸-油酸缩合物、三乙醇胺-硼酸-庚酸缩合物，然后这三种缩合物与硼砂、氢氧化钠、石油磺酸钠、癸二酸、苯并三氮唑和消泡剂复合制备成水基润滑冷却液。
文档编号C10N40/22GK101979482SQ20101054428
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者于克洲, 张泽群, 杨辉铭 申请人:大连金泉科技发展有限公司