一种用于高硬度复合材料加工的磨削油及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于高硬度复合材料加工的磨削油及其制备方法，本发明的成品较好的润滑性能；散热均匀，防止因扩散不均而导致的爆裂问题；具有优良的润滑、极压、抗磨、冷却性能和良好的渗透性、清洗性、沉降性。粘度低,流动、沉降、冲洗排渣效果明显，油性低，冷却快。研磨颗粒分离沉淀快,砂轮损耗率低，工件表面光洁度高。高闪火点155℃，排除安全隐患，提高磨削速度。化学稳定性强，使用寿命可达两年，可反复使用。研磨、切割时烟雾及气味极少，无毒无臭，不刺激皮肤和神经系统；有利于封闭的环境作业。
【专利说明】
一种用于高硬度复合材料加工的磨削油及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种磨削油，尤其涉及一种用于高硬度复合材料加工的磨削油及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 磨削油是一种含有特定的脂肪衍生物，以及抗氧、防锈、抗磨极压、阻燃等添加剂 与高精炼矿物油调配而成的，主要用于石英玻璃、金刚石、陶瓷阀芯、合金金属等高硬度复 合材料的磨削加工，可明显提高加工件的光洁度，适合于平面磨、外圆无芯磨以及浅凹槽的 研磨，可在高生产率的机床上研磨表面硬化的工件及钻头排肩槽，可用于齿轮磨削。
[0003] 但是传统的磨削油存在不少的缺陷，比如粘度高，流动性差;造成了研磨颗粒分离 沉淀慢，影响了磨削加工的质量，并且造成了砂轮损耗率较高，同时，磨削油的化学稳定性 差，寿命较短，使用一次后，反复使用效果很差，会出现产品不合格。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种粘度低、流动性好、研磨颗粒分离沉淀快 且化学稳定性好，寿命较长的用于高硬度复合材料加工的磨削油及其制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0006] -种用于高硬度复合材料加工的磨削油，它是由下述重量份的原料组成的：
[0007] 26#白矿油57-60、苯并三氮唑2-4、六甲基磷酰胺0.4-0.7、二烷基二硫代磷酸锌5- 7、三萜皂苷0.1-0.2、正硅酸乙酯1-2、癸二酸0.5-0.8、气相白炭黑0.3-1、氢氧化锂1.0- 2.5、碳酸钙0.15-0.3、苯甲酸锌0.01-0.03、中性二壬基萘磺酸钡17-18、二苯胺13-14、甲基 硫醇锡0.01-0.02、木杂酚油2-3、三压硬脂酸10-15、二甲基硅油0.1-0.13。
[0008] 上述磨削油的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将苯并三氮唑加入到26#白矿油中，在50-60°C下保温预热10-20分钟，得缓蚀 油溶液；
[0010] (2)将六甲基磷酰胺与二烷基二硫代磷酸锌混合，搅拌均匀，加入到混合料重量 10-13倍的去离子水中，加入三萜皂苷，100-170转/分搅拌4-6分钟，得防锈乳液；
[0011] (3)将气相白炭黑、氢氧化锂、碳酸钙和苯甲酸锌混合，球磨均匀，为减摩助剂；
[0012] (4)将正硅酸乙酯加入到防锈乳液中，再加入癸二酸，搅拌均匀，升高温度为60-70 °C，保温搅拌10-14分钟，然后加入减摩助剂，搅拌至常温，滴加重量百分浓度为10-13%的 氨水溶液，调节pH为10-13，静置反应40-50分钟后加入中性二壬基萘磺酸钡，送入90-100°C 的水浴中，保温搅拌3-4分钟，出料冷却，得防锈硅乳胶；
[0013] (5)将二苯胺加入到缓蚀油溶液中，搅拌条件下加入甲基硫醇锡，升高温度为90- 100°C，保温预热3-5分钟，然后加入防锈硅乳胶和木杂酚油，搅拌均匀，脱水，与剩余各原料 混合，送入到反应釜中，pH中和至7-8,在68-75°C下搅拌混合2-3小时，将反应釜温度降低到50-6(TC，再不断搅拌至常温，过滤后得到磨削油。
[0014] 本发明的优点是：
[0015] 本发明的成品较好的极压、抗磨、冷却性能和良好的渗透性、清洗性、沉降性;散热 均匀，防止因扩散不均而导致的爆裂问题。
[0016] 粘度低，运动粘度(40°C )为6mm2/s，流动、沉降、冲洗排渣效果明显，油性低，冷却 快。常规同类磨削油的运动粘度为1 l-22mm2/s。
[0017]高闪火点155°C，排除安全隐患，提高磨削速度；
[0018]研磨颗粒分离沉淀彻底；
[0019] 砂轮损耗低，本发明比使用普通磨削油的时候，砂轮修整次数减少一半，磨削效率 提尚一?首；
[0020] 化学稳定性强，两年内可反复使用，使用寿命长达13140小时。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1:
[0022] -种用于高硬度复合材料加工的磨削油，它是由下述重量份的原料组成的：
[0023] 26#白矿油60、苯并三氮唑4、六甲基磷酰胺0.4、二烷基二硫代磷酸锌7、三萜皂苷 0.1、正硅酸乙酯2、癸二酸0.5、气相白炭黑0.3、氢氧化锂2.5、碳酸钙0.15、苯甲酸锌0.03、 中性二壬基萘磺酸钡17、二苯胺14、甲基硫醇锡0.01、木杂酚油3、三压硬脂酸10、二甲基硅 油0.13〇
[0024]上述磨削油的制备方法，包括以下步骤：
[0025] (1)将苯并三氮唑加入到26#白矿油中，在60°C下保温预热10分钟，得缓蚀油溶液；
[0026] (2)将六甲基磷酰胺与二烷基二硫代磷酸锌混合，搅拌均匀，加入到混合料重量10 倍的去离子水中，加入三萜皂苷，170转/分搅拌4分钟，得防锈乳液；
[0027] (3)将气相白炭黑、氢氧化锂、碳酸钙和苯甲酸锌混合，球磨均匀，为减摩助剂；
[0028] (4)将正硅酸乙酯加入到防锈乳液中，再加入癸二酸，搅拌均匀，升高温度为60°C， 保温搅拌14分钟，然后加入减摩助剂，搅拌至常温，滴加重量百分浓度为10%的氨水溶液， 调节pH为10,静置反应50分钟后加入中性二壬基萘磺酸钡，送入90°C的水浴中，保温搅拌4 分钟，出料冷却，得防锈硅乳胶；
[0029] (5)将二苯胺加入到缓蚀油溶液中，搅拌条件下加入甲基硫醇锡，升高温度为100 °C，保温预热3分钟，然后加入防锈硅乳胶和木杂酚油，搅拌均匀，脱水，与剩余各原料混合， 送入到反应釜中，pH中和至7,在68°C下搅拌混合3小时，将反应釜温度降低到50°C，再不断 搅拌至常温，过滤后得到磨削油。
[0030] 实施例2:
[0031 ] -种用于高硬度复合材料加工的磨削油，它是由下述重量份的原料组成的：
[0032] 26#白矿油57、苯并三氮唑2、六甲基磷酰胺0.7、二烷基二硫代磷酸锌5、三萜皂苷 0.2、正硅酸乙酯1、癸二酸0.8、气相白炭黑1、氢氧化锂1.0、碳酸钙0.3、苯甲酸锌0.01、中性 二壬基萘磺酸钡18、二苯胺13、甲基硫醇锡0.02、木杂酚油2、三压硬脂酸15、二甲基硅油 0.1。
[0033]上述磨削油的制备方法，包括以下步骤：
[0034] (1)将苯并三氮唑加入到26#白矿油中，在50°C下保温预热20分钟，得缓蚀油溶液；
[0035] (2)将六甲基磷酰胺与二烷基二硫代磷酸锌混合，搅拌均匀，加入到混合料重量13 倍的去离子水中，加入三萜皂苷，1〇〇转/分搅拌6分钟，得防锈乳液；
[0036] (3)将气相白炭黑、氢氧化锂、碳酸钙和苯甲酸锌混合，球磨均匀，为减摩助剂；
[0037] (4)将正硅酸乙酯加入到防锈乳液中，再加入癸二酸，搅拌均匀，升高温度为70°C， 保温搅拌10分钟，然后加入减摩助剂，搅拌至常温，滴加重量百分浓度为13%的氨水溶液， 调节pH为13,静置反应40分钟后加入中性二壬基萘磺酸钡，送入100°C的水浴中，保温搅拌3 分钟，出料冷却，得防锈硅乳胶；
[0038] (5)将二苯胺加入到缓蚀油溶液中，搅拌条件下加入甲基硫醇锡，升高温度为90 °C，保温预热5分钟，然后加入防锈硅乳胶和木杂酚油，搅拌均匀，脱水，与剩余各原料混合， 送入到反应釜中，pH中和至7,在75°C下搅拌混合2小时，将反应釜温度降低到60°C，再不断 搅拌至常温，过滤后得到磨削油。
[0039] 实施例3:
[0040] 26#白矿油59、苯并三氮唑3、六甲基磷酰胺0.6、二烷基二硫代磷酸锌6、三萜皂苷 0.15、正硅酸乙酯1.5、癸二酸0.6、气相白炭黑0.6、氢氧化锂1.8、碳酸钙0.22、苯甲酸锌 0.02、中性二壬基萘磺酸钡17.5、二苯胺13.5、甲基硫醇锡0.015、木杂酚油2.5、三压硬脂酸 13、二甲基硅油0.11。
[0041 ]上述磨削油的制备方法，包括以下步骤：
[0042] (1)将苯并三氮唑加入到26#白矿油中，在55°C下保温预热15分钟，得缓蚀油溶液；
[0043] (2)将六甲基磷酰胺与二烷基二硫代磷酸锌混合，搅拌均匀，加入到混合料重量12 倍的去离子水中，加入三萜皂苷，130转/分搅拌5分钟，得防锈乳液；
[0044] (3)将气相白炭黑、氢氧化锂、碳酸钙和苯甲酸锌混合，球磨均匀，为减摩助剂；
[0045] (4)将正硅酸乙酯加入到防锈乳液中，再加入癸二酸，搅拌均匀，升高温度为65°C， 保温搅拌12分钟，然后加入减摩助剂，搅拌至常温，滴加重量百分浓度为11%的氨水溶液， 调节pH为12,静置反应45分钟后加入中性二壬基萘磺酸钡，送入95°C的水浴中，保温搅拌 3.5分钟，出料冷却，得防锈硅乳胶；
[0046] (5)将二苯胺加入到缓蚀油溶液中，搅拌条件下加入甲基硫醇锡，升高温度为95 °C，保温预热4分钟，然后加入防锈硅乳胶和木杂酚油，搅拌均匀，脱水，与剩余各原料混合， 送入到反应釜中，pH中和至7.5，在71°C下搅拌混合2.5小时，将反应釜温度降低到55 °C，再 不断搅拌至常温，过滤后得到磨削油。
[0047] 对本实施例的磨削油进行性能测试，结果如下：
[0048] 运动粘度（40 Γ ):6.7-7.8mm2/s;
[0049] 闪点(开口）：不低于150°C;
[0050] 凝点：不高于-15 Γ;
[0051 ] 最大无卡咬负荷PB:不小于882N。
[0052]实验测试例：
[0053] 加工机床:天通CPG250数控可转位刀片周边磨床；
[0054]硬质合金材料：四边型整体CBN刀片；
[0055] 回转轴1参数:砂轮直径250mm、转速5000r/min;
[0056] 回转轴2参数:砂轮直径150mm、转速800r/min;
[0057] 修正器参数:砂轮直径150mm、转速1500r/min;
[0058] 加工参数：
[0059] 刀片厚度4.76mm;内切圆直径12.7mm;圆角:Rlmm;毛还单边余量:0.15mm;
[0060] B轴夹紧力8000N、调节行程20mm;
[0061] B轴中心孔定位400N、行程10mm;
[0062] C轴工件托盘油缸推力500N、行程85mm。
[0063] (一)磨削效率实验测试对比表：
[0064]
[0065]通过上述表格可以看出，在两台同样的CPG250数控可转位刀片周边磨床上，本发 明比普通磨削油的磨削加工时间少，说明磨削效率提高;证明本发明的磨削油使用过程中 更干净，也能证明本发明的研磨颗粒分离沉淀更快更彻底。
[0066](二)砂轮修整次数实验测试对比表：
[0067]
[0068]通过上述表格可以看出，在两台同样的CPG250数控可转位刀片周边磨床上，本发 明比普通磨削油的砂轮修整次数减少一半，间接说明磨削效率大约提高一倍;同样，实验测 试(二)也能证明本发明的磨削油使用过程中更干净，也能证明本发明的研磨颗粒分离沉淀 更快更彻底。
[0069](三)化学稳定性实验测试对比表：
[0070]
[0071] 通过上述表格可以看出，本发明的磨削油用于CPG250数控可转位刀片周边磨床比 普通磨削油使用寿命更长，本发明的磨削油可在两年内反复使用，使用寿命高达13140小 时，因而本发明化学稳定性强，经济效益可观。
[0072](四）本发明与普通磨削油使用两年后的理化指标对比如下：
[0073]
[0074] ~其中运动粘度反映油品沉降性，闪点反映油品安全性，最大无卡咬负荷反映油品 抗磨性，从上述理化指标表可以看出，本发明在使用两年后仍基本达到使用要求，但是普通 磨削油则无法使用。
【主权项】
1. 一种用于高硬度复合材料加工的磨削油，其特征在于，它是由下述重量份的原料组 成的： 26#白矿油57-60、苯并三氮唑2-4、六甲基磷酰胺0.4-0.7、二烷基二硫代磷酸锌5-7、三 萜皂苷0.1-0.2、正硅酸乙酯1-2、癸二酸0.5-0.8、气相白炭黑0.3-1、氢氧化锂1.0-2.5、碳 酸钙0.15-0.3、苯甲酸锌0.01-0.03、中性二壬基萘磺酸钡17-18、二苯胺13-14、甲基硫醇锡 0.01-0.02、木杂酚油2-3、三压硬脂酸10-15、二甲基硅油0.1-0.13。2. 权利要求1所述的磨削油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将苯并三氮唑加入到26#白矿油中，在50-60°C下保温预热10-20分钟，得缓蚀油溶 液； (2) 将六甲基磷酰胺与二烷基二硫代磷酸锌混合，搅拌均匀，加入到混合料重量10-13 倍的去离子水中，加入三萜皂苷，100-170转/分搅拌4-6分钟，得防锈乳液； (3) 将气相白炭黑、氢氧化锂、碳酸钙和苯甲酸锌混合，球磨均匀，为减摩助剂； (4) 将正硅酸乙酯加入到防锈乳液中，再加入癸二酸，搅拌均匀，升高温度为60-70°C， 保温搅拌10-14分钟，然后加入减摩助剂，搅拌至常温，滴加重量百分浓度为10-13%的氨水 溶液，调节pH为10-13,静置反应40-50分钟后加入中性二壬基萘磺酸钡，送入90-100 °C的水 浴中，保温搅拌3-4分钟，出料冷却，得防锈硅乳胶； (5) 将二苯胺加入到缓蚀油溶液中，搅拌条件下加入甲基硫醇锡，升高温度为90-100 °C，保温预热3-5分钟，然后加入防锈硅乳胶和木杂酚油，搅拌均匀，脱水，与剩余各原料混 合，送入到反应釜中，在68-75°C下搅拌混合2-3小时，pH中和至7-8，将反应釜温度降低到 50-6(TC，再不断搅拌至常温，过滤后得到磨削油。
【文档编号】C10N30/06GK105838486SQ201610261929
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】赵小军
【申请人】浙江模德石化有限公司