专利名称：磷脂基金属加工乳化液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属加工液，特别是涉及一种磷脂基金属加工乳化液。
背景技术：
金属加工液又称金属加工润滑剂，指在一切与金属相关的机械加工中起润滑、防锈、抗磨、耐压、冷却和清洗等作用一类物质的总称。金属加工液能延长刀具的使用寿命，防止金属零件锈蚀，带走加工过程产生的热量，有效清除零件和刀具表面上的切屑和其它粉粒，改善加工质量，提高生产效率。金属加工液按组成不同，可分为不含水的油基加工液和水作为功能组分的水基加工液两大类。油基切削液即切削油，主要用于低速重切削和难加工材料的切削加工，其润滑性好，但冷却能力有限。水基切削液分为四大类，即乳化液、合成液体、化学溶液和半合成液。目前的金属加工液大多以矿物油为主体，这需要大量的石油资源，矿物油的生物降解性差，含多环芳烃等有害物质，容易污染环境。因此，许多发达国家相继立法控制金属加工液的排放，希望开发能生物降解的金属加工液基础油替代矿物油。大多数水基金属加工液采用亚硝酸盐和有机酚等添加剂，这些添加剂具有一定的致癌作用，使用过程中会危害操作工人的健康，排放后污染水体，造成水资源污染和环境破坏。大豆磷脂作为油脂加工副产物其资源丰富，但却没有得到较好地利用，大部分用作饲料的拌合料，因此利用大豆磷脂开发磷脂基乳化液具有重要的价值。大豆磷脂是存在于大豆中的各种磷酸甘油酯及其衍生物的总称。大豆磷脂在大豆中的含量为1. 5% 3. 2%，在大豆油脚中的含量约为40% 60%。大豆磷脂组成成分复杂， 主要成分有三种卵磷脂、脑磷脂和肌醇磷脂。大豆磷脂是一种表面活性剂，分子由亲水的极性基团和疏水的非极性基团组成，大豆磷脂由于其特殊的化学结构而具有乳化、软化、润湿、分散、渗透、增溶、消泡及抗氧化等作用。大豆磷脂虽然是良好的天然表面活性剂，但因其亲水亲油平衡值HLB值低，应用范围受到很大限制。为了改善大豆磷脂的亲水性能，提高HLB值，常用羟基化改性的方法改变其亲水特性，即在磷脂分子不饱和脂肪酸碳碳双键上引入两个羟基，羟基化的磷脂提高了磷脂的亲水性，其流动性好、颜色浅，HLB值提高，碘值降低。目前这类改性大豆磷脂主要用于食品、药品、化妆品等方面。经检索，未发现将改性大豆磷脂应用于金属加工液的相关产品。
发明内容
本发明要解决的技术问题克服背景技术中的缺陷，提供一种可生物降解、环境污染小、成本低的磷脂基金属加工乳化液。本发明的技术方案
一种磷脂基金属加工乳化液，以体积百分比表示，其成分配比为改性大豆磷脂10 50%，吐温-80 3 16%，无水乙醇0. 3 5%，磷化液防锈剂0. 5 6%，三丹油0. 5 8%，有机硅消泡剂0. 5 7%，20-45% (w/v)的NaOH水溶液1. 5 8%，其余为水。所述的磷脂基金属加工乳化液，其中改性大豆磷脂30 35%，吐温-80 6 9%，无水乙醇0. 8 2%，磷化液防锈剂2 3%，三丹油1. 5 2. 5%，有机硅消泡剂2 3%，35% (w/v)的NaOH水溶液4 6%，其余为水。所述改性大豆磷脂的组分以重量百分比计油脂占30 50%，磷脂占50 70%。所述磷脂以重量百分比计的主要组分为卵磷脂18 35%、脑磷脂15 25%、肌醇磷脂10 20%、磷脂酸10 20%O所述磷化液防锈剂为磷酸锌系防锈剂、磷酸钙系防锈剂、磷酸铁系防锈剂或磷酸锰系防锈剂。所述磷化液防锈剂为磷酸锌系防锈剂，以重量百分比计的组成为磷酸15 20%， 氧化锌5 6%，磷酸二氢钠4 6%，钼酸铵0. 3 0. 5%，植酸0. 1 0. 3%，乙酸锰0. 1 0. 3%，柠檬酸0. 3 0. 5%，乳化剂0P-10 0. 3 0. 5%，其余为水。所述磷脂基金属加工乳化液的制备方法如下按成分配比计量各组分，将水加入乳化机中，开启搅拌装置，将吐温80和无水乙醇依次缓慢加入乳化机中，充分混勻得混合液，将改性大豆磷脂在高速搅拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入NaOH水溶液调节 PH值至7. 5 9，在高速搅拌下依次加入三丹油、磷化液防锈剂和有机硅消泡剂，制得混合均勻的乳化状溶液，经均质后制得所述乳化液。本发明的积极有益效果
(1)本发明的金属加工乳化液配方合理，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性和杀菌性；产品稳定性较好，在存储和使用过程中不分层、不析出沉淀物，可满足机床、磨床、 车床等设备及各种加工工艺(车、钻、扩、孔等)的要求，还具有挥发度低、无毒、生物降解率高、可回收利用等优点，可作为通用型金属加工切削液替代矿物油基金属加工液，并且其加工性能和环保性能优于普通矿物油基加工液。(2)本发明的金属加工乳化液主要原料为改性大豆磷脂，原料来源广泛且价格低廉，资源可再生，成本较低，可以使废弃资源得以利用，而且还能提高农副产品的附加值; 制备工艺简单，能耗较低。(3)本发明的金属加工乳化液具有生物降解性，环境污染小，并且可节省石油等矿物资源，具有广阔的应用前景。(4)本发明的金属加工乳化液通过在车、齿轮切削和螺纹加工等金属加工方面的实际应用表明，各方面性能均达到了金属加工的要求。由于该产品不含对人体有害的亚硝酸钠和矿物油，工作环境干净无味；切削时切削区能形成润滑油膜，切削液的最大无卡咬负荷巧值达到640N以上，能大大降低切削力，降低刀具及砂轮的消耗。同普通乳化油相比，金属表面的加工精度较高，乳化液能渗入到工件切削表面的极细微裂缝中，使表面金属晶格脆化，切削加工容易进行，同时刀具的使用温度降低，能够延长刀具的使用寿命。
具体实施例方式实施例1 一种磷脂基金属加工乳化液，以体积百分比表示，其成分配比为改性大豆磷脂33%，吐温-80 7%，无水乙醇1%，磷化液防锈剂2. 5%，三丹油2%，有机硅消泡剂 2. 5%，35% (w/v)的NaOH水溶液4%，其余为水。原料改性大豆磷脂的组成和性能指标参见表1、表2，其中磷化液防锈剂为磷酸锌系防锈剂，以重量百分比计，其组成为磷酸15%，氧化锌5%，磷酸二氢钠5%，钼酸铵0. 4%，植酸0. 2%，乙酸锰0. 2%，柠檬酸0. 4%，乳化剂0P-10 0. 4%，其余为水。其中的有机硅消泡剂是以二甲基硅油(或叫聚二甲基硅氧烷)为主要原料，添加其它辅料，经乳化而成的一种消泡剂，市场上有售。制备方法按成分配比计量各组分，将水加入乳化机中，开启搅拌装置，将吐温80 和无水乙醇依次缓慢加入乳化机中，充分混勻得混合液，将改性大豆磷脂在高速搅拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入35% (w/v)氢氧化钠水溶液调节pH值至8. 0，在高速搅拌(2000 5000r/min)下依次加入三丹油、磷化液防锈剂和有机硅消泡剂，制得混合均勻的乳化状溶液，再经均质后制得乳化液。
表1原料改性大豆磷脂的组成
权利要求
1.一种磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，以体积百分比表示，其成分配比为改性大豆磷脂10 50%，吐温-80 3 16%，无水乙醇0. 3 5%，磷化液防锈剂0. 5 6%，三丹油0. 5 8%，有机硅消泡剂0. 5 7%，20-45% (w/v)的NaOH水溶液1. 5 8%，其余为水。
2.根据权利要求1所述的磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，其中改性大豆磷脂 30 ；35%，吐温-80 6 9%，无水乙醇0. 8 2%，磷化液防锈剂2 3%，三丹油1. 5 2. 5%, 有机硅消泡剂2 3%，35% (w/v)的NaOH水溶液4 6%，其余为水。
3.根据权利要求1所述的磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，所述改性大豆磷脂的组分以重量百分比计油脂占30 50%，磷脂占50 70%。
4.根据权利要求3所述的磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，所述磷脂以重量百分比计的主要组分为卵磷脂18 35%、脑磷脂15 25%、肌醇磷脂10 20%、磷脂酸10 20%。
5.根据权利要求1所述的磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，所述磷化液防锈剂为磷酸锌系防锈剂、磷酸钙系防锈剂、磷酸铁系防锈剂或磷酸锰系防锈剂。
6.根据权利要求1所述的磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，所述磷化液防锈剂为磷酸锌系防锈剂，以重量百分比计的组成为磷酸15 20%，氧化锌5 6%，磷酸二氢钠4 6%，钼酸铵0. 3 0. 5%，植酸0. 1 0. 3%，乙酸锰0. 1 0. 3%，柠檬酸0. 3 0. 5%，乳化剂 0P-10 0. 3 0. 5%，其余为水。
7.根据权利要求1-6任一项所述磷脂基金属加工乳化液，其特征在于，制备方法如下 按成分配比计量各组分，将水加入乳化机中，开启搅拌装置，将吐温80和无水乙醇依次缓慢加入乳化机中，充分混勻得混合液，将改性大豆磷脂在高速搅拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入NaOH水溶液调节pH值至7. 5 9，在高速搅拌下依次加入三丹油、磷化液防锈剂和有机硅消泡剂，制得混合均勻的乳化状溶液，经均质后制得所述乳化液。
全文摘要
本发明涉及一种磷脂基金属加工乳化液，以体积百分比表示，其成分配比为改性大豆磷脂10～50%，吐温-803～16%，无水乙醇0.3～5%，磷化液防锈剂0.5～6%，三丹油0.5～8%，有机硅消泡剂0.5～7%，20-45%(w/v)的NaOH水溶液1.5～8%，其余为水；制备时将各成分混合均匀，经均质后制得乳化液。本发明配方合理，产品具有优良的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性和杀菌性；稳定性较好，可满足机床、磨床、车床等设备的使用及各种加工要求，还具有挥发度低、无毒、生物降解率高、可回收利用等优点，可作为通用型金属加工切削液替代矿物油基金属加工液，并且性能优于普通矿物油基加工液。
文档编号C10M173/00GK102174343SQ20111007386
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者李桂华, 罗世龙 申请人:河南工业大学