本发明涉及一种金属切削液，具体涉及一种全合成切削液及其生产方法。
背景技术：
水基金属切削液可分为可溶性油、半合成切削液和全合成切削液三种。与可溶性油及半合成切削液相比，全合成切削液不含矿物油，其各组分如防锈剂、极压抗磨添加剂、表面活性剂、防腐剂和消泡剂等多种添加剂均溶于水，稀释液呈透明状或半透明状。全合成切削液具有以下主要优点：(1)优良的冷却和清洗性能，因此适合高速切削加工；(2)溶液透明，具有良好的可见性，特别适合数控机床、加工中心等现代加工设备使用；(3)不含矿物油，则使用过程难于腐败变质，因此使用寿命长。
但常见的全合成切削液中会在加工中出现泡沫大、磨削后的渣削沉降差、防锈性能差等问题，产生泡沫大的原因是由于现有产品中的非离子、阴离子表面活性剂所产生，虽可加入消泡剂进行抑泡但效果不是很好且提高了制作成本，现有产品中进行磨削后渣削无法沉降导致磨削后渣削漂浮于液箱中会导致加工机器水泵堵塞，对于环境较为潮湿的加工场地防锈周期短，使用5-10％的高浓度才能到达预期，同时具有气相防锈性可以隔绝湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种全合成切削液及其生产方法，其具有泡沫少、渣削沉降性好、防锈周期长、使用浓度低等特点。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种全合成切削液，按照重量百分比计，包括以下组分：聚醚：5％～20％；PH值调整剂：35％～50％；防锈剂：1％～5％；气相防锈剂：0.5％～2％；缓蚀剂：1％～3％；水：20％～57％。
在上述技术方案的基础上，所述聚醚为下述物质中的至少一种：为聚醚多元醇HSH-204、聚醚多元醇HSH-206、聚醚多元醇HSH-210、聚醚多元醇HSH-215、聚醚多元醇HSH-220、聚醚多元醇HSH-230、聚醚多元醇HSH-303、聚醚多元醇HSH-305、聚醚多元醇HSH-310，异构十三醇无规聚醚TPE-1000、丙二醇无规聚醚PPE-1500、丙三醇无规聚醚GPE-3000、丁醇无规聚醚BPE-1000、丁醇无规聚醚BPE-1500、丁醇无规聚醚BPE-2500、月桂酸无规聚醚LPE-1200、十二醇无规聚醚CPE-1500，聚乙二醇、聚丙二醇，丙二醇嵌段聚醚L31、丙二醇嵌段聚醚L35、丙二醇嵌段聚醚F38、丙二醇嵌段聚醚L42、丙二醇嵌段聚醚L43、丙二醇嵌段聚醚L44、丙二醇嵌段聚醚L61、丙二醇嵌段聚醚L62、丙二醇嵌段聚醚L63、丙二醇嵌段聚醚L64、丙二醇嵌段聚醚P65、丙二醇嵌段聚醚F68。
在上述技术方案的基础上，所述PH值调整剂为下述物质中的至少一种：单乙醇胺、二乙醇胺，三乙醇胺，烷醇酰胺、脂肪醇酰胺、二甘醇胺、AMP-95、三异丙醇胺、乙二醇单异丙醇胺、异丙醇胺。
在上述技术方案的基础上，所述防锈剂为下述物质中的至少一种：葵二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、十四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸。
在上述技术方案的基础上，所述气相防锈剂为下述物质中的至少一种：辛酸二环己胺，亚硝酸二环己胺等合成物。
在上述技术方案的基础上，所述缓蚀剂为下述物质中的至少一种：聚季铵盐、硼酸盐、硅酸盐、乌洛托品等缓蚀剂。
本发明还提供一种基于上述全合成切削液的生产方法，包括以下步骤：步骤S1.常温下，向反应釜中加入适量的水；步骤S2.加入PH值调节剂、防锈剂进行搅拌反应；搅拌5-8分钟，直至防锈剂完全溶解；步骤S3.加入气相防锈剂，搅拌直至完全溶解；步骤S4.加入缓蚀剂，搅拌5-10分钟；步骤S5.加入聚醚，搅拌5-10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，产品即成型。
在上述技术方案的基础上，上述投料间隔为8分钟，搅拌速度为60转/分钟。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的全合成切削液通过添加PH值调整剂与防锈剂按3:1反应生成一种特殊的防锈成分，能够有效的吸附在金属表面形成一种肉眼不可见的保护膜，从而达到隔绝空气和水对金属表面的腐蚀，多余的未反应的PH值调整剂也可以吸附在金属表面与酸性物质中和，防止酸腐蚀，气相防锈剂会自然挥发形成一层气体膜层给予工件最大的防锈保护，通过添加聚醚类物质可有效降低水的表面张力从而抑制气泡的产生，而添加缓蚀剂可起到扯破液体气泡的作用，两者相结合从而达到抑泡作用。
2、本发明的全合成切削液通过添加PH值调整剂和防锈剂可延长工件的防锈时间，使用浓度低，市面上使用最低浓度为5％,本品使用浓度只需2.5％即可满足防锈要求，起到了保护环境，节约成本的作用，通过添加缓蚀剂，有助于磨削后的渣削沉降，从而改善渣削沉降性能；通过添加气相防锈剂可以隔绝湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。
3、本发明的全合成切削液不含有对人体或环境产生不利影响的亚硝酸盐、有机酚等有毒化学品，是一种环保型的高效全合成切削液，防锈性和润滑性能优越，尤其适合用于铸铁、碳钢、不锈钢等金属的加工。相比于眼下大部分生产厂家需要进行生产中间体相比，本发明所述全合成削液的生产方法完全不需要中间体，而是一次性不间断投料加工直至产品成型为止，有效的提高了生产效率，避免了不必要的化学原料的浪费和减少了对环境的污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。本发明对其加入量进行限定，只是便于本发明的实施，并不说明在本发明所限定的范围外不能实施。
本发明公布了一种全合成切削液，其包括如下重量百分比的组分：
聚醚：5％～20％；
PH值调整剂：35％～50％；
防锈剂：1％～5％；
气相防锈剂：0.5％～2％；
缓蚀剂：1％～3％；
水：20％～57％。
优选的，所述聚醚为聚醚多元醇HSH-204、聚醚多元醇HSH-206、聚醚多元醇HSH-210、聚醚多元醇HSH-215、聚醚多元醇HSH-220、聚醚多元醇HSH-230、聚醚多元醇HSH-303、聚醚多元醇HSH-305、聚醚多元醇HSH-310，异构十三醇无规聚醚TPE-1000、丙二醇无规聚醚PPE-1500、丙三醇无规聚醚GPE-3000、丁醇无规聚醚BPE-1000、丁醇无规聚醚BPE-1500、丁醇无规聚醚BPE-2500、月桂酸无规聚醚LPE-1200、十二醇无规聚醚CPE-1500，聚乙二醇、聚丙二醇，丙二醇嵌段聚醚L31、丙二醇嵌段聚醚L35、丙二醇嵌段聚醚F38、丙二醇嵌段聚醚L42、丙二醇嵌段聚醚L43、丙二醇嵌段聚醚L44、丙二醇嵌段聚醚L61、丙二醇嵌段聚醚L62、丙二醇嵌段聚醚L63、丙二醇嵌段聚醚L64、丙二醇嵌段聚醚P65、丙二醇嵌段聚醚F68中的一种或者几种的混合物。通过添加缓蚀剂，可有效降低切削液表面张力，从而抑制气泡。
优选的，所述PH值调整剂为单乙醇胺、二乙醇胺，三乙醇胺，烷醇酰胺、脂肪醇酰胺、二甘醇胺、AMP-95(化学名称2-氨基-2-甲基-1-丙醇，结构式为(CH3)2C(NH2)CH2OH)、三异丙醇胺、乙二醇单异丙醇胺、异丙醇胺中的一种或者几种的混合物。通过PH值调节剂将切削液的PH值调节为9.7～10.0，使切削液的PH值稳定在最佳值，这样不仅能有效抑制细菌的滋生繁殖避免切削液发臭的问题，同时可以有效延长工件防锈时间。
优选的，所述防锈剂为葵二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、十四碳二酸、十五碳二酸、十六碳二酸等脂肪族二元羧酸中的一种或者几种的混合物。防锈剂能够在金属表面上形成一层润滑膜，可以抑制湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。
优选的，所述气相防锈剂为辛酸二环己胺，亚硝酸二环己胺等合成物的一种或者几种的混合物。气相防锈剂能够在快速挥发在工件表面形成一层气体保护膜，可以隔绝湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。
优选的，所述缓蚀剂为聚季铵盐、硼酸盐、硅酸盐、乌洛托品等缓蚀剂中的一种或几种的混合物。通过加入缓蚀剂，其不仅具有优良的缓蚀效果，也可降低全合成切削液表面张力，从而抑制气泡；此外，有助于磨削后的渣削沉降，从而改善渣削沉降性能。
同时，本发明还提供全合成切削液的生产方法，包括以下步骤：
步骤S1.常温下，向反应釜中加入适量的水；
步骤S2.加入PH值调节剂、防锈剂进行搅拌反应；搅拌5-8分钟，直至防锈剂完全溶解；
步骤S3.加入气相防锈剂，搅拌直至完全溶解；
步骤S4.加入缓蚀剂，搅拌5-10分钟；
步骤S5.加入聚醚，搅拌5-10分钟，搅拌后使产品呈透明液体，产品即成型。
优选的，上述投料间隔为8分钟，搅拌速度为60转/分钟。
以下结合具体实施方式介绍本发明的全合成切削液。
实施例1
本实施例1的全合成切削液，其包括如下重量百分比的组分：PH值调整剂47％，防锈剂4％，缓蚀剂2％，气相防锈剂：0.5％，聚醚5％，水：41.5％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：单乙醇胺：15％，二甘醇胺：7％，三乙醇胺：25％；十一碳二酸：4％；硼酸盐：2％；辛酸二环己胺：0.5％；聚乙二醇：5％；水：41.5％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：单乙醇胺17％，二乙醇胺：3％，三乙醇胺：27％；葵二酸：4％；亚硝酸二环己胺：0.5％；乌洛托品：2％；聚乙二醇：2.5％，聚丙二醇：2.5％；水：41.5％。
实施例2
本实施例2的全合成切削液，其包括如下重量百分比的组分：包括以下重量百分比原料：PH值调整剂35％，聚醚10％，防锈剂1％，缓蚀剂1％，气相防锈剂：1％，水：52％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：三乙醇胺：25％，AMP-95：10％；十三碳二酸：1％；硅酸盐：1％；辛酸二环己胺：1％；丙二醇嵌段聚醚L61：10％；水：52％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：单异丙醇胺：35％；癸二酸：1％；硼酸盐：1％；亚硝酸二环己胺：1％；异构十三醇无规聚醚TPE-1000：10％；水：52％。
实施例3
本实施例3的全合成切削液，其包括如下重量百分比的组分：PH值调整剂50％，聚醚：20％，防锈剂5％，缓蚀剂3％，气相防锈剂2％，水：20％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：三异丙醇胺：50％；十四碳二酸：1％，葵二酸：4％；硅酸盐：3％；辛酸二环己胺1％，亚硝酸二环己胺：1％；月桂酸无规聚醚LPE-1200：20％；水：20％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：乙二醇单异丙醇胺：25％，三异丙醇胺：25％；十四碳二酸：2.5％，十二碳二酸混合物：2.5％；聚季铵盐：3％；亚硝酸二环己胺：2％；聚乙二醇：10％，聚丙二醇：10％；水：20％。
实施例4
本实施例4的全合成切削液，其包括如下重量百分比的组分：包括以下重量百分比原料：PH值调整剂32％，聚醚8％，防锈剂1％，缓蚀剂1％，气相防锈剂：1％，水：57％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：三乙醇胺12％，异丙醇胺：20％；十三碳二酸：0.5％，十四碳二酸：0.5％；乌洛托品：0.5％，硅酸盐：0.5％；辛酸二环己胺：1％；丙二醇嵌段聚醚L61：8％；水：57％。
具体的，按照重量百分比计，其包括如下组分：三异丙醇胺：10％，乙二醇单异丙醇胺：2％；异丙醇胺20％：十二碳二酸：0.5％；十三碳二酸：0.25％；十四碳二酸：0.25％，硼酸盐：0.5％，聚季铵盐：0.5％；亚硝酸二环己胺：0.75％，辛酸二环己胺：0.25％；异构十三醇无规聚醚TPE-1000：10％；水：57％。
将上述实施例得到的全合成切削液与市售同类产品(武汉玻尔科技股份有限公司，S350全合成切削液)进行性能试验对比，其结果如下所示：
其中：与市场销售同类型产品比较，
A代表性能优异；
B代表性能相当；
C代表性能低劣。
具体的，各分项实验过程和结果如下：
1.防锈性能测试
采用铸铁粉试验，用己烷和丙酮将材质FC-200铸铁粉屑洗净、干燥，将滤纸放置于直径为90mm的浅底盘，取10g的FC-200粉末置于滤纸上并导入各试料液将其完全浸泡为止，5分钟后，倒干试料，放置于室内，观察是否有生锈情况发生。
试验结果如下表所示：
其中：A代表无生锈
B代表部分生锈
C代表全面生锈
2.消泡性能测试
2.1搅拌式起泡试验
将浓度为20倍的试料液500g倒入搅拌机，搅拌30秒后，测量刚停止时的泡沫高度，及测量泡沫消失到液面所需的时间。
试验结果如下表所示：
2.2均质混合器起泡试验
使用均质混合器，将浓度为20倍的各试料液500g倒入1L烧杯中，搅拌5分钟后，测量刚停止时的泡沫高度，及测量泡沫消失到液面所需时间。
试验结果如下表所示：
本发明的全合成切削液通过添加缓蚀剂与聚醚，二者结合可有效降低切削液表面张力，从而抑制气泡；此外，通过添加缓蚀剂，有助于磨削后的渣削沉降，从而改善渣削沉降性能；通过添加PH值调整剂和防锈剂可延长工件的防锈时间，使用浓度低，市面上使用最低浓度为5％,本品使用浓度只需2.5％即可满足防锈要求，起到了保护环境，节约成本的作用，通过添加气相防锈剂可以隔绝湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀；本发明的全合成切削液不含有对人体或环境产生不利影响的亚硝酸盐、有机酚等有毒化学品，是一种环保型的高效全合成切削液，防锈性和润滑性能优越，尤其适合用于铸铁、碳钢、不锈钢等金属的加工。相比于眼下大部分生产厂家需要进行生产中间体相比，本发明所述全合成切削液的生产方法完全不需要中间体，而是一次性不间断投料加工直至产品成型为止，有效的提高了生产效率，避免了不必要的化学原料的浪费和减少了对环境的污染。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。