全合成水基金属切削液及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种全合成水基金属切削液及制备方法。
【背景技术】
[0002] 切削液是金属切削加工的重要配套材料，使用切削液的目的就是降低切削力及刀 具与加工件之间的摩擦，及时带走切削热，降低切削温度，减少刀具磨损，提高加工件表面 粗糙度，从而提高生产效率，达到最佳经济效果。
[0003] 随着金属切削技术的不断提高，先进机床不断开发，刀具和工件材料的发展，推动 了切削液品种的更新换代。传统的油基切削液冷却性、稳定性和环保等方面已经明显滞后 于现代切削加工技术的发展。水溶性切削液的冷却性好，价廉易得，切削后加工件易清洗， 因此水溶性切削液广泛应用于高速切削加工工序中。水溶性切削液可分为乳化液、半合成 型和全合成型三类。全合成型切削液由于是单体系，其稳定性较乳化液和半合成型好，由于 不含油，使用周期长，清洗性好。因此性能优良且对人体无害和对环境无污染的全合成型切 削液成为现在和未来切削液的重点发展方向。但一般全合成型切削液含有对人体和环境产 生不利影响的亚硝酸盐等有毒化学品，限制了全合成型切削液的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种全合成水基金属切削液及制备方法，本切 削液具有全合成型切削液的优点，其性能优良且不含对人体有害的亚硝酸盐等成分；利用 本方法可制备得到本切削液，其制备过程简单、操作方便。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明全合成水基金属切削液按重量百分比计由以下组分 组成：二乙醇胺5_20%、单乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防镑剂5_10%、环氧乙烧-环氧丙烧 嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05%-0. 3%、羟乙基六 氢均三嗪2-5%，余量为水；其中特殊胺为二异丙醇胺和氨甲基丙醇中的一种或两种。
[0006] 进一步，上述防锈剂为异壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一种或两种。
[0007] 上述全合成水基金属切削液的制备方法包括如下步骤： 步骤一、将三乙醇胺5-20%、单乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防锈剂5-10%、水按比例加 入反应罐中，在温度为30-50°C条件下搅拌30-60分钟； 步骤二、将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步骤 一的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌20-30分钟； 步骤三、将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05-0. 3%、羟乙基六氢均三嗪2-5%加入到 步骤二的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌30-60分钟，得到本切削液。 由于本发明全合成水基金属切削液及制备方法采用了上述技术方案，即本切削液按重 量百分比计由三乙醇胺、单乙醇胺、特殊胺、防锈剂、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸、季胺型阳离子表面活性剂氯盐、羟乙基六氢均三嗪组成，余量为水；其中特殊胺为二 异丙醇胺和氨甲基丙醇中的一种或两种。本制备方法将三乙醇胺、单乙醇胺、特殊胺、防锈 齐U、水按比例加入反应罐中，在一定温度下搅拌；将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30、新 癸酸按比例加入反应罐的混合物中，在一定温度下搅拌；最后将季胺型阳离子表面活性剂 氯盐、羟乙基六氢均三嗪加入反应罐的混合物中，在一定温度下搅拌，得到本切削液。本切 削液具有全合成型切削液的优点，其性能优良且不含对人体有害的亚硝酸盐等成分；利用 本方法可制备得到本切削液，其制备过程简单、操作方便。
【具体实施方式】
[0008] 本发明全合成水基金属切削液按重量百分比计由以下组分组成：三乙醇胺 5-20%、单乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防锈剂5-10%、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05%-0. 3%、羟乙基六氢均三嗪2-5%， 余量为水；其中特殊胺为二异丙醇胺和氨甲基丙醇中的一种或两种。
[0009] 进一步，上述防锈剂为异壬酰胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪 中的一种或两种。
[0010] 上述全合成水基金属切削液的制备方法包括如下步骤： 步骤一、将三乙醇胺5-20%、单乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防锈剂5-10%、水按比例加 入反应罐中，在温度为30-50°C条件下搅拌30-60分钟； 步骤二、将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步骤 一的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌20-30分钟； 步骤三、将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05-0. 3%、羟乙基六氢均三嗪2-5%加入到 步骤二的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌30-60分钟，得到本切削液。
[0011] 实施例1 本切削液按重量百分比计由以下组分组成：三乙醇胺15%、单乙醇胺5%、二异丙醇胺 5%、异壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪5%、环氧乙烷-环氧丙烷嵌 段聚醚PN30 5%、新癸酸5%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 1%、羟乙基六氢均三嗪2%，水 余量，采用下列方法制备： 1) 将三乙醇胺15%、单乙醇胺5%、二异丙醇胺5%、异壬酰胺基己酸2%、2, 4, 6-三（氨基 己酸基）_1，3, 5-三嗪5%、水按比例加入反应罐中，在40°C条件下搅拌40分钟； 2) 将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 5%、新癸酸5%按比例加入到步骤1的混合物 中，在40°C搅拌20分钟； 3) 将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 1%、羟乙基六氢均三嗪2%加入通过步骤2得到 的混合物中，在40°C搅拌30分钟，得到本切削液。
[0012] 实施例2 本切削液按重量百分比计由以下组分组成：三乙醇胺10%、单乙醇胺3%、二异丙醇胺 5%、氨甲基丙醇胺5%、异壬酰胺基己酸3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、环氧 乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05%、羟乙基 六氢均三嗪3%，水余量，采用下列方法制备： 1)将三乙醇胺10%、单乙醇胺3%、二异丙醇胺5%、氨甲基丙醇胺5%、异壬酰胺基己酸 3%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪3%、水按比例加入反应罐中，在50°C条件下搅拌 30分钟； 2) 将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2%、新癸酸2%按比例加入到步骤1的混合物 中，在30°C搅拌30分钟； 3) 将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05%、羟乙基六氢均三嗪3%加入通过步骤2得到 的混合物中，在30°C搅拌50分钟，得到本切削液。
[0013] 实施例3 本切削液按重量百分比计由以下组分组成：三乙醇胺20%、单乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺 10%、2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪10%、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新 癸酸10%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 2%、羟乙基六氢均三嗪4%，水余量，采用下列方 法制备： 1) 将二乙醇胺20%、单乙醇胺2%、氨甲基丙醇胺10%、2, 4, 6-二（氨基己酸 基）-1，3, 5-三嗪10%、水按比例加入反应罐中，在50°C条件下搅拌50分钟； 2) 将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 7%、新癸酸10%按比例加入到步骤1的混合 物中，在30°C搅拌25分钟； 3) 将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 2%、羟乙基六氢均三嗪4%加入通过步骤2得到 的混合物中，在30°C搅拌60分钟，得到本切削液。
[0014] 分别对上述实施例1、实施例2和实施例3的切削液进行性能测试，其性能及相关 参数如下表：
【主权项】
1. 一种全合成水基金属切削液，其特征在于：本切削液按重量百分比计由以下组分组 成：二乙醇胺5_20%、单乙醇胺1_10%、特殊胺1_10%、防镑剂5_10%、环氧乙烧-环氧丙烧嵌 段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%、季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05%-0. 3%、羟乙基六氢 均三嗪2-5%，余量为水；其中特殊胺为二异丙醇胺和氨甲基丙醇中的一种或两种。
2. 根据权利要求1所述的全合成水基金属切削液，其特征在于：所述防锈剂为异壬酰 胺基己酸和2, 4, 6-三（氨基己酸基）-1，3, 5-三嗪中的一种或两种。
3. 权利要求1或2所述的全合成水基金属切削液的制备方法，其特征在于本方法包括 如下步骤： 步骤一、将三乙醇胺5-20%、单乙醇胺1-10%、特殊胺1-10%、防锈剂5-10%、水按比例加 入反应罐中，在温度为30-50°C条件下搅拌30-60分钟； 步骤二、将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30 2-8%、新癸酸2-12%按比例加入到步骤 一的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌20-30分钟； 步骤三、将季胺型阳离子表面活性剂氯盐0. 05-0. 3%、羟乙基六氢均三嗪2-5%加入到 步骤二的混合物中，在温度为30-40°C条件下搅拌30-60分钟，得到本切削液。
【专利摘要】本发明公开了一种全合成水基金属切削液及制备方法，本切削液由三乙醇胺、单乙醇胺、特殊胺、防锈剂、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸、季胺型阳离子表面活性剂氯盐、羟乙基六氢均三嗪组成，余量为水；本制备方法将三乙醇胺、单乙醇胺、特殊胺、防锈剂、水按比例加入反应罐中搅拌；将环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚PN30、新癸酸按比例加入反应罐的混合物中搅拌；最后将季胺型阳离子表面活性剂氯盐、羟乙基六氢均三嗪加入反应罐中搅拌，得到本切削液。本切削液具有全合成型切削液的优点，其性能优良且不含对人体有害的亚硝酸盐等成分；利用本方法可制备得到本切削液，其制备过程简单、操作方便。
【IPC分类】C10N30-12, C10M173-02, C10N30-06, C10N40-22, C10M177-00, C10N30-18
【公开号】CN104593129
【申请号】CN201310521508
【发明人】李清华, 王治明, 张文华
【申请人】上海宝钢工业技术服务有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日