含纳米银的水性切削液及其制备方法和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业加工润滑、冷却技术领域，特别涉及一种含纳米银的水性切削液及其制备方法和使用方法。
【背景技术】
[0002]水溶性切削液属于新一代水溶性润滑剂，具有良好的润滑性、冷却性和清洗性，且使用周期较长。
[0003]为了降低成本。延长水性切削液的使用周期，需要防止水性切削液腐败变质，固在其中添加杀菌剂成分，而目前普遍使用的杀菌剂为吗啉、三嗪等有机杀菌剂类。此类有机杀菌剂类物质一般都具有强烈腐蚀性，气味刺鼻，而且在使用过程中不可避免的会挥发到空气中，接触到操作员皮肤，可能会造成操作员呕吐，皮肤过敏甚至昏厥；对周围环境具有不良影响。
[0004]因此，需要一种低毒性水性切削液，具有优良的抗菌性能、润滑性能，防锈性能和抗泡性能，无异味，对人体友好无伤害、无刺激，能保障操作人员的健康和安全，并不对周围环境造成污染；同时，需较长周期不会酸败变质，可以长周期循环添加使用，具有较低的使用成本。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决上述问题而提供的一种含纳米银的工业水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:其原料按重量份包括以下组份:0.5-10份纳米银溶液、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1-10乳化剂、1-2合成酯、1-5份单丁醚偶合剂、1-2份pH值调整剂、0_20份基础油和0-20份其他功能性添加剂，余量的去离子水添加至100份。
[0006]进一步，所述二羧酸盐基复合物防锈剂采用二羧酸三乙醇胺盐基复合物，所述单丁醚偶合剂为二乙二醇单丁醚或者其他醚类，所述功能添加剂包括碱性剂、油性剂、抗氧化剂、水溶性极压润滑剂、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物；
[0007]进一步，其原料按重量份包括以下组份:1.5份纳米银溶液、1份二羧酸三乙醇胺盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、1份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、1份消泡剂、20份基础油和69份去离子水；
[0008]进一步，水溶性纳米银平均粒径在10-100nm，总银含量在2000-8000ppm。
[0009]本发明还公开了一种含纳米银的水性切削液的制备方法，包括以下步骤:
[0010]a.纳米银溶液的选取:选用平均粒径在10-100nm，总银含量在2000-8000ppm的纳米银溶液，油性水性均可，外观均匀稳定。
[0011]b.按设定重量份将纳米银溶液、防锈剂、去离子水和pH值调整剂先搅拌至均匀透明，然后依次加入乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂和其他功能性添加剂，搅拌混合均匀至透明。
[0012]本发明还公开了一种含纳米银的水性切削液的使用方法，含纳米银的水性切削液与水按体积比1:5-50倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。
[0013]进一步，所述含纳米银的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释。
[0014]进一步，含纳米银的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。
[0015]本发明的有益效果在于:上述水性切削液具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，工作液无异味，并且对人体友好无毒害、无刺激、无腐蚀，能有效保障操作人员的健康和安全，不会对周围环境造成污染；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境；本发明的产品为稳定透明液体，5%稀释液的各项指标达到或超过GB6144-2010有关指标。
【具体实施方式】
[0016]本发明的含纳米银的工业水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:0.5-10份纳米银溶液、1-5份二羧酸盐基复合物防锈剂、1-10乳化剂、1-2合成酯、1-5份单丁醚偶合剂、1-2份pH值调整剂、0-20份基础油和0-20份其他功能性添加剂，余量的去离子水添加至100份。
[0017]优选地，二羧酸盐基复合物防锈剂采用二羧酸三乙醇胺盐基复合物，单丁醚偶合剂为二乙二醇单丁醚，功能添加剂包括碱性剂、油性剂、抗氧化剂、水溶性极压润滑剂、消泡剂和抗硬水剂中的一种或两种以上的混合物。
[0018]具体的，含纳米银的工业水性切削液原料按重量份包括以下组份:1.5份纳米银溶液、1份二羧酸三乙醇胺盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、1份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、1份消泡剂、20份基础油和69份去离子水。
[0019]纳米银溶液选用平均粒径在10-100nm，总银含量在2000-8000ppm的稳定溶液。二羧酸三乙醇胺盐基复合物可采用其他性质相近的切削液用常规的二羧酸盐基复合物防锈剂代替，对产品的性质并无明显影响；所述乳化剂采用斯潘-80、吐温-60、AE0-3、AE0-9等有一定HLB值的添加剂；所述合成酯采用TMP油酸酯、甘油酯等；二乙二醇单丁醚可采用其他性质近似的单丁醚偶合剂，对产品的性质并无明显影响；本实施例中，其他功能性添加剂选择为消泡剂(改性硅氧烷乳液或者非硅消泡剂乳液等)，所述功能添加剂可根据需要添加包括碱性剂如三乙醇胺、油性剂如油酸、抗氧化剂如T501、水溶性极压润滑剂如硫化猪油和抗硬水剂Η)ΤΑ中的一种或两种以上的混合物，对其功能性具有较好的倾向性影响。
[0020]本发明还公开了一种含纳米银的水性切削液的制备方法，包括以下步骤:
[0021]a.纳米银的选取:选用平均粒径在10-100nm，总银含量在2000-8000ppm的纳米银溶液。
[0022]b.按设定重量份将纳米银、防锈剂、去离子水和pH值调整剂先搅拌至均匀透明，然后依次加入乳化剂、合成酯、单丁醚偶合剂和其他功能性添加剂，搅拌混合均匀至透明。
[0023]本发明还公开了一种含纳米银的水性切削液的使用方法，含纳米银的水性切削液与水按体积比1:5-50倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却。
[0024]本实施例中，含纳米银的水性切削液与水按体积比1:30倍稀释，用于工业切削和磨削的润滑或冷却，该比例的稀释具有较好的使用效果。
[0025]以下实施例中的原料中重量均为:重量份X 10kg。
[0026]实施例一
[0027]本实施例的含纳米银的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:1.5份纳米银溶液、1份二羧酸三乙醇胺盐基复合物、3份乳化剂、1.5合成酯、1份二乙二醇单丁醚、2份pH值调整剂、1份消泡剂、20份基础油和69份去离子水。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含纳米银的水性切削液。
[0028]本实施例的含纳米银的水性切削液在使用时与水按体积比1:30倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。
[0029]本实施例制得的含纳米银的水性切削液，使用时兑水1:30倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:30倍稀释液的各项指标超过GB6144-2010有关指标，其中作为冷却液使用换液周期超过3年以上，单机水池换液周期超过18个月以上。
[0030]实施例二
[0031]本实施例的含纳米银的水性切削液，其原料按重量份包括以下组份:0.5份水溶性纳米银溶液、3份二羧酸三乙醇胺盐基复合物、1份乳化剂、1合成酯、5份二乙二醇单丁醚、1.5份pH值调整剂、20份水溶性极压润滑剂和68份去离子水。将上述重量份的原料按照前述的制备方法进行制备，获得含纳米银的水性切削液。
[0032]本实施例的含纳米银的水性切削液在使用时与水按体积比1:5倍稀释，用于工业清洗、金属加工润滑或冷却。
[0033]本实施例制得的含纳米银的水性切削液，使用时兑水1:5倍稀释使用，具有优良的抗菌性能、润滑性能、防锈性能、抗泡性能等，并且对人体友好无伤害；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，不会污染环境。产品为稳定透明液体，1:5倍稀释液的各项