CN103351925B - 一种切削液组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种切削液组合物，所述切削液组合物按重量份数包括如下组分：矿物油20-30份、烷基磺酸钠1-10份、脂肪醇聚氧乙烯醚1-5份、氟碳表面活性剂2-8份、有机硼酸酯2-10份、防锈添加剂2-15份、防腐杀菌剂0.5-5份、有机硅消泡剂0.1-0.6份、水5-60份。本发明提供的切削液具有良好的渗透性、防锈性能、抑菌防腐性能、储藏稳定、粘度适中。

Description

一种切削液组合物

技术领域

本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种切削液组合物。

背景技术

切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。

切削液按油品化学组成分为非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液两大类。油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较差，冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min时使用切削油。

切削液包括含有矿物油和添加剂的油基切削液，含有聚乙二醇或聚丙二醇作为主要组分的二醇基切削液，以及表面活性剂水溶液形式的水性切削液。然而这些切削液有缺点。油基切削液在切削点的冷却效果差。油基切削液会污染加工件或工具，需要用有机溶剂进一步进行清洗，对环境不友好。二醇基切削液和水性切削液在切削操作中的粘度稳定性以及磨料的分散稳定性方面表现较差。

化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。润滑性欠佳，这将引起机床活动部件的粘着和磨损，而且，化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。

近十几年来，由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液技术的发展。随着先进制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强，对切削液技术提出了新的要求，它必将推动切削液技术向更高领域发展。

CN101768502A公开了一种微乳化切削液组合物及其制备方法，该组合物包含以下按重量百分数计的原料：22-32%的矿物油，2-10%的阴离子表面活性剂，1-5%的非离子表面活性剂，1-3%的乳化稳定剂，5-10%的油性添加剂，5-10%的极压添加剂，5-15%的防锈添加剂，0.5-3%的防腐杀菌剂，0.1-0.3%的抗泡添加剂，余量为水。本发明微乳化切削液组合物制备方法简便，所提供的切削液S50组合物为生态稳定型产品，润滑性和冷却性良好，可提高加工件的加工精度；且具有很强的抑菌能力，使用寿命长；pH值稳定性好，为加工件提供良好的防锈性。

目前，各种水基切削液的性能和使用效果随配方不同而各异，与乳化液相比，虽具有耗能小、成本较低、污染较小等优点，但仍存在某些不足，例如：有的仍有一定污染，有的有气味，有的对配制的水质要求较严格。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提出了一种无污染、防锈性能好、低泡、高渗透性的切削液组合物。

本发明提出的一种切削液组合物，按重量份数包括如下组分：

在上述技术方案中，脂肪醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，起到促进油相与水相形成乳化液的作用，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-5、AEO-7、AEO-9中任意一种，或者为AEO-7/AEO-3、AEO-5/AEO-9、AEO-5/AEO-9/AEO-7，AEO-9/AEO-3等。

在上述技术方案中，所述的防锈添加剂能与金属表面形成保护膜或钝化膜起到防锈作用，防锈添加剂为硼酸胺盐、硼酸酰胺和硼酸酯中任意一种与苯并三氮唑的组合物。

在上述技术方案中，防腐杀菌剂的作用为防止和抑制细菌的生长，所述的防腐杀菌剂为异噻唑啉酮。

在上述技术方案中，所述的有机硅消泡剂选自二甲基硅烷、聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性消泡剂中的任意一种或至少两种的组合，例如，二甲基硅烷/聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性消泡剂/二甲基硅烷/聚硅氧烷消泡剂等。

在上述技术方案中，有机硼酸酯作为抗极压剂，所述有机硼酸酯含有元素S和元素P，优选为NPBS。

在上述技术方案中，以矿物油为基础油的切削液中加入氟碳表面活性剂，使本发明所公开的切削液在具有良好的表面活性的同时，还满足了良好的低泡性，同时具有很低的表面张力，具有良好的渗透性，所说氟碳表面活性剂为含硅氟碳表面活性剂。

在优选技术方案中，本发明的一种切削液组合物按重量份数包括如下组分：

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的切削液添加有氟碳表面活性剂，配合矿物油作为基础油，脂肪醇聚氧乙烯醚作为乳化剂，获得了外观均一、储藏稳定、粘度适中的乳化切削液，加之与有机硅消泡剂的配伍，所得切削液具有低泡、地表面活性的优点，具有优良的渗透性。本发明提供的切削液添加有防锈剂和防腐杀菌剂，赋予切削产品良好的防锈性能和抑菌防腐性能。综上所述，本发明提供的切削液具有良好的渗透性、防锈性能、抑菌防腐性能、储藏稳定、粘度适中。

具体实施方式

实施例1

本实施中，一种切削液组合物，按重量份数包括如下组分：

实施例2

本实施中，种切削液组合物，按重量份数包括如下组分：

实施例3

本实施中，一种切削液组合物，按重量份数包括如下组分：

对比例

以CN101768502A中实施例1为对比例，具体步骤如下：

所述原料按重量百分数计，矿物油22.0份，升温至40℃，依次加入乳化剂石油磺酸钠2.0份、脂肪醇聚氧乙烯醚5.0份，油性添加剂油酸8.0份、极压添加剂氯化石蜡10.0份、乳化稳定剂二乙二醇单丁醚3.0份，搅拌均匀，在室温条件下，再加入硼酸胺盐4.0份，硼酸酰胺6.0份，防锈剂苯骈三氮唑0.2份，水38.7份，防腐杀菌剂六氢化三嗪1.0份，抗泡剂乳化硅油0.1份。搅拌均匀后，制得微乳化的S50切削液原液，该原液可根据具体情况稀释10～40倍使用。

对比试验

将实施例1-3与对比例的储存稳定性、泡沫性、表面张力进行对比测试，其性能测试结果如下：

由表1可以看出，本发明提供的切削液的表面张力低，具有很好的渗透性，泡沫低，保证了后期的加工精度，同时，储存稳定性和防锈性能也非常优良。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种切削液组合物，其特征在于，按重量份数包括如下组分：

矿物油 20-30份；

烷基磺酸钠 1-10份；

脂肪醇聚氧乙烯醚 1-5份；

氟碳表面活性剂 2-8份；

有机硼酸酯 2-10份；

防锈添加剂 2-15份；

防腐杀菌剂 0.5-5份；

有机硅消泡剂 0.1-0.6份；

水 5-60份；

所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为AEO-3、AEO-5、AEO-7、AEO-9中任意一种或至少两种的组合；

所述的防锈添加剂为硼酸胺盐、硼酸酰胺和硼酸酯中任意一种与苯并三氮唑的组合物；

所述的防腐杀菌剂为异噻唑啉酮；

所述的有机硅消泡剂选自二甲基硅烷、聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性消泡剂中的任意一种或至少两种的组合；

所述有机硼酸酯含有元素S和元素P；

所说氟碳表面活性剂为含硅氟碳表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的切削液组合物，其特征在于，按重量份数包括如下组分：

矿物油 24-27份；

烷基磺酸钠 4-6份；

脂肪醇聚氧乙烯醚 1-2份；

氟碳表面活性剂 2-5份；

有机硼酸酯 4-6份；

防锈添加剂 5-10份；

防腐杀菌剂 1-2份；

有机硅消泡剂 0.1-0.3份；

水 20-50份。