專利名稱：：一種全合成切削液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬加工全合成切削液，特別涉及到一種能抑制鈷析出的全合成切削液。
背景技術(shù)：
：水基金屬切削液可分為可溶性油(乳化液)、半合成切削液(微乳化液)和全合成切削液三種。與可溶性油及半合成切削液相比，全合成切削液不含礦物油，其各組分如防銹劑、極壓抗磨添加劑、表面活性劑、防腐劑和消泡劑等多種添加劑均溶于水，稀釋液呈透明狀或半透明狀。全合成切削液具有以下主要優(yōu)點(diǎn)(1)優(yōu)良的冷卻和清洗性能，因此適合高速切削加工；(2)溶液透明，具有良好的可見(jiàn)性，特別適合數(shù)控機(jī)床、加工中心等現(xiàn)代加工設(shè)備使用；(3)不含礦物油，則使用過(guò)程難于腐敗變質(zhì)，因此使用壽命長(zhǎng)。三乙醇胺作為全合成切削液的重要添加劑，有助于切削液浸潤(rùn)、滲透于磨(切)削界面，充分發(fā)揮全合成切削液的清洗、潤(rùn)滑和防銹作用。但是，三乙醇胺等氨類添加劑對(duì)碳化鉤鈷等硬質(zhì)合金中的鈷有浸出作用(參見(jiàn)Pat.Brutto.Waterhazard.CuttingToolEngineering,1996,(12):50;參見(jiàn)張秀玲,高筠.含三乙醇胺磨削液對(duì)硬質(zhì)合金刀具的危害.硬質(zhì)合金，2000，17(4):231-232)。而金屬鈷是碳化鎢鈷等硬質(zhì)合金的粘結(jié)劑，如果在使用硬質(zhì)合金刀具或?qū)τ操|(zhì)合金進(jìn)行磨削加工時(shí)，碳化鎢鈷硬質(zhì)合金中的鈷元素被浸出，一方面直接影響著硬質(zhì)合金的堅(jiān)韌性和抗震性等性能，另一方面導(dǎo)致碳化鉤鈷硬質(zhì)合金制品的表面出現(xiàn)彩色條紋，直接影響制品的外觀。在使用硬質(zhì)合金刀具或?qū)τ操|(zhì)合金進(jìn)行磨削加工的場(chǎng)合，為了避免全合成切削液對(duì)鎢鈷或鈦鈷等硬質(zhì)合金中的鈷的浸出作用，國(guó)內(nèi)學(xué)者將油酸三乙醇胺代替三乙醇胺，這樣可部分降低全合成切削液對(duì)合金中鈷的浸出作用，但仍不能完全抑制鈷元素的浸出(參見(jiàn)張好強(qiáng).硬質(zhì)合金刀具鈷元素浸出機(jī)理及對(duì)策研究，河北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005年)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有全合成切削液對(duì)含鈷硬質(zhì)合金中鈷元素有浸出作用的問(wèn)題，提供一種能完全抑制硬質(zhì)合金中鈷元素析出的全合成切削液。本發(fā)明的全合成切削液，其各組分及組分配比(重量分?jǐn)?shù))如下:陰離子表面活性劑1020%;非離子表面活性劑110%;聚乙二醇(40020000)515%;硼砂12%;添加劑1015%;殺菌劑0.10.3%;消泡劑0.01%0.05%;pH值調(diào)節(jié)劑適量使pH為7.59;其余為水；其中，陰離子表面活性劑是油酸鈉、硬脂酸鈉、石油磺酸鈉中的一種或幾種；非離子表面活性劑是脂肪酸聚氧乙烯酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的一種或幾種；殺菌劑可選異噻唑啉酮或苯甲酸鈉或六氫化三嗪；pH值調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉或碳酸鈉或硫酸。所述添加劑由以下方法制備表面活性劑用丙酮溶解，加入甲苯，升溫到5060°C，往反應(yīng)體系中滴加丙烯酸鹽單體，同時(shí)滴加偶氮二異丁腈(AIBN)或過(guò)硫酸銨(APS)引發(fā)劑，滴加完畢，保溫35小時(shí)，停止反應(yīng)，脫去有機(jī)溶劑，即得到所述添加劑；所述丙烯酸鹽選自丙烯酸鈉、丙烯酸鉀和丙烯酸銨中的一種或幾種；表面活性劑選取OP系列、TWEEN系列、氧乙烯-氧丙烯共聚物(PEO-PPO)、聚氧丙烯(PPO)均聚物中的一種或幾種。該添加劑為粘稠狀液體，易溶于水。本發(fā)明的全合成切削液中，消泡劑可以是現(xiàn)有化工領(lǐng)域中的任何消泡劑，優(yōu)選乳化硅油消泡劑。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，與現(xiàn)有的全合成切削液相比，本發(fā)明的全合成切削液能完全抑制金屬加工時(shí)含鈷硬質(zhì)合金中鈷元素的浸出，很好地解決了現(xiàn)有全合成切削液存在原析鈷的問(wèn)題。且本發(fā)明的全合成切削液不僅適合碳化鎢鈷、鈦鈷等硬質(zhì)合金的磨削加工，還可用于鑄鐵、碳鋼、不銹鋼和銅等金屬的加工。且本發(fā)明的全合成切削液不含有對(duì)人體或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的亞硝酸鹽、有機(jī)酚等有毒化學(xué)品，是一種環(huán)保型的高效全合成切削液。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l添加劑的合成例l稱取5克OP-10，用30毫升丙酮溶解，再加入10毫升甲苯，升溫到5455'C，往反應(yīng)體系中同時(shí)滴加過(guò)硫酸銨(APS)引發(fā)劑溶液和5克丙烯酸鈉，滴加完畢，保溫5小時(shí)，停止反應(yīng)，蒸餾法脫去有機(jī)溶劑，即得到自制添加劑。APS用量占丙烯酸鈉用量的0.1%。實(shí)施例2添加劑的合成例2稱取10克TWEEN-80，用30毫升丙酮溶解，再加入10毫升甲苯，升溫到5455°C，分別滴加APS引發(fā)劑溶液和7克丙烯酸銨，滴加完畢，保溫約5小時(shí)，停止反應(yīng)，蒸餾脫去有機(jī)溶劑，即得到自制添加劑。APS用量占丙烯酸鈉用量的0.2M。實(shí)施例3本發(fā)明的全合成切削液(I)配制將15克油酸鈉、5克OP-10、15克聚乙二醇400、1.5克硼砂、12克如實(shí)施例1制備的添加劑、0.2克異噻唑啉酮、0.02克乳化硅油溶于適量的去離子水中，再用10M氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)以上所得溶液的pH值至9左右，得到總量為100克的全合成切削液。使用或進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，用去離子水或蒸餾水將全合成切削液I稀釋20倍后使用。對(duì)比實(shí)例1未加添加劑的對(duì)比全合成切削液(II)的配制將15克油酸鈉、5克OP-10、15克聚乙二醇400、1.5克硼砂、0.2克異噻唑啉酮、0.02克乳化硅油溶于適量的去離子水中，再用10%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)以上所得溶液的pH值至9左右，得到總量為100克的全合成切削液。使用或進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，用去離子水或蒸餾水將全合成切削液II稀釋20倍后使用。對(duì)比實(shí)例2三乙醇胺/硼砂系全合成切削液(III)的配制將25克三乙醇胺、1.5克硼砂、1克OP-10和0.01克乳化硅油溶于適量的去離子水中，得到總量為100克的全合成切削液。使用或進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，用去離子水或蒸餾水將全合成切削液III稀釋20倍后使用。性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6144-85對(duì)合成切削液的要求，測(cè)試了以上三種全合成切削液的性能，結(jié)果見(jiàn)表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種全合成切削液，其特征在于各組分及組分重量百分比如下陰離子表面活性劑10～20％；非離子表面活性劑1～10％；聚乙二醇(400～20000)5～15％；硼砂1～2％；添加劑10～15％；殺菌劑0.1～0.3％；消泡劑0.01％～0.05％；pH值調(diào)節(jié)劑適量，使所述切削液最后pH為7.5～9；余量為水；所述陰離子表面活性劑是油酸鈉、硬脂酸鈉、石油磺酸鈉中的一種或幾種；非離子表面活性劑是脂肪酸聚氧乙烯酯或脂肪酸聚氧乙烯醚中的一種或幾種；殺菌劑為異噻唑啉酮或苯甲酸鈉或六氫化三嗪；pH值調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉或碳酸鈉或硫酸；所述添加劑為由以下方法制備得到表面活性劑用丙酮溶解，加入甲苯，升溫到50～60℃，往反應(yīng)體系中滴加丙烯酸鹽單體，同時(shí)滴加偶氮二異丁腈(AIBN)或過(guò)硫酸銨(APS)引發(fā)劑，滴加完畢，保溫3～5小時(shí)，停止反應(yīng)，脫去有機(jī)溶劑，即得到添加劑；所述丙烯酸鹽為丙烯酸鈉、丙烯酸鉀和丙烯酸銨中的一種或幾種；表面活性劑為OP系列、TWEEN系列、氧乙烯-氧丙烯共聚物(PEO-PPO)、聚氧丙烯(PPO)均聚物中的一種或幾種。2.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于所述消泡劑為乳化硅油。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種全合成切削液，包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚乙二醇、硼砂、殺菌劑、消泡劑、pH值調(diào)節(jié)劑和水；此外還包括一種添加劑，該由添加劑以下方法制備表面活性劑用丙酮溶解，加入甲苯，升溫到50～60℃，往反應(yīng)體系中滴加丙烯酸鹽單體，同時(shí)滴加偶氮二異丁腈(AIBN)或過(guò)硫酸銨(APS)引發(fā)劑，滴加完畢，保溫3～5小時(shí)，停止反應(yīng)，脫去有機(jī)溶劑，即得到所述添加劑。與現(xiàn)有的全合成切削液相比，本發(fā)明的全合成切削液能完全抑制金屬加工時(shí)含鈷硬質(zhì)合金中鈷元素的浸出，很好地解決了現(xiàn)有全合成切削液析鈷的問(wèn)題，且是一種環(huán)保型的高效全合成切削液。文檔編號(hào)C10N40/20GK101560430SQ20091004351公開(kāi)日2009年10月21日申請(qǐng)日期2009年5月27日優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日發(fā)明者胡慧萍,陳啟元申請(qǐng)人:中南大學(xué)