專利名稱：一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬切削加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，切削液一般有乳化型的切削液和水基切削液。乳化型的切削液由于均含有礦物油或/和植物油，存在易變質(zhì)發(fā)臭、存放使用時間短、排放勤、排量大、污染環(huán)境、耗費大量能源等缺陷，已逐漸被水基切削液取代。

20世紀(jì)80年代以來，在機械加工行業(yè)中，國內(nèi)外開始廣泛使用水基切削液，在某些方面已取代乳化油并取得良好效果。水基切削液的主要原料是亞硝酸鈉，一般還添加有酚類鹽、磷酸鹽等物質(zhì)；水基切削液主要是用微堿性的亞硝酸鈉代替以油為主的防銹材料?，F(xiàn)有水基切削液的主要缺陷有一是由于切削液中存在亞硝酸鈉、酚類、磷、氯化物，毒性大、刺激性強、污染環(huán)境、直接影響工人身體健康，尤其是亞硝酸鈉是主要的防銹材料、系有毒物質(zhì)，人口服致死量3mg/L，皮膚接觸濃度I. 5%以上會引起皮膜炎癥，且具強致癌性；二是熱穩(wěn)定性和氧化安定性差，使用中由于加工工件表面與刀具接觸和摩擦，產(chǎn)生大量熱和發(fā)生氧化作用，切削面不斷更新，致使氧化速度加快，由此易發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，逐漸生成一些酮、醛、酸和膠質(zhì)等物質(zhì)導(dǎo)致溶液發(fā)臭變質(zhì)；三是切削液中亞硝酸鈉量少則潤滑、防銹效果差，影響工件加工質(zhì)量；四是不防靜電，鐵屑咬焊易堵砂輪孔，使砂輪鈍化，而達不到切削液的四大功能要求。隨著機械加工業(yè)的發(fā)展，人們開始大力發(fā)展先進的制造技術(shù)，同時不斷涌現(xiàn)出新工藝來適應(yīng)新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液來滿足加工要求。更重要的是，隨著人們環(huán)保意識的增強，清潔生產(chǎn)、綠色制造已成為發(fā)展先進制造技術(shù)的主題之一。由于切削液在使用、處理、排放過程中占有和消耗大量的能源和資源，與此發(fā)生的相關(guān)的費用約占生產(chǎn)加工總費用的30 %。所以，研究和開發(fā)新型切削液來滿足越來越高的加工要求，同時節(jié)能降耗，改善和減少切削液等因素給環(huán)境帶來的污染，實現(xiàn)制造過程中的清潔化生產(chǎn)，是我們面臨的新課題。目前，冷卻性能較好的水基切削液得到了很大的發(fā)展。對于水基切削液的性能通常具有如下的要求⑴優(yōu)異的極壓抗磨性；⑵優(yōu)良的防銹性；(3)較好的抗硬水性；(4)對環(huán)境無污染；(5)與其他添加劑物質(zhì)有良好的配伍性；化學(xué)穩(wěn)定性及抗微生物特性；(7)對多種切削方式及工件材料的廣泛通用性。近年來，雖然開發(fā)了多種水基切削液，但都存在這樣、那樣的問題，國內(nèi)目前仍大量使用亞硝酸鈉為主的防銹材料，尤其是中小企業(yè)、一般均使用乳化油或以亞硝酸鈉為主要防銹材料的切削液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，該方法制備的切削液不含亞硝酸鈉，采用新的防銹材料，克服了亞硝酸鈉切削液的污染問題，且防銹效果突出，同時避免了現(xiàn)有水基切削液的其它問題。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，所述切削液以重量份計由下列組份組成硼砂6-8份，二乙醇胺15-21份，油酸10-12份，硼酸10-12份，庚酸5_8份，石油磺酸鈉6_8份，癸二酸8-10份，順丁稀二酸酐5-7份，十二苯磺酸胺1-3份、苯甲酸鈉2-4份、消泡劑0. 6-1份，甲基苯三唑0. 8-1份，水65-75份；所述制備方法包括如下步驟I)取5-7份二乙醇胺，5-6份硼酸和5-6份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為460-480°C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯a ；2)取5-7份二乙醇胺，5-8份庚酸和5-7份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生 反應(yīng)，溫度為470-490°C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯b ；3)取5-7份二乙醇胺，5-6份油酸和8_10份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為480-500°C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯c ；4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯C，硼砂，5-6份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入45-55°C的水中，攪拌120-180分鐘即可。使用時，將本發(fā)明的切削液稀釋成4-6%的水溶液即可。本發(fā)明具有如下有益效果I.采用三種合成的水溶酯配合適量十二苯磺酸胺和苯甲酸鈉作為防銹組份，替代傳統(tǒng)的亞硝酸鈉，無毒，無污染，綠色環(huán)保。2.在大量實驗的基礎(chǔ)上確定了制備水溶酯的各組分的比例以及在切削液中的組成比例，使得制備的切削液的防銹效果優(yōu)異。3)優(yōu)化了制備工藝，控制反應(yīng)的條件，使得制備的切削液的性能優(yōu)異。4)經(jīng)實踐檢驗，該切削液防銹、潤滑、冷卻和清洗效果均比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)異，特別是防銹效果，單片防銹試驗大于200小時，且易存放，不變質(zhì)，使用周期長。
具體實施例方式實施例一一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，所述切削液以重量份計由下列組份組成硼砂6份，二乙醇胺21份，油酸10份，硼酸12份，庚酸5份，石油磺酸鈉8份，癸二酸8份，順丁稀二酸酐7份，十二苯磺酸胺I份、苯甲酸鈉4份、消泡劑0. 6份，甲基苯三唑I份，水65份；所述制備方法包括如下步驟I)取7份二乙醇胺，6份硼酸和5份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為4600C，時間為20分鐘，制得水溶酯a ；2)取7份二乙醇胺，5份庚酸和7份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為470°C，時間為20分鐘，制得水溶酯b ；3)取7份二乙醇胺，5份油酸和8份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為4800C，時間為20分鐘，制得水溶酯c ；4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯C，硼砂，6份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入45°C的水中，攪拌180分鐘即可。實施例二
—種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，所述切削液以重量份計由下列組份組成硼砂8份，二乙醇胺15份，油酸12份，硼酸10份，庚酸8份，石油磺酸鈉6份，癸二酸10份，順丁稀二酸酐5份，十二苯磺酸胺3份、苯甲酸鈉2份、消泡劑I份，甲基苯三唑0. 8份，水75份；所述制備方法包括如下步驟I)取5份二乙醇胺，5份硼酸和6份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為4800C，時間為10分鐘，制 得水溶酯a ；2)取5份二乙醇胺，8份庚酸和5份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為490°C，時間為10分鐘，制得水溶酯b ；3)取5份二乙醇胺，6份油酸和10份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為5000C，時間為10分鐘，制得水溶酯c ；4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯C，硼砂，5份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入55°C的水中，攪拌120分鐘即可。實施例三一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，所述切削液以重量份計由下列組份組成硼砂7份，二乙醇胺18份，油酸11份，硼酸11份，庚酸6. 5份，石油磺酸鈉7份，癸二酸9份，順丁稀二酸酐6份，十二苯磺酸胺2份、苯甲酸鈉3份、消泡劑0. 8份，甲基苯三唑0. 9份，水70份；所述制備方法包括如下步驟I)取6份二乙醇胺，5. 5份硼酸和5. 5份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為470°C，時間為15分鐘，制得水溶酯a ；2)取6份二乙醇胺，6. 5份庚酸和6份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為480°C，時間為15分鐘，制得水溶酯b ；3)取6份二乙醇胺，5. 5份油酸和9份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為490°C，時間為15分鐘，制得水溶酯c ；4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯C，硼砂，5. 5份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入50°C的水中，攪拌150分鐘即可。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，其特征在于，所述切削液以重量份計由下列組份組成硼砂6-8份，二乙醇胺15-21份，油酸10-12份，硼酸10-12份，庚酸5_8份，石油磺酸鈉6-8份，癸二酸8-10份，順丁稀二酸酐5-7份，十二苯磺酸胺1-3份、苯甲酸鈉2-4份、消泡劑0. 6-1份，甲基苯三唑0. 8-1份，水65-75份；所述制備方法包括如下步驟 1)取5-7份二乙醇胺，5-6份硼酸和5-6份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為460-4800C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯a ； 2)取5-7份二乙醇胺，5-8份庚酸和5-7份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為470-490°C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯b ； 3)取5-7份二乙醇胺，5-6份油酸和8-10份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為480-500°C，時間為10-20分鐘，制得水溶酯c ； 4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯C，硼砂，5-6份硼酸，石油磺酸鈉，消泡劑，甲基苯三唑加入45-55°C的水中，攪拌120-180分鐘即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保防銹水基切削液的制備方法，所述制備方法包括如下步驟1)取5-7份二乙醇胺，5-6份硼酸和5-6份油酸；放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為460-480℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯a；2)取5-7份二乙醇胺，5-8份庚酸和5-7份順丁稀二酸酐，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為470-490℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯b；3)取5-7份二乙醇胺，5-6份油酸和8-10份癸二酸，放入高溫反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，溫度為480-500℃，時間為10-20分鐘，制得水溶酯c；4)將水溶酯a，水溶酯b，水溶酯c，6-8份硼砂，5-6份硼酸，6-8份石油磺酸鈉，0.6-1份消泡劑，0.8-1份甲基苯三唑加入65-75份45-55℃的水中，攪拌120-180分鐘即可。
文檔編號C10M177/00GK102746933SQ201210176429
公開日2012年10月24日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者林偉, 江浩, 江海波, 江海濤 申請人:天長市潤達金屬防銹助劑有限公司