專利名稱：一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液及其制備方法。
背景技術(shù)：
合成金屬切削液是金屬加工液的一種，在切削過(guò)程中，它在要加工的工件和刀具之間形成一層界膜，降低切削過(guò)程中工件和刀具之間的摩擦力，減少刀具的磨損和能量損耗，保證加工的精度和光潔度，從而滿足對(duì)工件的要求。目前的合成金屬切削液有以礦物油為基礎(chǔ)油、植物油為基礎(chǔ)油的。以礦物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，由于礦物油由原油提煉而成，雖然技術(shù)工藝成熟、價(jià)格便宜，但是礦物油對(duì)環(huán)境的危害較大，生物降解性差，礦物油中的小分子烴類(lèi)長(zhǎng)期滯留在土壤中或滲透到地下水層，微小的量就會(huì)阻礙植物的生長(zhǎng)，毒害水生生物，因此以礦物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液對(duì)生態(tài)穩(wěn)定性影響很大。以植物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，由于植物油的低高溫穩(wěn)定性不好，容易滋生細(xì)菌，加工液的使用周期短，對(duì)環(huán)境影響也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是為了解決上述傳統(tǒng)的以礦物油為基礎(chǔ)油的金屬切削液中，由于礦物油生物降解性差，長(zhǎng)期滯留在土壤中，污染地下水，毒害水生生物等而造成的以礦物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性影響很大，而以植物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，由于植物油的低高溫穩(wěn)定性不好，容易滋生細(xì)菌，合成的金屬切削液使用周期短，對(duì)環(huán)境影響也較大等系列問(wèn)題，而提供一種以聚α烯烴代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦物油或植物油為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，該以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液生物降解性好，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康無(wú)毒無(wú)害，使用周期要比傳統(tǒng)切削液長(zhǎng)。本發(fā)明的目的之二在于提供上述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)原理
聚α烯烴是常見(jiàn)的一種合成烯烴油，由α烯烴聚合反應(yīng)制成，原料主要來(lái)自于石油產(chǎn)品，聚α烯烴相比礦物油，具有較寬的液體范圍，較高的粘度指數(shù)，優(yōu)良的粘溫性能與低溫性能，熱安定性好，潤(rùn)滑性能優(yōu)異，具有良好的生物降解性，生物降解率超過(guò)80%，比傳統(tǒng)的礦物油基礎(chǔ)油性能要好，尤其是其突出的潤(rùn)滑性能使聚α烯烴廣泛應(yīng)用于高端的潤(rùn)滑油中，所以聚α烯烴可以完全滿足一些要求高的金屬工件的加工要求。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 基礎(chǔ)油20%-25%非離子表面活性劑16%-24%
陰離子表面活性劑4%-6%
防銹劑8%-12%
助溶劑5%-8%
極壓劑2%-3%
消泡劑1%-2%
殺菌劑0.5%-1%
余量為水；
其中所述的基礎(chǔ)油為聚α烯烴；
所述的非離子表面活性劑為直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物、支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物或芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物；
所述的直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物優(yōu)選為MOA-1O 所述的支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物優(yōu)選為ΤΧ-10 ；
所述的芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物優(yōu)選為1310 ；
所述的陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽；所述的石油磺酸鹽優(yōu)選為碳鏈長(zhǎng)度平均為10 18的直鏈燒基磺酸鈉； 上述的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑按重量比計(jì)算，其最佳比例即非離子表面活性劑:陰離子表面活性為2.5-4:1；
所述的防銹劑為苯甲酸鈉、硼酸單乙醇胺、苯甲酸單乙醇胺或?qū)ο趸郊姿釂我掖?br> 胺；
所述的助溶劑為乙二醇丁醚；
所述的極壓劑為脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡劑為油酸三乙醇胺；
所述的殺菌劑為異噻唑啉酮。上述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法，包括如下步驟:
(1)、將防銹劑倒入水中，攪拌均勻形成水系；
(2)、將極壓劑、消泡劑、殺菌劑依次加入基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系；
(3)、將步驟(I)所形成的水系和步驟(2)所形成的油系混合并攪拌均勻后，再一邊攪拌一邊依次加入非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，直至混合均勻，所得均一、澄清的微乳體系即為一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液。上述所得的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液可適用于高要求的金屬切削加工，特別是船舶、重工業(yè)等的金屬切削加工。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，由于采用的基礎(chǔ)油聚α烯烴取代礦物油作為基礎(chǔ)油合成金屬切削液的基礎(chǔ)油，并且由于聚α烯烴與礦物油相比傾點(diǎn)較低，閃點(diǎn)較高，具有更好的粘溫特性和潤(rùn)滑性能，熱安定性好，且具有良好的生物降解性，因此本發(fā)明的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液具有潤(rùn)滑性好，可生物降解性，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康無(wú)毒無(wú)害，從而解決了傳統(tǒng)的合成金屬切削液中礦物油對(duì)環(huán)境造成的不良影響的問(wèn)題。
進(jìn)一步，由于本發(fā)明的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液具有良好的潤(rùn)滑性和生物降解性，因此，最終也減小了以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成切削液廢液的后處理的成本，同時(shí)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康無(wú)毒無(wú)害。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明所用的陰離子表面活性劑及助溶劑乙二醇丁醚均為化學(xué)純，生產(chǎn)廠家是國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；
本發(fā)明所用的非離子表面活性劑芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物1310為上海天壇助劑有限公司；
直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物Μ0Α-10和支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物ΤΧ-10均為江蘇海
安石油化工廠生產(chǎn)；
石油磺酸鈉為碳鏈長(zhǎng)度平均為10-18的直鏈烷基磺酸鈉，上海振威化工有限公司生
產(chǎn)；
所用的聚α烯烴為綏芬河市萬(wàn)豐源經(jīng)貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；
上述未提及的其他原料或試劑均為市售。實(shí)施例1
一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油 的合成金屬切削液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下:
基礎(chǔ)油聚α烯烴20%
非離子表面活性劑15%
陰離子表面活性劑6%
防銹劑10%
助溶劑5%
極壓劑3%
消泡劑1%
殺菌劑1%
水39%
其中所述的基礎(chǔ)油為聚α烯烴；
所述非離子表面活性劑為直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物Μ0Α-10 ；
所述陰離子表面活性劑為碳鏈長(zhǎng)度平均為10-18的直鏈烷基磺酸鈉；
所述的防銹劑為苯甲酸鈉；
所述助溶劑為乙二醇丁醚；
所述的極壓劑為脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡劑為油酸三乙醇胺；
所述的殺菌劑為異噻唑啉酮。上述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法，具體包括如下步驟:
(I)、將防銹劑倒入水中，攪拌均勻形成水系；(2)、將極壓劑、消泡劑、殺菌劑依次加入基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系；
(3)、將步驟(I)所形成的水系和步驟(2)所形成的油系混合并攪拌均勻后，再一邊攪拌一邊依次加入非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，直至混合均勻，所得均一、澄清的微乳體系即為一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液。實(shí)施例2
一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下:
聚α烯烴24%
非離子表面活性劑20%
陰離子表面活性劑5%
防銹劑10%
助溶劑6%
極壓劑2%
消泡劑2%
殺菌劑1%
水30%
其中所述非離子表面活性劑為支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物ΤΧ-10 ；
所述陰離子表面活性劑為碳鏈長(zhǎng)度平均為10-18的直鏈烷基磺酸鈉；
所述的防銹劑為硼酸單乙醇胺；
所述助溶劑為乙二醇丁醚；
所述的極壓劑為脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡劑為油酸三乙醇胺；
所述的殺菌劑為異噻唑啉酮。上述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)、將防銹劑倒入水中，攪拌均勻形成水系；
(2)、將極壓劑、消泡劑、殺菌劑依次加入基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系；
(3)、將步驟(I)所形成的水系和步驟(2)所形成的油系混合并攪拌均勻后，再一邊攪拌一邊依次加入非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，直至混合均勻，所得均一、澄清的微乳體系即為一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液。實(shí)施例3
一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下:
聚α烯烴25%
非離子表面活性劑24%
陰離子表面活性劑6%
防銹劑8%
助溶劑8%
極壓劑2%消泡劑2%
殺菌劑1%
水24%
其中所述非離子表面活性劑為芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物1310 ；
所述陰離子表面活性劑為碳鏈長(zhǎng)度平均為10-18的直鏈烷基磺酸鈉；
所述的防銹劑為苯甲酸單乙醇胺；
所述助溶劑為乙二醇丁醚；
所述的極壓劑為脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯；
所述的消泡劑為油酸三乙醇胺；
所述的殺菌劑為異噻唑啉酮。上述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)、將防銹劑倒入水中，攪拌 均勻形成水系；
(2)、將極壓劑、消泡劑、殺菌劑依次加入基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系；
(3)、將步驟(I)所形成的水系和步驟(2)所形成的油系混合并攪拌均勻后，再一邊攪拌一邊依次加入非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，直至混合均勻，所得均一、澄清的微乳體系即為一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液。本發(fā)明的上述所得的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的防銹性、防腐蝕性經(jīng)檢測(cè)均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試結(jié)果如下:
權(quán)利要求
1.一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 基礎(chǔ)油20%-25% 非離子表面活性劑15%-24% 陰離子表面活性劑5%-6% 防銹劑8%-10% 助溶劑5%-8% 極壓劑2%-3% 消泡劑1%-2% 殺菌劑0.5-1% 余量為水； 其中所述的基礎(chǔ)油為聚α烯烴； 所述的非離子表面活性劑為直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物、支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物或芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物； 所述的陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽； 所述的防銹劑 為苯甲酸鈉、硼酸單乙醇胺、苯甲酸單乙醇胺或?qū)ο趸郊姿釂我掖及罚? 所述的助溶劑為乙二醇丁醚； 所述的極壓劑為脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯； 所述的消泡劑為油酸三乙醇胺； 所述的殺菌劑為異噻唑啉酮。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于所述的直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物為MOA-1O ； 所述的支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物為ΤΧ-10 ； 所述的芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物為1310。
3.如權(quán)利要求2所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于所述的石油磺酸鹽為碳鏈長(zhǎng)度平均為10 18的直鏈烷基磺酸鈉。
4.如權(quán)利要求3所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于所述的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑按重量比計(jì)算，非離子表面活性劑:陰離子表面活性劑為2.5-4:1。
5.如權(quán)利要求4所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下:基礎(chǔ)油20% 非離子表面活性劑15% 陰離子表面活性劑6%防銹劑10%助溶劑5%極壓劑3%消泡劑1%殺菌劑1%水39% 其中所述的非離子表面活性劑直鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物MOA-1O ； 所述的防銹劑為苯甲酸鈉。
6.如權(quán)利要求4所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 基礎(chǔ)油聚α烯烴24% 非離子表面活性劑20% 陰離子表面活性劑5%防銹劑10%助溶劑6%極壓劑2%消泡劑2% 殺菌劑0.5% 水30.5% 其中所述非離子表面活性劑為支鏈脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物ΤΧ-10 ； 所述的防銹劑為硼酸單乙醇胺。
7.如權(quán)利要求4所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，其特征在于按重量百分比計(jì)算，其原料組成及含量如下: 基礎(chǔ)油聚α烯烴25% 非離子表面活性劑24% 陰離子表面活性劑6%防銹劑8%助溶劑8%極壓劑2%消泡劑2%殺菌劑1%水24% 其中所述非離子表面活性劑為芳香族的脂肪醇環(huán)氧乙烷縮合物1310 ； 所述的防銹劑為苯甲酸單乙醇胺。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液的制備方法，其特征在于其具體包括如下制備步驟: (1)、將極壓劑、消泡劑、殺菌劑依次加入基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系； (2)、再將防銹劑倒入水中，攪拌均勻形成水系； (3)、最后將步驟(I)所形成的水系和步驟(2)所形成的油系混合并攪拌均勻后，再一邊攪拌一邊依次按比例加入非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，直至混合均勻，所得均一、澄清的微乳體系即為一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液。
9.如權(quán)利要求1-7任一所述的一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液用于金屬切削加工。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，即由聚α烯烴、非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、防銹劑、助溶劑、極壓劑、消泡劑、殺菌劑和水組成。其制備方法即將消泡劑、極壓劑、殺菌劑依次加入聚α烯烴基礎(chǔ)油中，攪拌均勻形成油系；將防銹劑加入到水中，攪拌均勻形成水系；再將水系和油系混合均勻后再邊攪拌邊滴加非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和助溶劑，最終得到一種以聚α烯烴為基礎(chǔ)油的合成金屬切削液，該合成金屬切削液具有優(yōu)良的粘溫性能、潤(rùn)滑性、生物可降解性，對(duì)人體和環(huán)境低毒低害，使用周期較傳統(tǒng)切削液長(zhǎng)，適用于高精度、高要求的金屬工件的切削加工。
文檔編號(hào)C10N40/22GK103242933SQ201310145709
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者韓生, 葉思景, 王琳, 張玉坤, 郁平, 孫揭陽(yáng), 高峰, 祝俊, 朱賢, 王愛(ài)民 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院