本發(fā)明涉及一種金屬切削液，特別涉及一種抗凍水基型金屬切削液，屬于金屬加工技術領域。

背景技術：

金屬切削液是指金屬及其合金在切削、研磨、鏜削、鉆孔和拉拔等各種加工過程中所使用的潤滑冷卻材料。按介質(zhì)狀況分為油基型和水基型，水基型又分為乳化液、微乳液和合成液。到目前為止，水基金屬切削液領域的應用有了長足的發(fā)展，水基金屬切削液在發(fā)達國家已經(jīng)走過了從乳化液向合成液，再向微乳化液發(fā)展的過程。

微乳化切削液由于含油量少(10％～30％)，微乳化切削液中的水分最高含量為45％左右，大量水的存在導致微乳化切削液的抗凍能力差，容易低溫破乳。冬天長期在室外存儲或運輸，會導致微乳化切削液結凍或破乳，從而影響微乳化切削液的儲存和使用。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的微乳化切削液存在低溫條件下易結凍或破乳，不利于在寒冷天氣長期室外存儲或運輸?shù)热秉c，本發(fā)明的目的是在于提供一種抗凍性能好，同時具有較好的冷卻、清洗、防銹、潤滑等效果的微乳型金屬切削液。

為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明提供了一種抗凍水基型金屬切削液，該抗凍水基型金屬切削液包括油性添加劑、水性添加劑和水；所述水性添加劑由以下質(zhì)量份組分組成：

二醇類化合物5～20份；

親水性表面活性劑2～3份；

螯合劑0.7～0.9份；

水性防銹劑6～10份；

水性殺菌劑2.2～3份；

消泡劑0.1～0.3份。

優(yōu)選的方案，二醇類化合物為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇中至少一種。

優(yōu)選的方案，親水性表面活性劑為油酸堿金屬鹽和/或油酸銨鹽，或壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚中至少一種。

優(yōu)選的方案，螯合劑為氮川三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸三鈉、甲基甘氨酸二乙酸三鈉中至少一種。

優(yōu)選的方案，水性防銹劑為水性硼酸酯和/或亞硝酸鈉。

優(yōu)選的方案，水性殺菌劑包括三丹油、MBM、BK、IPBC中至少一種。

較優(yōu)選的方案，抗凍水基型金屬切削液中油性添加劑的質(zhì)量百分比含量為35～55％，水性添加劑的質(zhì)量百分比含量為15～30％。

優(yōu)選的方案，油性添加劑由基礎油、油性防銹劑、潤滑添加劑和親油性表面活性劑組成。

較優(yōu)選的方案，油性添加劑由以下質(zhì)量份組分組成：

基礎油10～18份；

油性防銹劑10～20份；

潤滑添加劑7～11份；

親油性表面活性劑3.5～4份。

更優(yōu)選的方案，基礎油為傾點小于-20度的礦物油、傾點小于-20度的合成油、傾點小于-20度的環(huán)烷基油中至少一種。

更優(yōu)選的方案，油性防銹劑為有機羧酸/有機醇胺組合物、妥爾油酰胺、石油磺酸鹽中至少一種。

更優(yōu)選的方案，潤滑添加劑為氯化石鈉、合成酯、自潤滑酯、含硫極壓劑、含磷極壓劑中至少一種。

更優(yōu)選的方案，親油性表面活性劑為失水山梨醇脂肪酸酯。

本發(fā)明的抗凍水基型金屬切削液的制備方法為：

先將基礎油、油性防銹劑、潤滑添加劑，親油表面活性劑混合攪拌，并加熱到70℃，并保溫30分鐘，得到油性添加劑(A)；然后將水與由二醇類化合物、螯合劑、水性防銹劑、親水表面活性劑、殺菌劑、消泡劑組成的水性添加劑(B)混合，并攪拌均勻后，加入到A中，邊加入邊攪拌，最后得到透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能金屬加工液。

本發(fā)明的技術方案關鍵在于通過采用小分子二醇類化合物作為水性添加劑的主要組分，其與水及其它水性添加劑均具有較好的相容性，起到協(xié)同增效作用，可有效降低整個切削液的凝固點，提高切削液的抗凍性能。

相對現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案帶來的有益技術效果：本發(fā)明的抗凍水基型金屬切削液防凍性能好，能在-20℃溫度條件下穩(wěn)定存在，且同時具有較好的冷卻、清洗、防銹、潤滑等效果，克服了現(xiàn)有的水基型金屬切削液防凍效果差或低溫易破乳而導致切削液失效的缺陷。

具體實施方式

以下具體實施例旨在進一步說明本發(fā)明內(nèi)容，而不是限制本發(fā)明權利要求的保護范圍。

以下實施例中采用的各組分原料，都為市售的常規(guī)原料。

實施例1

微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的49％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的28％，余量為水。

油性添加劑A：將傾點小于-20度的礦物油18％、有機醇胺8％、有機羧酸5％、氯化石鈉6.5％、合成酯4.5％、失水山梨醇脂肪酸酯3.5％、石油磺酸鹽3.5％混合均勻并加熱到60-70攝氏度，并保溫30分鐘。

將水23％與由乙二醇15％、壬基酚聚氧乙烯醚2％、MBM 1.5％、BK 0.7％、乙二胺四乙酸0.8％、水性硼酸酯7.8％和消泡劑(常規(guī)市售產(chǎn)品)0.2％混合組成的水性添加劑B，攪拌并混合均勻。

然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤滑等效果較好的金屬加工液。

實施例2

微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的40％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的26.2％，余量為水。

油性添加劑A：將傾點小于-20度的環(huán)烷基油16％、有機醇胺5％、有機羧酸5％、含磷極壓劑8％、合成酯2％、失水山梨醇脂肪酸酯4％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。

將水33.8％與由丙二醇10％、辛基酚聚氧乙烯醚3％、三丹油1.5％、BK0.7％、氮川三乙酸0.8％、水性硼酸酯10％和消泡劑0.2％混合組成的水性添加劑B攪拌并混合均勻。

然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤滑等效果較好的金屬加工液。

實施例3

微乳型切削液由油性添加劑和水性添加劑構成，所述的油性添加劑占微乳切削液總體分量的41％；所述的水性添加劑占微乳切削液總體分量的17％，余量為水。

油性添加劑A：將傾點小于-20度的環(huán)烷基油10％、有機醇胺8％、有機羧酸5％、含硫極壓劑6.5％、合成酯4.5％、失水山梨醇脂肪酸酯3.5％、石油磺酸鹽3.5％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。

將水42％和由二丙二醇5％、壬基酚聚氧乙烯醚2％、MBM 2％、IPBC 1％、乙二胺四乙酸0.8％、亞硝酸鈉6％和消泡劑0.2％混合組成的水性添加劑B攪拌并混合均勻。

然后將混合均勻的液體加入到保溫完成后的油性添加劑A中，添加過程邊加入邊攪拌，最后形成透明均勻的液體，即為具有良好抗凍性能，以及冷卻、清洗、防銹、潤滑等效果較好的金屬加工液。

對比例1

將實施例1中，水性添加劑中的乙二醇15％去掉，同時將水的比例由33.8％變?yōu)?1％，其他成分：油性添加劑變?yōu)?0％，水性添加劑變?yōu)?％。將三者按照實施例1的工藝制備成切削液。

油性添加劑A：將傾點小于-20度的環(huán)烷基油20％、有機醇胺7％、有機羧酸5％、氯化石蠟6％、合成酯4％、失水山梨醇脂肪酸酯4％、石油磺酸鹽4％混合均勻并加熱到60-70度，并保溫30分鐘。

水性添加劑B：將壬基酚聚氧乙烯醚1.5％、MBM 1％、BK 0.8％、乙二胺四乙酸0.5％、水性硼酸酯5％、消泡劑0.2％。

表1實施例1～3的水基型金屬切削液的抗凍性能