一種長壽命高負(fù)荷金屬加工液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬切削、加工、成型等工藝用金屬加工液，屬于金屬切削加工成型技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 機械裝備制造業(yè)作為國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展迅猛，而且對金屬加工液的需求 量愈來愈大。2009年，我國制造業(yè)消耗金屬加工油液約30~50萬t。但大量金屬加工廢液的 排放，造成了日益嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染，并危害了人類健康，急需制造業(yè)的綠色化，尤其是 金屬加工液的環(huán)保性。金屬加工液主要是油基和水基兩類，而水基金屬加工液又分為微乳 型、乳化型和全合成型。隨著世界石油資源的緊張，以及機械裝備制造中苛刻的新加工工藝 和新材料要求，再加上新型水溶性添加劑的不斷開發(fā)，使得水基金屬加工液得以快速發(fā)展。 至20世紀(jì)80年代，歐美日等工業(yè)國使用水基產(chǎn)品在金屬加工液中已占了50%以上。目前，我 國的水基金屬加工液也基本占到金屬加工液總消耗量的50%，并且還呈增長趨勢。
[0003]常規(guī)機械加工，諸如切削、磨削、銑、鋸等，壓力不是非常大，油膜吸附在金屬表面 有一定的強度，起到潤滑作用，金屬表面不直接接觸，加工的過程中不會卡死，當(dāng)壓力大到 一定程度后，把油膜都擠開了，金屬表面能夠直接接觸，從而磨損刀具;而鉆孔、拉伸、鏜、攻 絲等高強度加工時，由于壓力過大，油膜強度有限而被擠開，金屬表面直接接觸，油膜起不 到潤滑作用，在發(fā)生相對位移時摩擦力過大，局部溫度過高，便會卡咬，甚至燒結(jié)，從而影響 加工件的光潔度、降低刀具的使用壽命。
[0004]目前高負(fù)荷金屬加工液存在使用壽命短、粘附性弱、潤滑極壓性差等缺點，尤其是 不銹鋼、鋁合金鉆孔、攻絲等極難加工，鉆頭、絲錐容易斷，降低了生產(chǎn)效率、增加了生產(chǎn)成 本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了在高負(fù)荷加工條件下提高加工件的光潔度和延長刀具使用壽命，提高加工液 的使用壽命，本發(fā)明公開了一種長壽命高負(fù)荷金屬加工液及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的長壽命高負(fù)荷金屬加工液，其特點在于各組分按重量份的構(gòu)成為： 基礎(chǔ)油 11~28份； 乳化潤滑劑 15~30份；
[0007] 極壓劑 5~25份； 防腐劑 0.5~3份; 防銹劑 5~10份： 油水平衡劑 0~10份；
[0008] 助劑 5~15份； 消泡劑 0.05~0.3份；
[0009]其中，所述的基礎(chǔ)油為多元醇酯、II類加氫油、環(huán)氧大豆油和環(huán)氧菜籽油中的至少 一種。
[0010]所述乳化潤滑劑為脂肪酸酰胺磷酸酯、十二烷基磺酸鈉、二聚蓖麻油酸三乙醇胺 鹽、蓖麻油聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚二油酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪 酸酯中的至少一種和油酸二乙醇胺硼酸酯的混合；潤滑劑中補加油酸二乙醇胺硼酸酯，大 大提高了低溫的潤滑性。
[0011] 所述極壓劑為含氯極壓劑(氯化脂肪酸、氯化甲基酯、氯化羥基酯、氯化豬油、氯化 脂肪、氯化石蠟）、含硫極壓劑(硫化脂肪酸、硫化甲基酯、硫化羥基酯、硫化脂肪油、硫化棉 籽油、硫化豬油、二丁基二硫代氨基甲酸鋅）中的至少一種；
[0012] 所述防銹劑為十二烯基丁二酸二乙醇酰胺、2-烷基支鏈C11酸、三嗪氨基酸酯 NEUF726、硅氧烷酮NEUF815和3-甲基-2-噻唑硫酮的混合;各防銹劑相互協(xié)同增效，達到對 黑色金屬和有色金屬最佳的緩蝕效果。
[0013]為了提高使用壽命，所述防腐劑選用均三嗪、對羥基苯甲酸丙酯、納他霉素和重氮 咪唑烷基脲的混合，防腐性能強，對細(xì)菌、真菌抑菌殺菌能力強；
[0014] 所述油水平衡劑為聚乙二醇單甲醚和支鏈醇ISALCHEM145的混合;利用油水平衡 劑來調(diào)節(jié)體系的HLB值，使體系達到最佳的穩(wěn)定性。
[0015]所述助劑為N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至 少一種；
[0016] 所述消泡劑為XST-2015有機硅消泡劑。
[0017]本發(fā)明上述金屬加工液的制備方法是：按配比將基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，再按配 比加入乳化潤滑劑和極壓劑，室溫攪拌30分鐘;然后加入防腐劑和防銹劑并室溫攪拌20分 鐘，再加入助劑并室溫攪拌30分鐘，取樣觀察是否透明，若不透明用油水平衡劑調(diào)透明，最 后加入消泡劑，即得產(chǎn)品。
[0018] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0019]本發(fā)明采用多元醇酯、II類加氫油、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧菜籽油作為基礎(chǔ)油，提高了 基礎(chǔ)油的極性，有利于在機械加工過程中增強防銹劑、潤滑劑、極壓劑在金屬表面的吸附； 所選用的乳化潤滑劑可以大大提高金屬加工液的儲存穩(wěn)定性，且潤滑劑還補加了油酸二乙 醇胺硼酸酯，補強低溫的潤滑性；同時，采用含氯極壓劑和含硫極壓劑作為極壓劑，從而滿 足機從低溫加工到高溫加工過程中潤滑極壓的連貫性，提高加工件表面的光潔度，延長刀 具使用壽命;所采用的混合防銹劑中各防銹劑相互協(xié)同增效，達到對黑色金屬和有色金屬 最佳的緩蝕效果，有效延長工件的工序間防銹;為了提高使用壽命，還選擇了混合防腐劑， 防腐性能強，對細(xì)菌、真菌的抑菌殺菌能力強，提高金屬加工液的使用壽命;油水平衡劑選 擇了聚乙二醇單甲醚和支鏈醇ISALCHEM145的組合，提高在堿性條件下體系的穩(wěn)定性;所用 消泡劑可以有效地控制在大流量給液加工條件下對泡沫的抑制和消泡;通過以上原料調(diào)和 出的金屬加工液具有潤滑極壓性好，防銹周期長，使用壽命長，屬于綠色環(huán)保型金屬加工 液，可滿足鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、鋁合金等材質(zhì)的鉆孔、攻絲、鉸孔等高負(fù)荷條件下的加工環(huán) 境，大大提高了生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1
[0021] 先將3kg環(huán)氧大豆油和8kgII類加氫油（型號75N)加入到調(diào)和釜中，再加入3kg氯化 脂肪酸、22kg硫化豬油、6kg二聚蓖麻油酸三乙醇胺鹽、9kg蓖麻油聚氧乙烯醚二油酸酯、 10kg十二烷基磺酸鈉和5kg油酸二乙醇胺硼酸酯，室溫下攪拌30分鐘，然后加入2kg均三嗪、 0.5kg對羥基苯甲酸丙酯、0.lkg納他霉素、0.4kg重氮咪唑烷基脲、0.5kg十二烯基丁二酸二 乙醇酰胺、〇.5kg2-烷基支鏈C11酸、7kg三嗪氨基酸酯NEUF726、1.5kg硅氧烷酮NEUF815和 0.5kg3-甲基-2噻唑硫酮攪拌20分鐘，再加入10.7kgN，N-二甲基乙醇胺攪拌30分鐘，取樣 觀察不透明，用7.81^聚乙二醇單甲醚和2.21^1341^〇^組45調(diào)透明，最后加入0.31^父31'-2015有機硅消泡劑，即得產(chǎn)品，2 %鑄鐵肩濾紙防銹0級，3 %PB值為135kg，3 %pH值為9.3。 [0022] 實施例2
[0023] 先將8kg環(huán)氧菜籽油和20kgII類加氫油（型號75N)加入到調(diào)和釜中，再加入3kg硫 化脂肪酸、8.45kg硫化豬油、6kg二聚蓖麻油酸三乙醇胺鹽、9kg蓖麻油聚氧乙烯醚二油酸 酯、10kg十二烷基磺酸鈉和5kg油酸二乙醇胺硼酸酯，室溫下攪拌30分鐘，然后加入0.lkg均 三嗪、0.lkg對羥基苯甲酸丙酯、0.2kg納他霉素、0.lkg重氮咪唑烷基脲、1.5kg十二烯基丁 二酸二乙醇酰胺、0.5kg2-烷基支鏈C11酸、2kg三嗪氨基酸酯NEUF726、0.5kg硅氧烷酮 NEUF815和0.5kg3-甲基-2噻唑硫酮攪拌20分鐘，