一種鋁合金專(zhuān)用切削液的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料：非離子表面活性劑5～15％、防銹劑3～12％、油酸4～15％，多元醇酯1～5％、分子量400～600的聚乙二醇5～15％、鋁合金緩蝕劑0.5～1.5％、余量為水。本發(fā)明中，所述鋁合金專(zhuān)用切削液的成本低廉、安全環(huán)保，對(duì)鋁合金有極佳的抗腐蝕效果、防銹效果和潤(rùn)滑性能，并且不含亞硝酸鹽、酚類(lèi)等有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和健康有利。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鋁合金專(zhuān)用切削液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬切削加工化工助劑【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋁合金專(zhuān)用切削液?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鋁合金是當(dāng)前在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、航空設(shè)備和其它機(jī)械設(shè)備等行業(yè)均被廣泛使用的金屬材質(zhì)，因此對(duì)鋁合金加工專(zhuān)用切削液的需求日益增長(zhǎng)，要求鋁合金切削液能夠提供鋁材加工時(shí)高切削速度和高進(jìn)給率所要求的優(yōu)異潤(rùn)滑性和冷卻性，大幅提高刀具的使用壽命和工件的表面光潔度，并且即使在面對(duì)高精度等級(jí)的深孔加工應(yīng)用時(shí)(如槍鉆，槍鉸)依然做到游刃有余。傳統(tǒng)的鋁合金切削液一般由礦物油和乳化劑組成，存在夏天易腐臭、冬天難稀釋、防銹效果差等缺點(diǎn)，同時(shí)能耗大、生產(chǎn)成本高、嚴(yán)重危害環(huán)境及人體。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們已經(jīng)將合成對(duì)環(huán)境無(wú)污染的水基鋁合金切削液作為研究的重要方向。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種微量潤(rùn)滑系統(tǒng)鋁合金切削液及其制備方法和用途，所述鋁合金切削液由如下重量百分比的原料制備而成:基礎(chǔ)油30%、硫化異丁烯5~20%、氯化石蠟5~20%、硫代磷酸酯5~20%、硼酸鉀5~20%、表面活性劑10%、防銹劑5%，所述的基礎(chǔ)油采用礦物油或植物油。該發(fā)明的鋁合金切削液具有良好的潤(rùn)滑性和散熱性，使用量降到原有的5%以下，對(duì)江河污染的排放減少，節(jié)約了加工成本，提高了潤(rùn)滑效果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種乳化型金屬切削液組合物，由基礎(chǔ)油或油性劑、混合醇胺、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、防銹劑、銅合金緩蝕劑、殺菌防腐劑等組成。該發(fā)明的金屬切削液組合物通用性強(qiáng)，適合多種金屬加工，特別是用于鋁合金金屬的加工，具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性、抗腐蝕作用 ，成本低廉，且不含亞硝酸鹽、酚類(lèi)等有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和操作人員健康無(wú)害。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種水溶性切削液，由基礎(chǔ)油或油性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、防銹劑、極壓添加劑、耦合劑、銅合金緩蝕劑、防腐蝕劑、消泡劑、鋁合金緩蝕劑、鋁合金緩蝕劑的穩(wěn)定劑組成。本發(fā)明通用性強(qiáng)，適合于多種金屬，特別是使用于加工鋁合金部件，對(duì)鋁合金有極佳的抗腐蝕效果，可有效防止敏感鋁合金的變色，同時(shí)具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性能、防銹性能、抗腐敗能力和突出的耐硬水能力，可長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用且不含亞硝酸鹽、酚類(lèi)等有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和健康有利。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了一種耐硬水水溶性切削液，由基礎(chǔ)油或油性劑、陰離子表面活性劑、防銹劑、耦合劑、銅合金緩蝕劑、防腐蝕劑、消泡劑、鋁合金緩蝕劑組成。該發(fā)明的切削液能抵抗7000ppm的硬水，普遍適用于水質(zhì)硬度高的地區(qū)，稀釋水不需經(jīng)水質(zhì)軟化處理就可以直接使用，且工作液使用壽命長(zhǎng)達(dá)2年以上；該發(fā)明的切削液使用后的廢液，易破乳處理，可采用氯化鈣、明礬破乳絮凝的方法處理，CODcr去除率可達(dá)92%以上，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的生化處理，廢水即可達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性、消泡性能等方面也都具有優(yōu)異性能。
[0007]上述提到的切削液雖然都是水基金屬切削液，但或?yàn)榭扇苄杂?乳化液)，或?yàn)榘牒铣汕邢饕?微乳化液)，均因含有礦物油等成分而易于腐敗變質(zhì)，使用壽命短。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，其各組分均溶于水，稀釋液呈透明狀或半透明狀，因而具有優(yōu)良的冷卻和清洗性能，并且不易腐敗變質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁合金專(zhuān)用切削液，其成本低廉、安全環(huán)保，具有優(yōu)異的防腐性能與潤(rùn)滑性能，并且因不含礦物油等成分而使用壽命大大延長(zhǎng)。
[0009]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0010]非離子表面活性劑5~15%、防銹劑3~12%、油酸4~15%，多元醇酯I~5%、分子量400~600的聚乙二醇5~15%、鋁合金緩蝕劑0.5~1.5%、余量為水。
[0011]所述非離子表面活性劑為脂肪酸聚氧乙烯酯或脂肪酸聚氧乙烯醚或二者以任意比例組成的混合物。
[0012]所述非離子表面活性劑在本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為5 ~15%，例如可以是 5%、5.5%、6%、6.7%、7%、7.8%、9%、10%、11%、12.8%、13%、14%、15%，優(yōu)選為7~13% ;最優(yōu)選為10%。
[0013]所述防銹劑為硼酸、對(duì)叔丁基苯甲酸、對(duì)硝基苯甲酸、三嗪類(lèi)多羧酸化合物、ε~異壬酰基氨基酸衍生物中的一種或幾種與一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、2~氨基~2~甲基~I~丙醇、嗎啉、N~甲基嗎啉中的一種或幾種以1:1~5的重量比組成的混合物 。
[0014]所述防銹劑在本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為3~12%，例如可以是 3%、3.I %,3.5%,3.67%,3.8%,4%,4.05 % ,4.4 % ,4.5 % ,5 % ,5.8 % ,6 %,7.9%,8%,8.2%,9.5%,10%,11.4%,11.5%,12% ;優(yōu)選為 5 ~10% ;最優(yōu)選為 8%0
[0015]所述油酸和多元醇酯組成油性劑，具有良好的油性，能夠很好地吸附于在加工件表面，提供一定的潤(rùn)滑作用。所述多元醇酯優(yōu)選為多元醇月桂酸酯或多元醇油酸酯，所述多元醇優(yōu)選三羥甲基丙烷或季戊四醇。
[0016]所述油酸在本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為4~15%，例如可以是 4%、4.15%,4.3%,4.8%,5%,5.2%,5.5%,6%,6.7%,7%,7.9%,8%,8.6%,
9.5%,10%,11 %>11.1 %>12%U2.5%U3%U3.6%,14%,14.9%,15% ;優(yōu)選為 6 ~12% ;最優(yōu)選為9%。
[0017]所述多元醇酯在本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為I~5%，例如可以是 1%、1.1%、1.3%、1.65%、1.9%、2%、2.5%、2.6%、2.7%、3%、3.4%、3.8%、4%,4.2%,4.5%,4.66%,4.85%,5% ;優(yōu)選為 2 ~4% ;最優(yōu)選為 3%0
[0018]所述分子量400~600的聚乙二醇具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、保濕性、分散性、粘接性以及穩(wěn)定性，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)毒無(wú)害。
[0019]所述分子量400~600的聚乙二醇本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為 5 ~15%，例如可以是 5%、5.2%,5.3%,5.6%,6%,6.4%,6.5%,6.8%,7%,7.1%,
7.4%,7.8 %,8 %,8.5 %,9 %,9.85 %U0 %U0.6 %U1 %>11.9 %U2 %U2.5 %,13
13.4%U3.7%U4%U4.2%U5% ;優(yōu)選為 7 ~14% ;最優(yōu)選為 10%。[0020]所述鋁合金緩蝕劑為偏硅酸鈉、原硅酸鈉、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
[0021]所述鋁合金緩蝕劑在本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液中的重量百分比為0.5~1.5 %，例如可以是 0.5 %、0.6 %、0.7 %、0.71 %、0.8 %、0.85 %、0.9 %、0.96 %、I %、
1.02%U.1%>1.2%Λ.34%、1.4%U.5% ;優(yōu)選為 0.6 ~1.2% ;最優(yōu)選為 0.8%0
[0022]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，一種鋁合金專(zhuān)用切削液，其包括按照如下重量百分?jǐn)?shù)配比的原料:非離子表面活性劑?~13%、防銹劑5~10%、油酸6~12%，多元醇酯2~4%、分子量400~600的聚乙二醇7~14%、鋁合金緩蝕劑0.6~1.2%、余量為水。
[0023]作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，一種鋁合金專(zhuān)用切削液，其包括按照如下重量百分?jǐn)?shù)配比的原料:非離子表面活性劑10 %、防銹劑8 %、油酸9 %，多元醇酯3 %、分子量400~600的聚乙二醇10%、鋁合金緩蝕劑0.8%、余量為水。
[0024]本發(fā)明所述的鋁合金專(zhuān)用切削液對(duì)鋁合金有極佳的抗腐蝕效果、防銹效果和潤(rùn)滑性能，不含亞硝酸鹽、酚類(lèi)等有毒有害物質(zhì)，不含礦物油，其各組分均溶于水，稀釋液呈透明狀或半透明狀，因而具有優(yōu)良的冷卻和清洗性能，并且不易腐敗變質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1:
[0026]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0027]脂肪酸聚氧乙烯酯10%、硼酸與一乙醇胺按照1:1的重量比組成的混合物8%、油酸9%，三羥甲基丙烷月桂酸酯3%、分子量400~600的聚乙二醇10%、偏硅酸鈉0.8%、余量為水。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0030]脂肪酸聚氧乙烯醚13%、對(duì)叔丁基苯甲酸與二乙醇胺按照1:2的重量比組成的混合物5%、油酸12%，季戊四醇油酸酯2%、分子量400~600的聚乙二醇14%、原硅酸鈉
0.6%、余量為水。
[0031]實(shí)施例3:
[0032]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0033]脂肪酸聚氧乙烯酯7%、對(duì)硝基苯甲酸與三乙醇胺按照1:3的重量比組成的混合物10 %、油酸6 %，三羥甲基丙烷油酸酯4 %、分子量400~600的聚乙二醇7 %、四乙氧基硅烷1.2%、余量為水。
[0034]實(shí)施例4:
[0035]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0036]脂肪酸聚氧乙烯醚15%、三嗪類(lèi)多羧酸化合物與一異丙醇胺按照1:4的重量比組成的混合物3%、油酸15%，季戊四醇月桂酸酯1%、分子量400~600的聚乙二醇15%、甲基三甲氧基硅烷0.5%、余量為水。
[0037]實(shí)施例5:
[0038]一種鋁合金專(zhuān)用切削液，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料:
[0039]脂肪酸聚氧乙烯酯與脂肪酸聚氧乙烯醚按照1:1的重量比組成的混合物5%、ε~異壬?；被嵫苌锱c二異丙醇胺按照1:5的重量比組成的混合物12%、油酸4%，季戊四醇油酸酯5%、分子量400~600的聚乙二醇5%、偏硅酸鈉與原硅酸鈉按照1:1的重量比組成的混合物1.5%、余量為水。
[0040]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料: 非離子表面活性劑5~15% ； 防銹劑3~12% ； 油酸4~15% ； 多元醇酯I~5% ; 分子量400~600的聚乙二醇5~15% ; 鋁合金緩蝕劑0.5~1.5% ; 余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料: 非離子表面活性劑7~13% ； 防銹劑5~10% ； 油酸6~12% ； 多元醇酯2~4% ; 分子量400~600的聚乙二醇7~14% ; 鋁合金緩蝕劑0.6~1.2% ; 余量為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，按照重量百分?jǐn)?shù)配比包括如下原料: 非離子表面活性劑10% ； 防銹劑8% ； 油酸9% ； 多元醇酯3% ； 分子量400~600的聚乙二醇10% ； 鋁合金緩蝕劑0.8% ; 余量為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，所述非離子表面活性劑為脂肪酸聚氧乙烯酯或脂肪酸聚氧乙烯醚或二者以任意比例組成的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，所述防銹劑為硼酸、對(duì)叔丁基苯甲酸、對(duì)硝基苯甲酸、三嗪類(lèi)多羧酸化合物、ε~異壬?；被嵫苌镏械囊环N或幾種與一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、2~氨基~2~甲基~I~丙醇、嗎啉、N~甲基嗎啉中的一種或幾種以1:1~5的重量比組成的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，所述多元醇酯為多元醇月桂酸酯或多元醇油酸酯；所述多元醇為三羥甲基丙烷或季戊四醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的鋁合金專(zhuān)用切削液，其特征在于，所述鋁合金緩蝕劑為偏硅酸鈉、原硅酸鈉、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C10N30/06GK104004578SQ201410172300
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】林偉, 江海濤, 江海波, 江浩 申請(qǐng)人:天長(zhǎng)市潤(rùn)達(dá)金屬防銹助劑有限公司