一種抗硬水的水溶性防銹切削液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)潤(rùn)滑液技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抗硬水的水溶性防銹切削液。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬切削加工過(guò)程中，刀具的前刀面與切肩之間以及刀具的后刀面與工件之間會(huì)發(fā)生劇烈摩擦，從而產(chǎn)生大量的摩擦熱和變形熱，容易導(dǎo)致刀具磨損、工件表面質(zhì)量下降。為了減小切削阻力，降低切削溫度并及時(shí)將熱量傳遞出去，需要在刀具和工件之間注入切削液對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻。切削液的合理選用，將有利于延長(zhǎng)刀具的使用壽命、提高工件的表面光潔度，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的目的。
[0003]實(shí)際使用過(guò)程中，切削液不但需要具有潤(rùn)滑和冷卻作用，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)兼顧防銹、清洗和抗微生物性能等。在機(jī)加工生產(chǎn)時(shí)，切削液一般需要用水進(jìn)行稀釋?zhuān)藭r(shí)，若配液用水硬度較大，而切削液抗硬水能力較差時(shí)，硬水中大量的鈣、鎂離子會(huì)與切削液中的防銹成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其析出、凝結(jié)并沉淀，導(dǎo)致切削液的防銹性能迅速下降甚至失效。因此，抗硬水穩(wěn)定性是切削液的一個(gè)重要指標(biāo)。尤其在我國(guó)的北方地區(qū)，水質(zhì)硬度普遍較高，要求切削液具有良好的抗硬水能力，從而保證其防銹功能。
[0004]一般來(lái)說(shuō)，水的硬度分為4個(gè)等級(jí):軟水:0-60ppm，稍硬水:60_120ppm，硬水:120-180ppm，極硬水:181ppm以上。GB/T 6144-2010中規(guī)定了對(duì)切削液的防銹性測(cè)試要求，目前，市面上大部分普通防銹切削液的抗硬水性能極限是在380-400ppm左右(即在硬度超過(guò)400ppm的水中，切削液的防銹功能不合格。需要說(shuō)明的是，現(xiàn)今也有一些專(zhuān)用于鎂、鋁合金加工的切削液，這類(lèi)切削液雖然抗硬水性能極好，但是其制造成本較高、售價(jià)非常昂貴，對(duì)于此類(lèi)切削液，本發(fā)明不作描述和討論)，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN104152259公開(kāi)了一種抗硬水的防銹蝕切削液，經(jīng)檢測(cè)，雖然該切削液抗硬水性能(具體檢測(cè)結(jié)果可參考對(duì)比例)相比目前市面上大部分的普通切削液有了一定程度的改善，但是其效果仍舊不夠理想，有待進(jìn)一步提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗硬水的水溶性防銹切削液，該抗硬水的水溶性防銹切削液抗硬水性能極好、在極硬水中仍能保持良好的防銹性能。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種抗硬水的水溶性防銹切削潤(rùn)滑劑，其組分的重量配比為:組分A:16.5-25%，組分B:3.5-5%,組分C:2_3%，組分D:1-5%，組分 E:0.2-2%，組分 F:0.2-1%，組分 G:0.75-3.5%，余量為水；
所述組分A為聚乙二醇；
所述組分B為乙二醇或丙三醇中的一種；
所述組分C為硅酸鈉、滑石粉、云母中的一種或任意兩/三種的混合物；
所述組分D為硼酸、硼砂、硼酸鉀中的一種或任意兩/三種的混合物；
所述組分E為硬脂酸、硬脂酸鋁、硬脂酸鋅中的一種； 所述組分F為水溶性纖維素、淀粉、黃原膠中的一種或任意兩/三種的混合物；
所述組分G為碳鏈長(zhǎng)度為(:2_(:8的N-長(zhǎng)碳鏈酰基氨基酸醇胺鹽。
[0007]優(yōu)選的，所述組分的重量配比為:組分A:21.6%，組分B:4.4%，組分C:3%，組D:3%，組分E:0.8% ;組分F:0.6%，組分G:1%，余量為水；
所述組分D為硼酸；
所述組分E為硬脂酸；
所述組分G為N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺。
[0008]本發(fā)明取得的有益效果在于:本發(fā)明提供的抗硬水的水溶性防銹切削液經(jīng)單片防銹試驗(yàn)測(cè)得，其在水質(zhì)硬度600-1000pp、持續(xù)時(shí)間40-48小時(shí)的條件下，防銹效果仍可達(dá)到A級(jí)，相比現(xiàn)有技術(shù)中的切削液，其抗硬水性能得到了極大的提高，使用范圍更廣。
【具體實(shí)施方式】
[0009]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，一種抗硬水的水溶性防銹切削潤(rùn)滑劑，其組分的重量配比為:組分A: 16.5-25%，組分B:3.5-5%,組分C:2_3%，組分D: 1-5%,組分E:0.2-2%,組分 F:0.2-1%，組分 G:0.75-3.5%，余量為水；
組分A為聚乙二醇；
組分B為乙二醇或丙三醇中的一種；
組分C為硅酸鈉、滑石粉、云母中的一種或任意兩/三種的混合物；
組分D為硼酸、硼砂、硼酸鉀中的一種或任意兩/三種的混合物；
組分E為硬脂酸、硬脂酸鋁、硬脂酸鋅中的一種；
組分F為水溶性纖維素、淀粉、黃原膠中的一種或任意兩/三種的混合物；
組分G為碳鏈長(zhǎng)度為C2X8的N-長(zhǎng)碳鏈?；被岽及符}。
[0010]優(yōu)選的，該抗硬水的水溶性防銹切削液的各組分的重量的百分配比為:組分A:21.6%，組分B:4.4%，組分C:3%，組D:3%，組分E:0.8% ;組分F:0.6%，組分G: 1%，余量為水；
組分D為硼酸；
組分E為硬脂酸；
組分G為N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺。
[0011]制備上述抗硬水的水溶性防銹切削液的方法包括以下步驟:
第一步:在常溫和常壓下，按照上述重量配比先往反應(yīng)釜中加入水，然后加入組分E，充分?jǐn)嚢?0分鐘；
第二步:按照上述重量配比依次往反應(yīng)釜中加入組分A、組分B、組分C、組分D、組分F、組分G，在加入上述組分的同時(shí)不斷攪拌，所有組分加入后再連續(xù)攪拌3小時(shí)，即可得到本發(fā)明的水溶性防銹切削液潤(rùn)滑劑。
[0012]需要提前說(shuō)明的是，在本發(fā)明提供的抗硬水的水溶性防銹切削液中，組分A-F起的是潤(rùn)滑劑的作用，組分G起的是防銹劑的作用，在本發(fā)明中，組分B不管是選用乙二醇還是選用丙三醇，其對(duì)本發(fā)明在硬水條件下的防銹性能無(wú)明顯影響；另外，無(wú)論組分C是選擇硅酸鈉、滑石粉、云母中的一種或任意兩/三種的混合物，其對(duì)切削液的抗硬水性能影響很小，切削液能夠承受的水質(zhì)硬度以及在硬水中持續(xù)防銹的時(shí)間的差值都不大；同樣的，無(wú)論組分D是選擇硼酸、硼砂、硼酸鉀中的一種還是上述兩/三種的混合物、組分E是選擇硬脂酸、硬脂酸鋁、硬脂酸鋅中的一種還是上述任意兩種的混合物，其最終的抗硬水性能亦較為接近(雖然組分D選用硼酸、組分E選用硬脂酸時(shí)，切削液能夠承受的水質(zhì)硬度可提高7%左右，持續(xù)防銹時(shí)間可增長(zhǎng)5%左右，但是這點(diǎn)差別相比本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)改善的幅度，幾乎可以忽略不計(jì))；與組分B-E—樣，組分F無(wú)論是選用水溶性纖維素、淀粉、黃原膠中的一種或任意兩/三種物質(zhì)的混合物、組分G無(wú)論選擇何種碳鏈長(zhǎng)度為(:2工8的N-長(zhǎng)碳鏈?；被岽及符}，其對(duì)本發(fā)明最終的抗硬水性能的影響也是非常有限的。介于上述原因，為了簡(jiǎn)化表述，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果便于對(duì)比，在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)施例部分只列舉了選用乙二醇作為組分B、滑石粉作為組分C、硼酸作為組分D、硬脂酸作為組分E、水溶性纖維素作為組分F、N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺作為組分G的例子。
[0013]同時(shí)，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化表述，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更便于觀察、讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地了解到本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改善，在本【具體實(shí)施方式】中只選取了中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN104152259中公開(kāi)的最優(yōu)的實(shí)施例作為本發(fā)明的對(duì)比例。
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí)施例提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[001