一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的金屬切削加工采用礦物油或植物油或切削液進(jìn)行大量沖淋式潤(rùn)滑，潤(rùn)滑劑 的使用量大，不僅浪費(fèi)資源，造成加工場(chǎng)所和環(huán)境的巨大污染，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響操作工人 的身體健康，為解決運(yùn)些問(wèn)題，近期對(duì)準(zhǔn)干切削加工技術(shù)的研究取得一定的進(jìn)展，準(zhǔn)干切削 加工技術(shù)解決了W上潤(rùn)滑劑使用量大，污染嚴(yán)重等問(wèn)題，但對(duì)準(zhǔn)干切削液的研究，應(yīng)用方面 還存在一定的問(wèn)題，主要是潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題不能很好的解決。同時(shí)為了解決極壓抗磨問(wèn)題 往往在準(zhǔn)干切削液中加入大量含有硫、氯等對(duì)環(huán)保有害的物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于W上缺陷，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物降解環(huán)保準(zhǔn) 干切削液。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液的特征在于，包括 由W下質(zhì)量百分比的組分制備而成：1-99%的聚乙締醇、1-99%的木糖醇醋。 陽(yáng)005]上述聚乙締醇優(yōu)選自商品型號(hào)PVA2699、2499、2488、2299、2099、2088、1799、1788 中的一種或幾種混合物。
[0006] 上述木糖醇醋是由木糖醇、脂肪酸、憐酸制備而成的。
[0007] 上述木糖醇醋的制備方法，其特征在于，包括W下步驟：
[000引步驟一：將木糖醇、脂肪酸和憐酸分別投入反應(yīng)蓋內(nèi)；
[0009] 步驟二：充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；
[0010] 步驟S:邊攬拌邊升溫至180°C~220°C，反應(yīng)5~8個(gè)小時(shí)；
[0011] 步驟四：減壓除去水分，獲得產(chǎn)物。
[0012] 上述脂肪酸為C8-C20飽和或不飽和脂肪酸，優(yōu)選自異辛酸、正癸酸、月桂酸、亞油 酸、油酸、棟桐酸、硬脂酸中的一種或幾種的組合物。
[0013] 上述木糖醇和脂肪酸摩爾比為1 :4 ;
[0014] 上述憐酸占木糖醇和脂肪酸重量之和的3-5%。
[0015] 上述憐酸可用五氧化二憐替代。
[0016] 一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征還在于：由W下重量百分比的物質(zhì)制備而 成：
[0017] 冰雜酵S旨 30-40% 聚狂飾酵 10-15% 醉胺 5-10% 水 余量。
[0018] 所述醇胺選自：一乙醇胺、二乙醇胺、=乙醇胺、異丙醇胺中的一種或幾種的混合 物。
[0019] 一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液的制備方法，其特征還在于：步驟一、將木糖醇醋和 醇胺分別加入容器中加熱至80-90°C，攬拌至透明；步驟二、將聚乙締醇加入水中攬拌至透 明；步驟一和步驟二可W同時(shí)進(jìn)行，也可W分步進(jìn)行，不分先后順序；將步驟二液體倒入步 驟1液體中，在40-60°C攬拌1小時(shí)左右（0.5-2小時(shí)）即為一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液。
[0020] 使用時(shí)將上述一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液加水0-5倍攬拌至透明或半透明倒 入準(zhǔn)干切削潤(rùn)滑裝置中使用。
[0021] 本發(fā)巧的作用與效果:
[0022] 在本發(fā)明提供的生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液中，其主成分為聚乙締醇和木糖醇醋。
[0023] 采用本發(fā)明的方法和原料制備的木糖醇醋具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性、極壓抗磨性、防誘 性和生物可降解性，可全部或部分取代傳統(tǒng)的含氯、硫、憐的極壓抗磨劑使用于準(zhǔn)干切削液 中。
[0024] 此外，聚乙締醇和木糖醇醋結(jié)合能提高產(chǎn)品在水中的溶解性能的同時(shí)，由于聚乙 締醇還是一種良好的潤(rùn)滑劑，具有有一定的潤(rùn)滑性能，與木糖醇醋聯(lián)合使用后，能進(jìn)一步的 提高本產(chǎn)品的潤(rùn)滑性能。
[00巧]此外，在本發(fā)明中還選用醇胺作為用于制備生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液的主要成分 之一，一方面由于其具有良好的防誘性能，另一方面，在制備的過(guò)程中，通過(guò)醇胺與木糖醇 醋的相互作用，能進(jìn)一步提高產(chǎn)品的潤(rùn)滑性能。
[00%]因此，采用本發(fā)明方法制備的生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，少量的準(zhǔn)干切削液就能 滿足金屬加工的潤(rùn)滑冷卻、極壓抗磨和防誘要求；配合微量潤(rùn)滑裝置使用，可節(jié)省切削液的 使用量90%W上，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)效果顯著。
【具體實(shí)施方式】W27] 實(shí)施例一 陽(yáng)0測(cè)稱取152. 15kg(lOOOmoU木糖醇、847. 41kg(3000m〇U油酸和40kg憐酸分別投入 反應(yīng)蓋內(nèi)；充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；邊攬拌邊升溫至200°C，反應(yīng)6個(gè)小時(shí)；減壓除 去水分，即為一種木糖醇油酸醋。
[0029] 步驟1 :取上述木糖醇油酸醋40kg和5kgS乙醇胺分別加入容器中加熱至90°C， 攬拌至透明；
[0030] 步驟2 :將10kg聚乙締醇PVA2699加入45kg水中攬拌至透明；
[0031] 將步驟2液體倒入步驟1液體中，在50°C攬拌1小時(shí)左右即為一種生物降解環(huán)保 準(zhǔn)干切削液。
[0032] 將上述生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液用GB/T11144實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行梯姆肯測(cè)試，試驗(yàn)結(jié) 果：0K值> 50化。
[0033] 將上述生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液應(yīng)用于滾齒機(jī)加工直徑100mm;模數(shù)2. 1mm齒輪， 原來(lái)用32#機(jī)械油進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑冷卻，現(xiàn)在改為準(zhǔn)干切削潤(rùn)滑裝置（3噴嘴）和一種生物降 解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，結(jié)果如下表：
[0034]
[0035] 將上述生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液進(jìn)行生物可降解實(shí)驗(yàn)：
[0036] 1.實(shí)驗(yàn)方法：GB/T21856-2008化學(xué)品快速降解性二氧化碳產(chǎn)生試驗(yàn)。
[0037] 2.實(shí)驗(yàn)材料：
[0038] 2. 1油液：上述生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液。
[0039] 2. 2接種物：取自不同地方地表0-10畑1處±壤，±樣經(jīng)混勻、除雜后，用去離子水 浸泡攬拌取上清液。 W40] 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0041] 計(jì)算28天生物降解率為：83. 33%。 柳42] 實(shí)施例二
[0043] 稱取152. 15kg(1000mol)木糖醇、200. 3化g(lOOOmol)月桂酸和11kg憐酸分別投 入反應(yīng)蓋內(nèi)；充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；邊攬拌邊升溫至18(TC，反應(yīng)8個(gè)小時(shí)；減壓 除去水分，即為一種木糖醇月桂酸醋。
[0044] 步驟1 :取上述木糖醇月桂酸醋30kg和10kg-乙醇胺分別加入容器中加熱至 80°C，攬拌至透明；
[0045] 步驟2 :將15kg聚乙締醇PVA2499加入45kg水中攬拌至透明；
[0046] 將步驟2液體倒入步驟1液體中，在60°C攬拌1小時(shí)左右即為一種生物降解環(huán)保 準(zhǔn)干切削液。 陽(yáng)047] 實(shí)施例S
[0048] 稱取 152. 15kg(1000mol)木糖醇、344. 5化g(2000mol)正癸酸和 24. 8kg憐酸分別 投入反應(yīng)蓋內(nèi)；充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；邊攬拌邊升溫至220°C，反應(yīng)5個(gè)小時(shí)；減 壓除去水分，即為一種木糖醇正癸酸醋。
[0049] 步驟1 :取上述木糖醇正癸酸醋35kg和8kg二乙醇胺分別加入容器中加熱至 85 °C，攬拌至透明； 陽(yáng)化0] 步驟2 :將13kg聚乙締醇PVA2488加入44kg水中攬拌至透明；
[0051] 將步驟2液體倒入步驟1液體中，在40°C攬拌1小時(shí)左右即為一種生物降解環(huán)保 準(zhǔn)干切削液。 陽(yáng)0巧實(shí)施例四
[0053] 稱取 152. 15kg(1000mol)木糖醇、1121. 76kg(4000mol)亞油酸和 50kg憐酸分別投 入反應(yīng)蓋內(nèi)；充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；邊攬拌邊升溫至190°C，反應(yīng)7個(gè)小時(shí)；減壓 除去水分，即為一種木糖醇亞油酸醋。
[0054] 步驟1 :取上述木糖醇亞油酸醋32kg和9kg異丙醇胺分別加入容器中加熱至 88 °C，攬拌至透明； 陽(yáng)化引步驟2 :將11kg聚乙締醇加入48kg水中攬拌至透明；
[0056] 將步驟2液體倒入步驟1液體中，在55°C攬拌1小時(shí)左右即為一種生物降解環(huán)保 準(zhǔn)干切削液。
[0057] 實(shí)施例五
[0058] 稱取 152. 15kg(1000mol)木糖醇、256. 4化g(lOOOmol)棟桐酸、281. 48kg硬脂酸 和30kg五氧化二憐分別投入反應(yīng)蓋內(nèi)；充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣；邊攬拌邊升溫至 190°C，反應(yīng)6個(gè)小時(shí)；減壓除去水分，即為一種木糖醇醋。
[0059] 步驟1 :取上述木糖醇醋38kg和3kg-乙醇胺、3kgS乙醇胺分別加入容器中加熱 至90°C，攬拌至透明；
[0060] 步驟2 :將12kg聚乙締醇（PVA2099和2088混合物）加入44kg水中攬拌至透明；
[0061] 將步驟2液體倒入步驟1液體中，在50°C攬拌1小時(shí)左右即為一種生物降解環(huán)保 準(zhǔn)干切削液。
[0062] 上述實(shí)施例二至五制備的生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液能獲得如實(shí)施例一中相當(dāng)?shù)?效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于，包括由w下質(zhì)量百分比的組分制備而 成： 聚乙締醇1-99% ; 木糖醇醋1-99%。2. 如權(quán)利要求1所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述聚乙締醇選自PVA2699、2499、2488、2299、2099、2088、1799、1788 中的一種或幾種 混合物。3. 如權(quán)利要求1所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述木糖醇醋是由木糖醇、脂肪酸、憐酸制備而成的； 具體制備方法如下所示： 步驟一：將木糖醇、脂肪酸和憐酸分別投入反應(yīng)蓋內(nèi)； 步驟二：充入氮?dú)馀懦龇磻?yīng)蓋內(nèi)的空氣； 步驟S:邊攬拌邊升溫至180°C~220°C，反應(yīng)5~8個(gè)小時(shí)； 步驟四：減壓除去水分，獲得產(chǎn)物。4. 如權(quán)利要求3所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述脂肪酸為碳原子數(shù)為8-20的飽和或不飽和脂肪酸； 所述脂肪酸優(yōu)選自異辛酸、正癸酸、月桂酸、亞油酸、油酸、棟桐酸、硬脂酸中的一種或 幾種的組合物。5. 如權(quán)利要求3所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述木糖醇和脂肪酸摩爾比為1 :4 ; 所述憐酸占木糖醇和脂肪酸重量之和的3-5%。6. 如權(quán)利要求3-5任一所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述憐酸可用五氧化二憐替代。7. 如權(quán)利要求1-6任一所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于：由W下重 量百分比的物質(zhì)制備而成：8. 如權(quán)利要求7所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 所述醇胺選自：一乙醇胺、二乙醇胺、=乙醇胺、異丙醇胺中的一種或幾種的混合物。9. 如權(quán)利要求7所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液的制備方法，其特征還在于： 步驟一、將木糖醇醋和醇胺分別加入容器中加熱至80-90°C，攬拌至透明； 步驟二、將聚乙締醇加入水中攬拌至透明； 步驟=、將步驟二的混合物倒入步驟一的透明液體中，在40-60°C的溫度下，攬拌 0. 5-2小時(shí)，即為一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液。10. 如權(quán)利要求1-9任一所述的一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于： 使用時(shí)將所述的生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液加0-5倍的水?dāng)埌柚镣该骰虬胪该鞯谷霚?zhǔn) 干切削潤(rùn)滑裝置中使用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，其特征在于,包括由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：1-99％的聚乙烯醇、1-99％的木糖醇酯。采用本發(fā)明方法制備的生物降解環(huán)保準(zhǔn)干切削液，少量的準(zhǔn)干切削液就能滿足金屬加工的潤(rùn)滑冷卻、極壓抗磨和防銹要求；配合微量潤(rùn)滑裝置使用，可節(jié)省切削液的使用量90％以上，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)效果顯著。
【IPC分類】C10N40/22, C10M169/04, C10N30/12, C10N30/06
【公開號(hào)】CN105001949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510308663
【發(fā)明人】張兆平, 張乃慶
【申請(qǐng)人】上海貝能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月5日