一種可替代油品的乳化液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于成型、切削加工過程中作為潤滑、冷卻、清洗以及工序間存放時防止腐蝕的金屬加工介質(zhì)，具體涉及一種乳化液，還涉及該乳化液的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬加工行業(yè)，金屬切削液被廣泛使用。合理選用金屬切削液可以改善工件與刀具間的摩擦，降低切削力和切削溫度，減小工件熱變形，提高加工精度和減小已加工表面的粗糙度。同樣的，金屬成型加工過程中使用成型液，可提高模具壽命，保證加工質(zhì)量。金屬成型液、切削液按照其含油量的不同分為純油產(chǎn)品、乳化液、半合成、全合成。近年來隨著環(huán)保要求的日益提升以及客戶對降低加工成本的訴求不斷提高，水基產(chǎn)品在很多加工場合不斷替代油基產(chǎn)品。由于乳化液在較多工藝加工上表現(xiàn)出與油基產(chǎn)品類似的潤滑性能，同時具有較好的冷卻性能，從而保證了乳化液的可觀市場。
[0003]隨著機械加工過程向著高效、高載荷、高精度方向發(fā)展，同時使用者越來越關(guān)注人體、機床、材質(zhì)適應(yīng)性，對乳化液也提出了更高的要求，如氣味低；對皮膚、呼吸道等無刺激；機床油漆無腐蝕；臺面無生銹；潤滑效果好，刀具壽命長；帶耗少；壽命長；易再生及廢液處理。然而選擇植物油、酯類物質(zhì)作為基礎(chǔ)油往往需要特別關(guān)注其使用壽命問題；選擇白油、柴油、機油作為基礎(chǔ)油容易出現(xiàn)氣味大、清洗及乳化穩(wěn)定性不佳等問題；選擇三丹油、三嗪、氯酚作為殺菌防霉劑容易帶來皮膚過敏的情況；選擇烷基酚聚氧乙烯醚作為乳化劑帶來潛在水體危害(壬基酚聚氧乙烯醚在歐洲已禁用)；選擇石油磺酸鈉作為乳化劑帶來易腐敗變質(zhì)的風險；選擇乙醇、乙二醇單丁醚作為助劑帶來揮發(fā)大，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，氣味不友好，機床油漆起泡、剝落等問題；殺菌防霉組分搭配不合理，乳化液槽液壽命存在過短的情況；產(chǎn)品過多依賴消泡劑來消除泡沫，對于高壓及過濾系統(tǒng)嚴苛的場合不適用。
[0004]綜上所述，在以尚效節(jié)能、清潔環(huán)保和提尚廣品質(zhì)量等為目標的現(xiàn)代工業(yè)生廣中，對于配方師而言，乳化液的調(diào)配技術(shù)要求越來越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乳化液，該乳化液可替代油品使用，該乳化液配方中無硅、無硼、無磷、無甲醛，安全環(huán)保；另一方面，本發(fā)明乳化液能達到油品所能實現(xiàn)的加工效果，但是其成本卻遠遠低于油品，因此使用本發(fā)明乳化液能夠大大降低使用者的生產(chǎn)成本。
[0006]本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述乳化液的制備方法。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種可替代油品的乳化液，由如下重量百分比的組份配制而成:30%_55%的環(huán)烷基油、10-35%的極壓潤滑劑、0-10%的油性潤滑劑、2%-5%的陰離子乳化劑、5%-12%的非離子乳化劑、2%-10%的有機醇胺、5%-10%的防銹劑、0.1%-1%的銅緩蝕劑、0-4%的殺菌劑、0-1%的防霉劑、0-3%的偶合劑和0-10%的水。
[0008]進一步優(yōu)選，所述環(huán)烷基油在40 °C下粘度為20-40mm2/s，粘度比重常數(shù)為0.85—0.90 ο
[0009]進一步優(yōu)選，所述極壓潤滑劑為長鏈氯化石蠟、硫化脂肪酸酯或硫化烯烴中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合。
[0010]進一步優(yōu)選，所述油性潤滑劑為季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷油酸酯、合成酯、聚酯或自乳化酯中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合。
[0011]進一步優(yōu)選，所述陰離子乳化劑為妥爾油、妥爾油脂肪酸、植物油酸、二聚酸或二聚酸鹽中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合；所述非離子乳化劑為脂肪酸酰胺、C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇烷氧基化物、脂肪酸烷氧基化物、吐溫-80和司本-80中的任意兩種以上按任意比例的混合。
[0012]進一步優(yōu)選，所述有機醇胺為單乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺或二甘醇胺的一種或任意兩種以上按任意比例的混合。
[0013]進一步優(yōu)選，所述防銹劑為有機二元酸、有機三元酸或硼酸脂中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合；所述銅緩蝕劑為苯并三氮唑或苯并三氮唑衍生物中的一種；所述殺菌劑為均三嗪或三嗪衍生物或惡唑啉衍生物或嗎啉衍生物或異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合；所述防霉劑為碘代丙炔基氨基甲酸丁脂、吡啶硫酮鈉或正-丁基-1，2-苯并異噻唑啉-3-酮中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合。
[0014]進一步優(yōu)選，所述偶合劑為C12-C18異構(gòu)脂肪醇、二丙二醇甲醚或二乙二醇丁醚中的一種或任意兩種以上按任意比例的混合。
[0015]進一步優(yōu)選，所述水為自來水、純水或去離子水中的一種。
[0016]上述可替代油品乳化液的制備方法，具體包括如下步驟:將所需量的陰離子乳化劑、水、有機醇胺和防銹劑混合，于室溫下攪拌15分鐘直至混合液呈澄清透明狀；再往混合液中依次加入所需量的環(huán)烷基油、極壓潤滑劑、油性潤滑劑、銅緩蝕劑、殺菌劑、防霉劑、偶合劑和非離子乳化劑，將混合物料攪拌30分鐘即可。
[0017]有益效果:相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明乳化液的基礎(chǔ)油選用環(huán)烷基油，極易乳化，因此對于同樣的待加工工件而言，本發(fā)明乳化液的使用量僅為基礎(chǔ)油為機油、柴油或石蠟乳化液使用量的70%-80% ;本發(fā)明乳化液中含有極壓潤滑劑，極壓潤滑劑的加入能使乳化液的加工溫度區(qū)間大大增加，另外極壓潤滑劑還能與油性潤滑劑相互協(xié)同減小工件與刀具之間的摩擦，從而更好的保護加工刀具；本發(fā)明配方中的油性潤滑劑還能提高工件加工面的光潔度；配方中的非離子乳化劑采用脂肪酸酰胺、C16-C18脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇烷氧基化物、脂肪酸烷氧基化物、吐溫-80或司本-80中的兩種或多種的混合再與陰離子乳化劑搭配使用，形成高、中、低HLB值協(xié)同乳化，能夠?qū)崿F(xiàn)原液穩(wěn)定、稀釋液不析油析皂，產(chǎn)品中可不添加抗硬水劑，簡化生產(chǎn)工藝；本發(fā)明配方中的殺菌防腐劑對人體適應(yīng)性好，不易使操作工人出現(xiàn)過敏或刺激問題；配方中的偶合劑氣味低，揮發(fā)小，能夠平衡產(chǎn)品水油平衡的同時，對機床油漆無不良影響；本發(fā)明的金屬加工液性能全面，且配方中無硅、無硼、無磷、無甲醛，對環(huán)境友好，安全環(huán)保，在性能上還能達到成型液和切削液所能實現(xiàn)的加工效果，但是使用成本卻遠遠低于油品的使用成本；最后本發(fā)明乳化液的制備方法工藝簡單，成本低。本乳化液無需添加消泡劑，即可以滿足加工泡沫要求。
【具體實施方式】
[0018]根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當也不會限制權(quán)利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
[0019]實施例1
一種乳化液，由如下重量百分比的組份配制而成:將妥爾油3%、自來水8.5%、有機醇胺6%、有機二元酸1%、脂肪酸酰胺4%混合攪拌15分鐘(至混合液呈澄清透明狀)再往混合物料中依次加入環(huán)烷基油55%、長鏈氯化石蠟6%、硫化脂肪酸酯4%、合成酯4%、苯并三氮唑
0.3%、三嗪衍生物2%、碘代丙炔基氨基甲酸丁脂0.2%、C12-C1