綠色金屬切削液及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種綠色金屬切削液及其制備方法。一種綠色金屬切削液，基于所述金屬切削液的重量，按重量百分比計(jì)算，其含有以下組分：基礎(chǔ)油18％?30％非離子表面活性劑30％?45％陰離子表面活性劑5.0％?10.0％復(fù)合防銹劑6％?11％耦合劑3.6％?5％極壓劑4.5％?7％消泡劑0.1％?0.2％殺菌劑0.8％?2.5％余量為水。本發(fā)明的綠色金屬切削液不含亞硝酸鹽、重金屬、有毒溶劑等組分，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品，表現(xiàn)出優(yōu)異的清洗性、防銹性、乳化穩(wěn)定性和良好的消泡性，同時(shí)在潤(rùn)滑、抑菌方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并且其廢液易于處理，可通過(guò)破乳后按一般工業(yè)廢水處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
綠色金屬切削液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及金屬切削加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種綠色金屬切削液及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境資源問(wèn)題是當(dāng)前人類(lèi)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。切削液廣泛使用在現(xiàn)代金屬切削 加工中，成為機(jī)械加工不可或缺的重要配套材料。傳統(tǒng)的金屬切削液大多以礦物油為基礎(chǔ) 油，其生物降解性差，能長(zhǎng)期滯留在水和土壤中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響，不宜作為綠色切 削液基礎(chǔ)油。此外金屬切削液的添加劑對(duì)環(huán)境的影響也是多方面的，如短鏈氯化石蠟是海 水污染物之一，防銹劑亞硝酸鈉會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌性，磷酸鹽是水基切削液常用的防銹劑， 但研究證明磷酸鹽的積累會(huì)使河流、湖泊因富營(yíng)養(yǎng)化而發(fā)生赤潮。因此，研制開(kāi)發(fā)并推廣應(yīng) 用對(duì)環(huán)境無(wú)污染、使用過(guò)程不損害人體健康、具有生物降解性的綠色切削液，減少切削液的 環(huán)境污染指數(shù)等問(wèn)題已經(jīng)成為綠色制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而在制備綠色微乳化金屬 切削液時(shí)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)微乳化液的防銹性是配方實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)。一般對(duì)于乳化劑來(lái)講，只要 本身不具有防銹作用，對(duì)水溶性防銹劑的防銹作用就會(huì)存在一定的干擾。除此之外，配方的 實(shí)現(xiàn)還需滿(mǎn)足親水親油平衡(HLB)、酸堿平衡、輔助添加劑不破壞體系的平衡、防銹防腐平 衡等。因此，微乳化金屬切削液的研制還得多靠實(shí)踐去摸索和檢驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明的目的
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染、使用過(guò)程不損害人體健康、具有生物降 解性的綠色金屬切削液及其制備方法。
[0005] 用于解決問(wèn)題的方案
[0006] 本發(fā)明提供一種綠色金屬切削液，基于所述金屬切削液的重量，按重量百分比計(jì) 算，其含有以下組分：
[0007] 基礎(chǔ)油 18%_30%，優(yōu)選 20%_30%
[0008] 非離子表面活性劑30%-45%，優(yōu)選35%-45%
[0009] 陰離子表面活性劑5.0 % -10.0 %，優(yōu)選5.5 % -9.5 %
[0010] 復(fù)合防銹劑6%-11%，優(yōu)選6%_9%
[0011] 耦合劑3.6%_5%，優(yōu)選 4%_5%
[0012] 極壓劑4.5%_7%，優(yōu)選4.5%_6%
[0013] 殺菌劑 〇·8%-2·5%，優(yōu)選 0.8%_2.0%
[0014] 消泡劑0.1%_0.2%，余量為水
[0015] 其中所述基礎(chǔ)油為多元醇酯、棕櫚酸甲酯和環(huán)氧大豆油中的一種或幾種。
[0016] 所述非離子表面活性劑為聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑和特殊醇表面活性劑ΕΗ-9中 的一種或幾種。
[0017] 所述陰離子表面活性劑為石油磺酸鈉。
[0018] 所述復(fù)合防銹劑為硼酸單乙醇胺酯與胺鹽按質(zhì)量比1:1~1:3組成的混合物，其中 所述胺鹽通過(guò)將十二烯基琥珀酸酐或直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA與三乙醇胺或 二甘醇胺按質(zhì)量比1:1~1:3混合而獲得。
[0019] 所述耦合劑為多元醇醚類(lèi)與異構(gòu)十六醇組成的混合物。
[0020] 所述極壓劑為陰離子改性聚醚。
[0021 ]所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑或聚醚消泡劑。
[0022]所述殺菌劑為嗎啉衍生物、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和1，3,5_三（2-羥乙基)_六 氫-三嗪中的一種或幾種。
[0023] 另外，本發(fā)明還提供上述綠色金屬切削液的制備方法，其包括:在基礎(chǔ)油中，加入 陰離子表面活性劑、極壓劑并加熱到50-60°C，攪拌均勻后停止加熱，加入消泡劑、殺菌劑與 復(fù)合防銹劑的組合物和水并攪拌，再依次加入非離子表面活性劑和耦合劑，并攪拌直至外 觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0024] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：
[0025] 本發(fā)明所使用基礎(chǔ)油、復(fù)合防銹劑、表面活性劑等材料都屬于生物降解類(lèi)型的材 料，不含亞硝酸鹽、重金屬、有毒溶劑等組分，所制備的切削液產(chǎn)品屬于國(guó)家支持的綠色環(huán) 保產(chǎn)品，產(chǎn)品零排放，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；
[0026] 進(jìn)一步，本發(fā)明配方科學(xué)合理，通過(guò)調(diào)整各種添加劑的含量使得各組分進(jìn)行特殊 復(fù)配，最大限度發(fā)揮作用，并使所得制備的切削液表現(xiàn)出優(yōu)異的清洗性、防銹性、乳化穩(wěn)定 性和良好的消泡性，同時(shí)在潤(rùn)滑、抑菌方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于各種加工材料。 另外其廢液易于處理，可通過(guò)破乳后按一般工業(yè)廢水處理。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028] 本發(fā)明提供一種綠色金屬切削液，其含有以下組分:基礎(chǔ)油、非離子表面活性劑、 陰離子表面活性劑、復(fù)合防銹劑、耦合劑、極壓劑、消泡劑、殺菌劑和水。以下詳細(xì)描述本發(fā) 明綠色金屬切削液的上述組分的具體實(shí)例、作用效果和優(yōu)選含量。需要說(shuō)明的是，涉及含量 的"％"是指"重量％"。
[0029] 基礎(chǔ)油
[0030] 傳統(tǒng)的金屬切削液大多以礦物油為基礎(chǔ)油，其生物降解性差，會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良 影響。本發(fā)明中使用的基礎(chǔ)油屬于生物降解類(lèi)型的材料，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。具體地，本發(fā)明的 基礎(chǔ)油為多元醇酯、棕櫚酸甲酯和環(huán)氧大豆油中的一種或幾種。其中多元醇酯比其他酯類(lèi) 基礎(chǔ)油具有較高的黏度，優(yōu)異的氧化安定性、熱穩(wěn)定性、極壓抗磨、潤(rùn)滑性能等，其應(yīng)用廣 泛。植物油分子中含有大量的碳碳雙鍵，具有較差的植物油氧化穩(wěn)定性。環(huán)氧大豆油經(jīng)改性 后，氧化穩(wěn)定性顯著提高。所述多元醇酯優(yōu)選包括季戊四醇油酸酯(ΡΕΤ0-Α)、三羥甲基丙烷 羧酸酯和新戊二醇二油酸酯。所述三羥甲基丙烷羧酸酯優(yōu)選包括三羥甲基丙烷油酸酯、三 羥甲基丙烷三硬脂酸酯和三羥甲基丙烷椰子油酸酯。
[0031] 基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的基礎(chǔ)油的含量為18%-30%，優(yōu)選20%-30%。如 果基礎(chǔ)油的含量小于18%，則體系減磨效果不佳;如果基礎(chǔ)油的含量大于30%，則體系較難 乳化。
[0032] 非離子表面活性劑
[0033] 本發(fā)明中使用的非離子表面活性劑為聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑和特殊醇表面活 性劑EH-9中的一種或幾種。上述聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑和特殊醇表面活性劑易溶于水， 對(duì)基礎(chǔ)油均有較好的乳化、分散、潤(rùn)濕性能，無(wú)特殊氣味，無(wú)污染。上述特殊醇表面活性劑具 有優(yōu)異的滲透、潤(rùn)濕、乳化性能，低泡沫，無(wú)特殊氣味，具有優(yōu)異的配伍性。所述聚氧乙烯醚 類(lèi)表面活性劑優(yōu)選包括脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。其中，所述脂肪醇聚氧乙 烯醚優(yōu)選包括直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-7和AE0-9。所述烷基酚聚氧乙烯醚優(yōu)選包括丁父-9、TX-10(TX-9、TX-10為商品名，江蘇海安石化有限公司生產(chǎn)）。
[0034]基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的非離子表面活性劑的含量為30%_45%，優(yōu)選 35%-45%。如果非離子表面活性劑的含量小于30%，則體系較難形成微乳化液;如果非離 子表面活性劑的含量大于45%，則體系泡沫增多，對(duì)機(jī)床的侵蝕性加重。
[0035] 陰離子表面活性劑
[0036]本發(fā)明所使用的陰離子表面活性劑為石油磺酸鈉。石油磺酸鈉使用廣泛，不但有 助于油水體系平衡，還有防銹效果。基于所述金屬切削液的重量，本發(fā)明的陰離子表面活性 劑的含量為5.0%-10.0 %，優(yōu)選5.5%-9.5 %。如果陰離子表面活性劑的含量小于5.0 %，則 乳化顆粒大小難以達(dá)到0.05微米以下；如果陰離子表面活性劑的含量大于10.0%，則由于 陰離子表面活性劑易起泡，易造成切削液冷卻性下降。盡管陰離子表面活性劑乳化性能好， 并有一定的滲透和潤(rùn)濕性，但因抗硬水性差、易起泡，不宜添加過(guò)多陰離子表面活性劑。因 此，通常把非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑兩者復(fù)配使用，以獲取最佳的分散、乳化 效果。
[0037]非離子表面活性劑聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑或上述特殊醇表面活性劑(HLB值均 在12~14之間）與陰離子表面活性劑石油磺酸鈉 (HLB值在11.0左右)兩者合理復(fù)配。當(dāng)復(fù)合 乳化劑的HLB值與被乳化的體系中其余組分的HLB值相匹配時(shí)，即所得金屬切削液的HLB值 達(dá)到10~13時(shí)，體系親水親油平衡。濃縮物無(wú)分層，無(wú)相變，高低溫性能穩(wěn)定，其5%稀釋液 放置7天后仍均勻透明。
[0038] 復(fù)合防銹劑
[0039]傳統(tǒng)的金屬切削液通常使用亞硝酸鈉作為防銹劑，而亞硝酸鈉會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌 性。磷酸鹽是水基切削液常用的防銹劑，但磷酸鹽會(huì)使河流、湖泊發(fā)生赤潮。在本發(fā)明的綠 色金屬切削液中，使用的防銹劑不含亞硝酸鹽和磷酸鹽。具體地，本發(fā)明的復(fù)合防銹劑為硼 酸單乙醇胺酯與胺鹽按質(zhì)量比1:1~1: 3,優(yōu)選1:1~1: 2,更優(yōu)選質(zhì)量比為1:1組成的混合 物，其中所述胺鹽優(yōu)選為十二烯基琥?自酸酐或直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA與三 乙醇胺或二甘醇胺按質(zhì)量比1:1~1:3,優(yōu)選質(zhì)量比為1: 2.5的混合物。此處三乙醇胺或二甘 醇胺稍過(guò)量，一方面是為了使反應(yīng)充分進(jìn)行，另一方面確保反應(yīng)產(chǎn)物為堿性，避免后續(xù)體系 為酸性或中性，需再次添加醇胺以達(dá)到PH為8~10。優(yōu)選將上述十二烯基琥珀酸酐或直鏈烯 基二羧酸酐與三乙醇胺或二甘醇胺在50°C-60°C下攪拌獲得，攪拌時(shí)間優(yōu)選0.5h以上，更優(yōu) 選lh。胺鹽防銹劑分子中不但有起防銹作用的極性基團(tuán)，而且具有一定的水溶性。硼酸單乙 醇胺酯不但具有優(yōu)良的防銹性能，而且油膜強(qiáng)度高，摩擦系數(shù)低，具有優(yōu)良的減摩抗磨功 能。二者合理復(fù)配，在提高防銹能力的同時(shí)也有效減少了試劑用量。
[0040]基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的復(fù)合防銹劑的含量為6%-11%，優(yōu)選6%_9%。 如果復(fù)合防銹劑的含量小于6%，則導(dǎo)致防銹效果不良；如果復(fù)合防銹劑的含量大于11 %， 則影響防銹-潤(rùn)滑性能的平衡。
[0041 ]耦合劑
[0042] 本發(fā)明中使用的耦合劑為多元醇醚類(lèi)與異構(gòu)十六醇組成的混合物。多元醇醚類(lèi)耦 合劑泡沫低，具有更好的凍融穩(wěn)定性。異構(gòu)十六醇生物穩(wěn)定性好，與添加劑具有較好的配伍 性，二者復(fù)配使用可有效保持體系穩(wěn)定性，降低表面活性劑用量。所述多元醇醚類(lèi)優(yōu)選為乙 二醇丁醚、二乙醇丁醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、三乙二醇乙醚、二乙 二醇丁醚、三乙二醇丁醚、二乙二醇己醚中的任意一種。其中，優(yōu)選使用乙二醇丁醚或二乙 醇丁醚與異構(gòu)十六醇組成的混合物。多元醇醚與異構(gòu)十六醇的混合比以質(zhì)量比計(jì)為1:1至 1:3〇
[0043] 基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的耦合劑的含量為3.6%-5%，優(yōu)選4.0%-5%。如 果耦合劑的含量小于3.6%，則體系透明度不佳;如果耦合劑的含量大于5%，則會(huì)使各組分 無(wú)法充分發(fā)揮原有的功能，影響切削液的性能。
[0044] 此外，通過(guò)陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和耦合劑復(fù)配，三者協(xié)同作用， 可以達(dá)到體系親水親油平衡，降低表面活性劑用量，具有更好的乳化穩(wěn)定性的技術(shù)效果。進(jìn) 一步，選用陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑復(fù)配可保證體系電荷平衡，避免發(fā)生中 和反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀而失效。
[0045] 極壓劑
[0046] 本發(fā)明中使用的極壓劑為陰離子改性聚醚(例如PAG，PAG為商品名）?；诮饘偾?削液的重量，本發(fā)明的極壓劑的含量為4.5 % -7 %，優(yōu)選4.5 % -6 %。如果極壓劑的含量小于 4.5 %，則極壓潤(rùn)滑性效果不佳，摩擦系數(shù)較大;如果極壓劑的含量大于7 %，則產(chǎn)品成本增 加。
[0047] 消泡劑
[0048] 本發(fā)明中使用的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑或聚醚消泡劑(例如DF-10 3，DF-10 3為商 品名）。基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的消泡劑的含量為〇.1%-〇.2%。如果消泡劑的含量 小于0.1%，則消泡效果不良；如果消泡劑的含量大于0.2%，則影響體系平衡。
[0049] 殺菌劑
[0050] 本發(fā)明使用的殺菌劑為嗎啉衍生物MBM、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和1，3,5_三(2-羥乙基)_六氫-三嗪中的一種或幾種。其中，優(yōu)選使用嗎啉衍生物MBM、碘代丙炔基氨基甲酸 丁酯。殺菌劑MBM為專(zhuān)門(mén)針對(duì)水基金屬加工液開(kāi)發(fā)的新一代廣譜低毒性殺菌劑，是金屬加工 液中廣泛使用的一種殺菌劑，其化學(xué)結(jié)構(gòu)為嗎啉衍生物。
[0051] 基于金屬切削液的重量，本發(fā)明的殺菌劑的含量為0.8 % - 2.5 %，優(yōu)選0.8%_ 2.0%。如果殺菌劑的含量小于0.8%，則殺菌效果不良；如果殺菌劑的含量大于2.5%，則產(chǎn) 品成本增加，影響與其他組分兼容性。
[0052]通過(guò)將上述性能良好的各組分進(jìn)行組合并調(diào)整它們的含量，使所得切削液具有優(yōu) 異的清洗性、防銹性、乳化穩(wěn)定性，并且在潤(rùn)滑、抑菌方面也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。另外，由于上述 組分均為生物降解類(lèi)型的材料，所以其廢液易于處理，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
[0053]以下描述本發(fā)明的綠色金屬切削液的制備方法。
[0054] 本發(fā)明的綠色金屬切削液的制備方法包括:在基礎(chǔ)油中，加入陰離子表面活性劑、 極壓劑并加熱到50-60°C，攪拌均勻后停止加熱，加入消泡劑、殺菌劑與復(fù)合防銹劑的組合 物和水并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌，再依次加入非離子表面活性劑和親合劑，并攪拌直至 外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0055] 實(shí)施例
[0056] 實(shí)施例1
[0057]本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的組成及含量如表1所示。
[0058]本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的制備方法，包括如下步驟：
[0059] (1)將季戊四醇油酸酯(PET0-A)20g(聊城瑞捷化學(xué)有限公司，下同）、陰離子表面 活性劑石油磺酸鈉5.5g(上海渤大化工有限公司，下同）、極壓劑陰離子改性聚醚PAG 4.5g (南京古田化工有限公司，下同）加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后停止加熱。
[0060] (2)加入硼酸單乙醇胺酯（上海振威化工有限公司，下同）與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組 成的混合物6g，殺菌劑嗎啉衍生物MBM Ig(蘇州凱美斯化學(xué)材料有限公司，下同），聚醚消泡 劑(DF-103)0.2g(南京古田化工有限公司，下同）及水13.8g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌； 其中所述胺鹽通過(guò)將十二烯基琥珀酸酐（南京古田化工有限公司，下同）與三乙醇胺（上海 德茂化工有限公司，下同）按質(zhì)量比1:2.5,在50°C下攪拌Ih獲得。
[0061] (3)邊攪拌邊依次加入乙二醇丁醚(南京古田化工有限公司，下同）與異構(gòu)十六醇 (上海紫邦化工有限公司，下同）的以質(zhì)量比為1:3組成的混合物4g及直鏈脂肪醇聚氧乙烯 醚(AE0-7)45g(江蘇海安石化有限公司，下同），直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。 [0062] 實(shí)施例2
[0063] 本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的組成及含量如表1所示。
[0064] 本實(shí)施例的綠色金屬切削液的制備方法，包括如下步驟：
[0065] (1)將三羥甲基丙烷油酸酯24g(聊城瑞捷化學(xué)有限公司，下同）、陰離子表面活性 劑石油磺酸鈉9.5g、極壓劑陰離子改性聚醚PAG 6.Og加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后 停止加熱。
[0066] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物9g，殺菌劑碘代丙炔 基氨基甲酸丁酯I.Og(蘇州凱美斯化學(xué)材料有限公司，下同），有機(jī)硅消泡劑〇.2g(上海索凱 實(shí)業(yè)有限公司，下同）及水8.7g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所述胺鹽通過(guò)將直鏈烯 基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA(上海索凱實(shí)業(yè)有限公司，下同）與三乙醇胺按質(zhì)量比1: 2.5，在50°(：下攪拌111獲得。
[0067] (3)邊攪拌邊依次加入二乙二醇丁醚（南京古田化工有限公司，下同）與異構(gòu)十六 醇的以質(zhì)量比為1:1.3組成的混合物4.6g及直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9)37g(江蘇海安 石化有限公司，下同），直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0068] 實(shí)施例3
[0069] 本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的組成及含量如表1所示。
[0070] 本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的制備方法，包括如下步驟：
[0071] (1)將環(huán)氧大豆油30g(上海酶聯(lián)生物科技有限公司，下同）、陰離子表面活性劑石 油磺酸鈉9.5g、極壓劑陰離子改性聚醚PAG 5. Og加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后停止 加熱。
[0072] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物7g，殺菌劑嗎啉衍生 物MBM 2g，有機(jī)硅消泡劑0.1 g及水7.4g，并攪拌均勻;其中所述胺鹽通過(guò)將直鏈烯基二羧酸 酐科萊恩Genapur ASA與三乙醇胺按質(zhì)量比1:2.5，在50°C下攪拌Ih獲得。
[0073] (3)邊攪拌邊依次加入乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為1:1組成的混合物 4g和特殊醇表面活性劑(EH-9)35g(南京古田化工有限公司，下同），直至外觀澄清透明，即 得綠色金屬切削液。
[0074] 實(shí)施例4
[0075] 本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的組成及含量如表1所示。
[0076] 本實(shí)施例的綠色型金屬切削液的制備方法，包括如下步驟：
[0077] (1)將三羥甲基丙烷椰子油酸酯22g(聊城瑞捷化學(xué)有限公司，下同）、陰離子表面 活性劑石油磺酸鈉9.0g、極壓劑陰離子改性聚醚PAG 5.5g加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均 勻后停止加熱。
[0078] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物8g，殺菌劑嗎啉衍生 物MBM 1.0 g，有機(jī)硅消泡劑0.2g及水9.3g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所述胺鹽通 過(guò)將十二烯基琥珀酸酐與三乙醇胺按質(zhì)量比1:2.5,在50°C下攪拌Ih獲得。
[0079] (3)邊攪拌邊依次加入二乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為2: 3組成的混合 物5g及烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10)40g(江蘇海安石化有限公司，下同），直至外觀澄清透明， 即得綠色金屬切削液。
[0080] 對(duì)比例1
[0081] (1)將三羥甲基丙烷油酸酯20g、陰離子表面活性劑石油磺酸鈉9.5g、極壓劑陰離 子改性聚醚PAG 7. Og加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后停止加熱。
[0082] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物9g，殺菌劑嗎啉衍生 物MBM 1.5g，聚醚消泡劑(DF-103)0.1 g及水20.9g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所述 胺鹽通過(guò)將直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA(上海索凱實(shí)業(yè)有限公司，下同）與三乙 醇胺按質(zhì)量比1:2.5，在50 °C下攪拌Ih獲得。
[0083] (3)邊攪拌邊依次加入乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為1:1組成的混合物 5.Og及直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9)27g，直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0084] 對(duì)比例2
[0085] (1)將季戊四醇油酸酯(PET0-A)26g、陰離子表面活性劑石油磺酸鈉7.0g、極壓劑 陰離子改性聚醚PAG 7. Og加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后停止加熱。
[0086] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物4g，殺菌劑碘代丙炔 基氨基甲酸丁酯1.0 g，有機(jī)硅消泡劑〇. 2g及水11.8g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所 述胺鹽通過(guò)將直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA與三乙醇胺按質(zhì)量比1:2.5，在50°C下 攪拌Ih獲得。
[0087] (3)邊攪拌邊依次加入二乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為1:1組成的混合 物5g及直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-7)38g，直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。 [0088] 對(duì)比例3
[0089] (1)將季戊四醇油酸酯20g、極壓劑陰離子改性聚醚PAG 4.5g加入玻璃杯，加熱到 50°C，攪拌均勻后停止加熱。
[0090] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物6g，殺菌劑嗎啉衍生 物MBM Ig，聚醚消泡劑(DF-103)0.2g及水18.3g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所述胺 鹽通過(guò)將十二烯基琥珀酸酐(南京古田化工有限公司，下同）與三乙醇胺按質(zhì)量比1:2.5,在 50°C下攪拌Ih獲得。
[0091] (3)邊攪拌邊依次加入乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為1:3組成的混合物 5g及直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-7)45g，直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0092] 對(duì)比例4
[0093] (1)將三羥甲基丙烷油酸酯22g、陰離子表面活性劑石油磺酸鈉5.0g、極壓劑陰離 子改性聚醚PAG 6. Og加入玻璃杯，加熱到50°C，攪拌均勻后停止加熱。
[0094] (2)加入硼酸單乙醇胺酯與胺鹽的按質(zhì)量比1:1組成的混合物9g，殺菌劑碘代丙炔 基氨基甲酸丁酯1.0 g，有機(jī)硅消泡劑〇. 2g及水4.8g，并以60r/min的轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌;其中所 述胺鹽通過(guò)將直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA與三乙醇胺按質(zhì)量比1:2.5，在50°C下 攪拌Ih獲得。
[0095] (3)邊攪拌邊依次加入二乙二醇丁醚與異構(gòu)十六醇的以質(zhì)量比為1:1組成的混合 物4g及直鏈脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9)48g，直至外觀澄清透明，即得綠色金屬切削液。
[0097] 金屬切削液的評(píng)價(jià) 1 表2中所有檢測(cè)方法、判斷標(biāo)準(zhǔn)均按照國(guó)標(biāo)來(lái)檢測(cè)的，如5%乳化液消泡性，將被測(cè) 試液倒入IOOmL具塞量筒中，使液面在70mL處，蓋好塞，上下?lián)u動(dòng)Imin，上下?lián)u動(dòng)的距離約為 1/3米，搖動(dòng)頻率約為100次~120次/min。然后，在室溫下靜置lOmin，觀察液面殘留泡沫體 積，小于或等于2mL為合格。其中本申請(qǐng)中0代表靜置IOmin后，泡沫體積為OmL。高溫試驗(yàn):將 IOOmL待測(cè)微乳化切削液濃縮物，置于已備樣品瓶中，加蓋后放入50士2°C的恒溫箱(或恒溫 水浴箱）中4h，然后靜置于室溫下（15-35°C)lh后，觀察樣品。低溫試驗(yàn):樣品放置于冰箱的 速凍室內(nèi)-18°C±3°C，2h后取出，置于室溫下靜置lh，觀察試樣。試驗(yàn)后的樣品，在室溫（15-35 °C)下觀察樣品，應(yīng)為:無(wú)變色、無(wú)分層，呈均勻液體為A級(jí)，A級(jí)為合格。
[0100]由上表2可知，本發(fā)明的綠色切削液長(zhǎng)期保存后的濃縮液儲(chǔ)存安定性良好，PH值穩(wěn) 定在8.6-9.0之間，對(duì)工人皮膚無(wú)刺激性、對(duì)加工設(shè)備無(wú)腐蝕性。本發(fā)明的綠色切削液在防 銹性能和消泡性能等方面也都具有優(yōu)越性能。
[0101] 其中對(duì)比例1研究結(jié)果表明：由于非離子表面活性劑的量不在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，致 使體系親水親油未達(dá)到平衡狀態(tài)，濃縮液高低溫不穩(wěn)定，出現(xiàn)分層。對(duì)比例3表明：如果沒(méi)有 陰離子表面活性劑石油磺酸鈉，不但無(wú)益于油水體系平衡，還沒(méi)有防銹效果。對(duì)比例2和對(duì) 比例4表明：防銹劑的添加量和乳化劑是影響防銹性的兩大因素。對(duì)比例4中乳化劑AE0-9因 本身不具有防銹性，添加量過(guò)多，對(duì)體系防銹性產(chǎn)生了一定程度的干擾。
[0102] 上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等 效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種綠色金屬切削液，基于所述金屬切削液的重量，按重量百分比計(jì)算，其含有以下 組分： 基礎(chǔ)油18 %-30 % 非離子表面活性劑30 %-45 % 陰離子表面活性劑5.0 %-10 % 復(fù)合防銹劑6 %-11 % 耦合劑3.6 %-5 % 極壓劑4.5 %-7 % 消泡劑0.1 %-0.2 % 殺菌劑0.8%-2.5% 余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠色金屬切削液，其中所述基礎(chǔ)油為多元醇酯、棕櫚酸甲酯和 環(huán)氧大豆油中的一種或幾種，所述多元醇酯優(yōu)選包括季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷羧酸 酯和新戊二醇二油酸酯，所述三羥甲基丙烷羧酸酯優(yōu)選包括三羥甲基丙烷油酸酯、三羥甲 基丙烷三硬脂酸酯和三羥甲基丙烷椰子油酸酯。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的綠色金屬切削液，其中所述非離子表面活性劑為聚氧乙烯 醚類(lèi)表面活性劑和特殊醇表面活性劑EH-9中的一種或幾種，所述聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑 優(yōu)選包括脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述陰離子表面活性劑為石 油磺酸鈉。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述復(fù)合防銹劑為硼酸單乙 醇胺酯與胺鹽按質(zhì)量比1:1~1:3組成的混合物，其中所述胺鹽通過(guò)將十二烯基琥珀酸酐或 直鏈烯基二羧酸酐科萊恩Genapur ASA與三乙醇胺或二甘醇胺按質(zhì)量比1:1~1:3混合而獲 得。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述耦合劑為多元醇醚類(lèi)與 異構(gòu)十六醇組成的混合物，所述多元醇醚類(lèi)優(yōu)選為乙二醇丁醚、二乙醇丁醚、二乙二醇甲 醚、三乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、三乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、二乙二醇 己醚中的任意一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述極壓劑為陰離子改性聚 醚。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑 或聚醚消泡劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液，其中所述殺菌劑為嗎啉衍生物、碘 代丙炔基氨基甲酸丁酯和1，3,5_三(2-羥乙基)-六氫-三嗪中的一種或幾種。10. -種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的綠色金屬切削液的制備方法，其包括:在基礎(chǔ) 油中，加入陰離子表面活性劑、極壓劑并加熱到50-60°C，攪拌均勻后停止加熱，加入消泡 劑、殺菌劑與復(fù)合防銹劑的組合物和水并攪拌，再依次加入非離子表面活性劑和耦合劑，并 攪拌直至外觀澄清透明。
【文檔編號(hào)】C10N40/22GK105861135SQ201610231379
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】趙艷茹, 韓生, 王瑞興
【申請(qǐng)人】上海禾泰特種潤(rùn)滑科技股份有限公司