一种具有抗杂油性能的水基全合成切削液及其制备方法

技术领域

本发明属于金属加工液领域，尤其是涉及一种具有抗杂油性能的水基全合成切削液及其制备方法。

背景技术

金属加工液是指在金属加工过程中所使用的润滑冷却介质，是金属加工过程重要的配套材料。金属加工液具有润滑、冷却、防锈和清洗等作用，能有效延长刀具的使用寿命，防止金属零件和机床锈蚀，并带走加工过程中产生的热量，有效清除零件和刀具表面的切屑和粉尘，从而改善加工质量，提高生产效率。

机加工设备不仅需要提供润滑和防锈切削液，还需要用于设备运行的设备油，如导轨油、液压油和防锈油等，这些设备油由于机加工设备的密封性和长时间使用后管路老化，会流入到切削液液槽中，乳化型切削液具有乳化性，长时间会将混入的设备油乳化，导致切削液粘度增加清洗和冷却性变差，还会使腐败问题加速。

全合成切削液由于配方体系不含有乳化剂，抗杂油性能优于乳化型切削液，且在配方中一般只有润滑剂会具有一定的乳化杂油的性能，抗乳化剂的引入能够良好的抑制全合成与切削液见的乳化混合，使本发明全合成切削液具有良好的油水分离特性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种具有抗杂油性能的水基全合成切削液及其制备方法，保证长期循环使用后仍具有良好的情节性，提高工件的表面光洁度和加工精度，延长切削液的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有抗杂油性能的水基全合成切削液，以100重量份计，包括如下组分：

抗乳化剂0.5-3份；

耦合剂1-5份；

防锈剂3-20份；

腐蚀抑制剂2-6份；

碱值储备剂5-30份；

润滑剂1-15份；

杀菌剂1-5份；

余量为水。

进一步的，所述抗乳化剂包括聚氧丙烷型的衍生物、环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚、聚季铵盐中的一种或多种；

优选的，抗乳化剂为聚氧丙烷型的衍生物、环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚、聚季铵盐，且聚氧丙烷型的衍生物、环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚、聚季铵盐按质量比为(2±0.5)：(2±0.5)：(1±0.5)。

进一步的，所述耦合剂为正辛酸、异壬酸和醇醚羧酸中的两种或三种。

进一步的，所述防锈剂为三元羧酸和钼酸钠中的一种或两种。

进一步的，所述腐蚀抑制剂为酸性磷酸酯、膦酸酯、醇醚磷酸酯、苯骈三氮唑与甲基苯骈三氮唑中的一种或多种。

进一步的，所述碱值储备剂包括单乙醇胺、异丁醇胺中的一种或两种。

进一步的，所述润滑剂包括丙三醇、反式嵌段聚醚和PEG400中的两种或三种。

进一步的，所述杀菌剂包括吡啶硫酮钠异噻唑啉酮衍生物。

一种制备具有抗杂油性能的水基全合成切削液的方法，包括以下步骤：

S1.将水、防锈剂、腐蚀抑制剂、碱值储备剂混合，一定温度下搅拌至完全溶解为澄清透明液体A；

S2.将抗乳化剂、耦合剂、润滑剂混合，于常温搅拌至完全溶解为均一液体B；

S3.将液体A加入液体B中，并加入杀菌剂继续搅拌至澄清透明，得到具有抗杂油性能的水基全合成切削液。

进一步的，所述步骤S1中的一定温度为50-70℃。

相对于现有技术，本发明所述的一种具有抗杂油性能的水基全合成切削液及其制备方法具有以下优势：

1、本发明中选用的抗乳化剂混合物，相比传统的产品具有更长的分子链和更多输水亲油基团，能够更有效的抓住油脂分子形成包覆结构不易于水或者切削液结合，另一方面能效破坏已经形成乳化结构的稳定性，促进油水的分离，通过这两方面的作用，保持油脂与切削液稀释液之间的分离性，通过设备自带的排油系统，将油脂快速排除。

2、大分子抗乳化剂与水的相容性较差，在全合成切削液中是一种分散态溶液浑浊且不稳定，耦合剂的引入能够将大分子抗乳化剂与全合成切削形成一种亚稳状态，能够将抗乳化剂溶解在切削液中形成均一透明液体，当切削液中混入油脂后抗乳化剂与油脂的亲和性更高，亚稳状态被破坏，抗乳化剂与油脂结合。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考实施例来详细说明本发明。

制备方法

(1)将配方量的水、防锈剂、腐蚀抑制剂、碱值储备剂混合，于50-70℃搅拌至完全溶解为澄清透明液体A；

(2)将配方量的抗乳化剂、耦合剂、润滑剂混合，于常温搅拌至完全溶解为均一液体B；

(3)将液体A加入液体B中，并加入配方量的杀菌剂继续常温搅拌至澄清透明，即得到水基全合成切削液。

实施例及对比例的配方

表1切削液实施例的配方组成

对比例4

市售进口品牌水基全合成切削液。

对比例5

市售国产品牌水基全合成切削液。

抗杂油性试验方法

(1)取现场在用液压油和导轨油按体积比1:1混合均匀；

(2)将混合油品各称取5ml，分别加入到100ml的烧杯中；

(3)以去离子水分别将实施例和对比例稀释至5wt％；

(4)取各稀释液95ml，分别注入含混合油品的烧杯中，用均质分散机充分分散30min，使油品和稀释液混合均匀，此时混合液为浑浊乳化状态，将混合液倒入100ml量筒中。

抗杂油性评价方法

将装有混合液的量筒在室温下静置，在1小时、3小时和5小时观察并记录混合油和切削液的分离状态，混合油在上切削液在下，混合油体积越大，抗杂油性越好。

抗杂油性试验结果

表2实施例1-5与对比例1-5的抗杂油性试验结果

可以看到，抗杂油剂按照实施例1中的组成和配比抗杂油效果最好，在实施例2-5和对比例1-3中改变了抗乳化剂的比例或者单独添加一种抗乳化剂，抗杂油效果都会有不同程度的下降，对比例4和5抗杂油效果良好，但是明显比实施例1抗杂油效果差。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。