一种PVP型淬火液及其制备方法

技术领域

本发明属于淬火介质领域，尤其涉及一种PVP型淬火液及其制备方法。

背景技术

在淬火工艺中所采用的冷却介质称为淬火介质，淬火介质对保证淬火工艺的实施起着重要作用。淬火介质主要包括液体淬火介质、气体淬火介质和固体淬火介质，液体淬火介质主要包括水、水溶液、淬火油，气体淬火介质主要包括空气和氮、氩、氦等惰性气体，固体淬火介质主要包括金属板、金属模(内通水冷却)以及固体粒子与压缩空气或水混合组成的流态床介质。

现有淬火油普遍以矿物油作为基础油，存在以下问题：矿物油开发及提炼过程产生大量碳排，且降解率只有20％不到，不容易生物降解，不环保、并且现有淬火油中使用大量的石油树脂添加剂，气味大、对环境污染大。

发明内容

本发明的提供的一种PVP型淬火液，使用PVP代替基础油，易生物降解，环保，PVP与添加剂的组合以及特殊的复配比例，使的高淬透性钢不易开裂。

为此，一方面，本发明提供了一种PVP型淬火液，其包括以下重量百分比的组分：

作为上述技术方案的进一步描述：

一种PVP型淬火液包括以下重量百分比的组分：水42-48％；PVP42-50％；单乙醇胺0.6-2.8％；三乙醇胺0.7-2.8％；异丙醇胺0.7-2.8％；聚醚胺D-2300.08-0.28％；硼砂0.7-2.6％；十一烷二酸0.6-2.6％；AMP950.7-2.7％；三元酸0.8-2.8％；硼酸0.6-2.8％。

作为上述技术方案的进一步描述：

一种PVP型淬火液包括以下重量百分比的组分：包括以下重量百分比的组分：水43％；PVP 43％；单乙醇胺2％；三乙醇胺1.8％；异丙醇胺2.1％；聚醚胺0.2％；硼砂1.5％；十一烷二酸1.8％；AMP95 1.5％；三元酸1.5％；硼酸1.6％。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述聚醚胺为聚醚胺D-230。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述水去离子水。

另一方面，本发明还提供了一种PVP型淬火液的制备方法，其包括以下步骤：

1)根据权利要求1-5任一所述的配比，准备各材料；

2)在容器内加入去离子水、单乙醇胺、三乙醇胺、硼酸和三元酸。搅拌并加热到40-45℃，直到固体溶解，该温度下至少半小时；

3)加入AMP95、异丙醇胺、硼砂、十一烷二酸，搅拌至均匀；

4)加入PVP，搅拌至溶解、均匀；

5)加入聚醚胺D-230，搅拌至均匀，至少半小时。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像PVP这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，且价格便宜，可以降低成本。

2、本发明中，淬火液配方中使用单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、AMP95。通过多种胺的复配提供碱值储备和腐蚀保护、合适的碱值储备能力、优异的抗生物性。

3、本发明中，淬火液配方中十一烷二元酸、硼酸、硼砂、三元酸。通过多种酸的复配提供优异的防止金属腐蚀的能力。

4、本发明中，淬火液配方中使用了聚醚胺D-230，聚醚胺D-230，可以降低粘度。

5、本发明中的淬火液可广泛应用于高淬透性钢，如马氏体不锈钢，工具钢及模具钢的淬火及大件或超大件淬火，消除火灾隐患。

具体实施方式

下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

准备各材料；在容器内加入去离子水43％、单乙醇胺2％、三乙醇胺1.8％、硼酸1.6％和三元酸1.5％。搅拌并加热到40-45℃，直到固体溶解，该温度下至少半小时；加入AMP95 1.5％、异丙醇胺2.1％、硼砂1.5％、十一烷二酸1.8％，搅拌至均匀；加入PVP 43％，搅拌至溶解、均匀；加入聚醚胺D-230 0.2％，搅拌至均匀，至少半小时。

将上述比例制备的淬火液与市面上的矿物油型淬火油A做对比，对比数据如下：

结果表明本品冷速好、抗氧化性强。产品粘度指数小，可减少淬火液带出量，同时保持工件的清洁，节省成本。

实施例二：

去离子水41％、PVP 49％、单乙醇胺0.5％、三乙醇胺2.5％、异丙醇胺1.5％、聚醚胺0.1％、硼砂1.2％、十一烷二酸1.5％、AMP95 0.5％、三元酸1.1％、硼酸1.1％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例三：

去离子水43％、PVP 49％、单乙醇胺0.3％、三乙醇胺2％、异丙醇胺1％、聚醚胺0.2％、硼砂1％、十一烷二酸1.5％、AMP95 1％、三元酸1％、硼酸0％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例四：

去离子水41.9％、PVP 50％、单乙醇胺1％、三乙醇胺1.5％、异丙醇胺0.5％、聚醚胺0.1％、硼砂1.5％、十一烷二酸1％、AMP95 0％、三元酸0.5％、硼酸1％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例五：

去离子水45％、PVP 47％、单乙醇胺0.7％、三乙醇胺2.4％、异丙醇胺0.5％、聚醚胺0.1％、硼砂1％、十一烷二酸2％、AMP95 0.5％、三元酸0.3％、硼酸0.5％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例六：

去离子水41.9％、PVP 52％、单乙醇胺0.5％、三乙醇胺2％、异丙醇胺0％、聚醚胺0.1％、硼砂0％、十一烷二酸2％、AMP95 0.5％、三元酸0.3％、硼酸1％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例七

去离子水41.5、PVP 50、单乙醇胺0.3、三乙醇胺2％、异丙醇胺0.5聚醚胺0.1％、硼砂1.1％、十一烷二酸1.5％、AMP95 0.5％、三元酸1％、硼酸1％，按上述配比材料按本发明制备方法制备淬火液。

实施例一至实施例七制备的淬火液的性能如下表：

结果表明，本品冷速好、防锈性好。在使用PVP代替不易降解的矿物油后，淬火油的粘度指数依旧小，可减少淬火油带出量，同时保持工件的清洁，节省成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像PVP这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，且价格便宜，可以降低成本。

2、本发明中，淬火液配方中使用单乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、AMP95。通过多种胺的复配提供碱值储备和腐蚀保护、合适的碱值储备能力、优异的抗生物性。

3、本发明中，淬火液配方中十一烷二元酸、硼酸、硼砂、三元酸。通过多种酸的复配提供优异的防止金属腐蚀的能力。

4、本发明中，淬火液配方中使用了聚醚胺D-230，聚醚胺D-230，可以降低粘度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。