切削液、金属材料切削液以及金属加工液的制作方法

本申请涉及金属切削液领域，特别是涉及一种切削液、金属材料切削液以及金属加工液。

背景技术：

1、近年来，与传统微乳液半合成切削液和纯油型切削液相比，使用植物油酸合成的易降解的酯替换部分矿物油基础油的切削液在不断发展，但是在重负加工中还是存在难以实现良好加工效果的问题，或者需要加入大量的添加剂才能满足使用条件，而添加剂中含有硫、磷以及氯等有害物质，在排放时会对环境有较大的污染。

2、从使用效果来看，虽然使用部分植物油替换矿物油的切削液刚开始使用时有较好的效果，但是随着使用过程中加工时间变长，加工工件带来金属离子硬度上升，植物油其抗氧化性差，形成的保护吸附膜不稳定，其乳液易发黄易水解生成脂肪酸与钙镁铁铝等金属离子形成脂肪酸皂粘聚物，出现析油析皂的现象，导致乳液稳定下降，防锈润滑性下降，对有色金属的保护失效，还存在容易发臭的问题。上述问题导致了植物油不能过多的在切削液中使用，因此植物油也不常应用于加工不锈钢或者钛合金等重负荷加工环境。

技术实现思路

1、基于此，为了不加入矿物油，提高植物油作为主要原料的切削液的抗氧化稳定性、防锈、抗硬水和润滑性能，有必要提供一种切削液、金属材料切削液以及金属加工液。

2、本申请一实施方式提供了一种切削液，以重量百分数计，其原料组成包括：

3、聚合酯                                40%~60%、

4、非离子表面活性剂                      3%~15%、

5、阴离子表面活性剂                      3%~10%、

6、有机碱                                4%~15%、

7、耦合剂                                6%~15%、

8、消泡剂                                0.01%~1%、

9、助剂                                  1%~23%，以及

10、水                                    5%~15%；

11、其中，所述聚合酯包括质量比为（2~5）:1的第一基础聚合酯以及第二基础聚合酯，所述第一基础聚合酯包括三羟甲基丙烷三油酸酯、油酸异辛酯、棕榈酸异辛酯以及季戊四醇酯中一种或多种，所述第二基础聚合酯包括植物油改性自乳化酯、四聚蓖麻油酸酯以及己二酸二辛酯中一种或多种，所述植物油改性自乳化酯的结构式为

12、，其中r1为，r2为，r3为，e为。

13、在其中一个实施例中，所述第一基础聚合酯为三羟甲基丙烷三油酸酯或油酸异辛酯，所述第二基础聚合酯为植物油改性自乳化酯或四聚蓖麻油酸酯。

14、在其中一个实施例中，所述三羟甲基丙烷三油酸酯由混合脂肪酸和三羟甲基丙烷经酯化反应制得，所述混合脂肪酸以质量百分比计包括78%-85%的油酸、8%~12%的亚油酸以及3%~10%的c10~c12的脂肪酸。

15、在其中一个实施例中，所述非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇单油酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚以及烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

16、在其中一个实施例中，所述阴离子表面活性剂包括磺酸盐型表面活性剂、脂肪酸盐型表面活性剂、脂肪酸型表面活性剂以及羧酸盐型表面活性剂中的一种或多种。

17、在其中一个实施例中，所述助剂包括质量比为(2~10) : (1~5) : (0.5~5) :(0.5~3)的防锈剂、抗氧化剂、抗硬水剂及以及杀菌剂。

18、在其中一个实施例中，满足以下一个或多个条件：

19、（1）所述防锈剂包括苯三唑、二聚酸、c10~c21二元酸以及三元酸中的一种或多种；

20、（2）所述抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚、叔丁基对苯二酚以及二烷基二硫代磷酸锌中的一种或多种；

21、（3）所述抗硬水剂包括油醇类醇醚羧酸以及脂肪醇类醇醚羧酸中的一种或两种；

22、（4）所述杀菌剂包括异噻唑啉酮类杀菌剂、六氢-1,3,5-三（2-羟乙基）-s-三嗪、苯氧乙醇、吗啉衍生物以及双吗啉衍生物中的一种或多种；

23、（5）所述有机碱包括二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺以及二甘醇胺中的一种或多种；

24、（6）所述耦合剂包括异构十三醇、异构十五醇、c14~c16格尔伯特醇以及二丙二醇单丁醚中的一种或多种；

25、（7）所述消泡剂包括聚醚型消泡剂以及炔二醇类消泡剂中的一种或两种。

26、本申请还提供了一种金属材料切削液，包括如上述的切削液。

27、在其中一个实施例中，所述金属材料不包括镁以及镁合金。

28、更进一步地，本申请还提供一种金属加工液，包括如上述的切削液或上述的金属材料切削液。

29、本申请的不含矿物油的切削液，特定组成的聚合酯完全替换矿物油，与其他原料进行复配后该切削液不易氧化、不易酯水解，具有良好的抗氧化稳定性、防锈、抗硬水和极佳的润滑性能，能满足各种重负荷环境下的加工；加以其他的添加剂则能保证加工性能不受影响下，具有良好的生物降解性能。

技术特征：

1.一种切削液，其特征在于，以重量百分数计，其原料组成包括：

2.如权利要求1所述的切削液，其特征在于，所述第一基础聚合酯为三羟甲基丙烷三油酸酯或油酸异辛酯，所述第二基础聚合酯为植物油改性自乳化酯或四聚蓖麻油酸酯。

3.如权利要求1所述的切削液，其特征在于，所述三羟甲基丙烷三油酸酯由混合脂肪酸和三羟甲基丙烷经酯化反应制得，所述混合脂肪酸以质量百分比计包括78%-85%的油酸、8%~12%的亚油酸以及3%~10%的c10~c12的脂肪酸。

4.如权利要求1所述的切削液，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇单油酸酯、蓖麻油聚氧乙烯醚以及烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的切削液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括磺酸盐型表面活性剂、脂肪酸盐型表面活性剂、脂肪酸型表面活性剂以及羧酸盐型表面活性剂中的一种或多种。

6.如权利要求1~5任一项所述的切削液，其特征在于，所述助剂包括质量比为(2~10) :(1~5) : (0.5~5) : (0.5~3)的防锈剂、抗氧化剂、抗硬水剂及以及杀菌剂。

7.如权利要求6所述的切削液，其特征在于，满足以下一个或多个条件：

8.一种金属材料切削液，其特征在于，包括如权利要求1~7任一项所述的切削液。

9.如权利要求8所述的金属材料切削液，其特征在于，所述金属材料不包括镁以及镁合金。

10.一种金属加工液，其特征在于，包括如权利要求1~7任一项所述的切削液或权利要求8或9所述的金属材料切削液。

技术总结本申请提供了一种切削液、金属材料切削液以及金属加工液，切削液以重量百分数计其原料组成包括：40%~60%的聚合酯、3%~15%的非离子表面活性剂、3%~10%的阴离子表面活性剂、4%~15%的有机碱、6%~15%的耦合剂、0.01%~1%的消泡剂、1%~23%的助剂以及5%~15%的水；以饱和动物油酸或植物油酸合成的油酸酯为切削液中的聚合酯，复配后的聚合酯可以完全替换矿物油，包含该聚合酯的切削液不易氧化、不易酯水解，具有良好的抗氧化稳定性、防锈、抗硬水和极佳的润滑性能，能满足各种重负荷环境下的加工，还具有良好的生物降解性能。技术研发人员：李少林,黄宇受保护的技术使用者：广州米奇化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19