一种高润滑金属合金全合成切削液及其制备方法与流程

本发明涉及金属切削液，特别是涉及一种高润滑金属合金全合成切削液及其制备方法。

背景技术：

1、现有技术中，金属加工切削液包括三类，分别为油基，半合成基和水基。油基的虽然具有较好的润滑度，但是对于一些具有较高加工温度的金属来说，如钛合金加工在加工过程中的温度可以达到1000℃，而一般切削油的闪点均在200度左右，钛合金本身也具有低燃点温度和易氧化性等特点，因此用切削油在加工过程中很容易出现起火等现象，从而引发安全性事故，且对加工的机台也有很强的破坏性；半合成基类切削液是一种既含有油又含有水的切削液，但由于半合成切削液中仍含有一定比例的油，而油的燃点相对较低，在一些加工温度较高金属时仍存在起火的风险。如专利申请cn102876441a中公开了一种环境友好的钛合金微乳化切削液，该切削液中含有基础油10-30％抗氧剂0.1-3％抗磨剂5.0-15％防锈剂5.0-10％润滑剂0.1-3.5％表面活性剂20-30％消泡剂0.1-0.5％杀菌剂0.1-2％ph值调节剂1-5％水为余量。该切削液中仍具有较高的含油量，各种功能组分种类多且含量高，不仅仍具有较高的起火风险，同时成本也较高，对环境不友好；而现有常规水基的切削液也具有浓度高、组分多等特点，从而导致切削液具有冷却性能不好、成本高等缺点。如专利cn106010761b中公开了一种一种铝合金加工液及其制备方法和应用，该铝合金加工液按质量份计，包括多元醇eo嵌段聚酯25-40份、磷酸酯1-2份、硼酸0-3份、混合醇胺20-30份、防锈剂2-4份、杀菌剂1-3份、消泡剂0.05-0.15份、缓释剂0.3-0.5份、纯净水20-42份；其中各添加剂的含量达到58％-80％，添加剂的种类达到8种，组分多且含量高，具有成本高、对环境不友好等缺点。

2、因此，提供一种组分组成简单、生产安全性高、使用浓度低以及高润滑性能的金属切削液是十分重要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述问题，提供一种高润滑金属合金全合成切削液及其制备方法，所述切削液适用于铝合金或镁合金加工，所述切削液属于水基切削液，其具有高润滑性、组分简单、生产安全性高、使用浓度低、对环境友好以及生产成本低的优势。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案，如下所述：

3、第一方面，本发明提供一种高润滑金属合金全合成切削液，按质量百分数计，所述切削液包括0.2-30％的聚酯、0.01-0.5％的杀菌剂、0.005-0.5％的消泡剂、1.5-20％的ph调节剂以及余量溶剂。

4、优选地，所述切削液的ph值为7.5-8.5。

5、优选地，所述聚酯为聚醚与有机酸的反应产物；所述聚醚为嵌段聚醚。

6、进一步优选地，所述聚醚为丙二醇嵌段聚醚，其型号包括l31、l35、f38、l42、l43、l44、l61、l62、l63、l64、l81、pd720、pd740、ap65、aep53、aep5303或f68的丙二醇嵌段聚醚、hsh聚醚多元醇、聚醚f-6、聚醚npe-108.npe-105、无规聚醚、1720或者1740聚醚中的一种或多种。

7、优选地，所述杀菌剂包括三嗪类、吗啉类、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类、3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯类、2-丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类或者吡啶硫酮钠类杀菌剂中的一种或几种。

8、进一步优选地，所述杀菌剂包括六氢-1,3,5-三(羟乙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三(2-羟基丙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基均三嗪、三甲基均三嗪、n,n’-亚甲基双吗啉、苯并异噻唑啉-3-酮，聚氧乙烯氯化二甲亚胺、聚丙烯酰胺、聚环氧氯丙烷二甲胺、ipbc30中的一种或几种。

9、优选地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述消泡剂包括聚醚改性硅油或硅氧烷中的一种或两种。进一步地，所述硅氧烷类消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、氟硅氧烷中的一种或几种。

10、优选地，所述ph调节剂为有机缓冲对；所述ph调节剂包括a组分和b组分；其中，a组分与b组分的质量份比1.5-3：1。

11、进一步优选地，a组分为多乙醇胺，所述b组分为有机酸；进一步地，所述a组分包括三乙醇胺、一乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种；进一步地，所述b组分包括c原子为3-9的有机酸，所述有机酸包括辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、新壬酸、癸酸、新癸酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸中一种或几种。

12、第二方面，本发明提供了一种高润滑金属合金全合成切削液的制备方法，用于制备上述高润滑金属合金全合成切削液的方法，包括步骤：

13、按比例称取原料，混合均匀后加入包装容器中；所述原料包括0.2-30％的聚酯、0.01-0.5％的杀菌剂、0.005-0.5％的消泡剂、1.5-20％的ph调节剂以及余量溶剂；所述溶剂为水。

14、本发明产生的有益效果至少包括：

15、所述切削液适用于铝合金或镁合金加工，所述切削液属于水基切削液，本发明所述切削液中所有添加剂的质量百分数含量最多在35％左右，溶剂水的含量最高可以达到95％，因此所述切削液中添加剂的添加量非常少，组分简单、从而大幅的降低成本，且该切削液在保持较好的润滑度同时还具有非常好的冷却性能、生产安全性高，使用浓度低、对环境友好；此外，本发明的切削液其主要润滑组分能在稀释5倍后仍能达到1000n的pb值，仍具有较好的润滑性能，所述切削液的润滑度均有很好的稳定性，从而可以延长刀具的使用寿命，且可以确保产品具有较好的加工质量。

技术特征：

1.一种高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：按质量百分数计，所述切削液包括0.2-30％的聚酯、0.01-0.5％的杀菌剂、0.005-0.5％的消泡剂、1.5-20％的ph调节剂，以及余量溶剂。

2.根据权利要求1所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述切削液的ph值为7.5-8.5。

3.根据权利要求1所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述聚酯为聚醚与有机酸的反应产物；所述聚醚为嵌段聚醚。

4.根据权利要求4所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述聚醚为丙二醇嵌段聚醚，其型号包括l31、l35、f38、l42、l43、l44、l61、l62、l63、l64、l81、pd720、pd740、ap65、aep53、aep5303或f68的丙二醇嵌段聚醚、hsh聚醚多元醇、聚醚f-6、聚醚npe-108.npe-105、无规聚醚、1720或者1740聚醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述杀菌剂包括三嗪类、吗啉类、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类、3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲酸酯类、2-丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类或者吡啶硫酮钠类杀菌剂中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述杀菌剂包括六氢-1,3,5-三(羟乙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三(2-羟基丙基)均三嗪、六氢-1,3,5-三乙基均三嗪、三甲基均三嗪、n,n’-亚甲基双吗啉、苯并异噻唑啉-3-酮，聚氧乙烯氯化二甲亚胺、聚丙烯酰胺、聚环氧氯丙烷二甲胺、ipbc30中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述消泡剂为有机硅类消泡剂，所述消泡剂包括聚醚改性硅油或硅氧烷中的一种或两种。进一步地，所述硅氧烷类消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、氟硅氧烷中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：所述ph调节剂为有机缓冲对；所述ph调节剂包括a组分和b组分；其中，a组分与b组分的质量份比1.5-3：1。

9.根据权利要求8所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于：a组分为多乙醇胺，所述b组分为有机酸；进一步地，所述a组分包括三乙醇胺、一乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种；进一步地，所述b组分包括c原子为3-9的有机酸，所述有机酸包括辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、新壬酸、癸酸、新癸酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸中一种或几种。

10.一种用于制备如权利要求1-9任一项所述的高润滑金属合金全合成切削液，其特征在于，包括步骤：

技术总结本发明公开了一种高润滑金属合金全合成切削液及其制备方法，其中，按质量百分数计，所述切削液包括0.2‑30％的聚酯、0.01‑0.5％的杀菌剂、0.005‑0.5％的消泡剂、1.5‑20％的pH调节剂以及余量溶剂。本发明所述高润滑金属合金全合成切削液适用于铝合金或镁合金加工，所述切削液属于水基切削液，其具有高润滑性、组分简单、生产安全性高、使用浓度低、对环境友好以及生产成本低的优势。技术研发人员：朱朋,刘腾飞,丁韦受保护的技术使用者：东莞市新美达材料技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11