水基半合成金属加工流体组合物的制作方法

背景技术：

1、金属加工流体(mwf)用于金属切削和工具成形的润滑。这些流体为金属工件工具提供冷却，从工具/工件界面去除切削碎屑，并且帮助提供可接受的后加工完成表面。近年来，随着用于含有材料诸如铝的车辆的金属加工的发展，金属加工流体的要求变得更加苛刻。

2、金属加工流体工业需要具有良好冷却性能、良好润滑性、良好浓缩物稳定性和长货架期的组合物。现有的mwf通常被分类为纯油、可溶性油、半合成流体或合成流体，这些类别表现出不同的冷却、润滑、防锈和清洁功能。可溶性油mwf包含50重量％至70重量％的净油，其余mwf为抗磨/极压添加剂和乳化剂。与水基金属加工流体相比，纯油和可溶性油通常不提供相同的冷却水平。合成流体通常不能提供良好的润滑性能，因为当温度高于浊点时，它们的润滑功能受聚烷基二醇反向溶解的影响。半合成材料提供了同时提供良好润滑性和冷却以用于苛刻应用的可能性。典型的半合成流体由油、有机酸、清洁剂、表面活性剂、润滑剂、胺、防腐蚀剂、水和其它成分组成。此类半合成mwf中的水的量通常为至多50重量％至60重量％，具有约10重量％至40重量％的矿物油、约10重量％至20重量％的乳化剂、约10重量％至20重量％胺和其它功能性添加剂诸如滑润剂、腐蚀抑制剂、增溶剂、ph中和剂、杀生物剂等。半合成mwf通常在最终用户的地点用附加水稀释至1重量％至20重量％浓度的净油，更典型地5重量％至7重量％浓度的净油。

3、在半合成流体中，通常加入乳化剂以形成油在水中的稳定分散体。乳化剂颗粒位于油滴周围以给予它们负电荷，该负电荷将使它们与水分子结合。这种乳化油滴的尺寸对流体性能非常重要，因为较小的乳液尺寸通常更容易穿透切割区的界面。乳化剂还有助于半合成流体的稳定性。

4、半合成流体将部分地由于微生物生长而随时间降解，这不利地影响流体性能，因为微生物以流体中的活性成分为食。mwf中的这种微生物生长可能会在金属加工处理中以多种形式引起严重问题，这些形式包括：mwf普遍酸化、mwf粘度变化、mwf货架期缩短以及工具和材料的腐蚀。另外，设备和工艺诸如进料喷嘴、储存罐、管线和再循环系统设施的功能也可能受到mwf中微生物生长的影响。这种酸化增加了mwf的成本，加速了腐蚀速率并且降低了金属加工的效率。最常见的用于控制微生物生长的解决方案是向给定的mwf中连续地或作为分批处理添加杀生物剂和胺醇。然而，杀生物剂和一些仲胺醇受到监管限制的局限，并且大多数杀生物剂化学品会随着时间的推移释放甲醛，这对人类健康有害。

5、因此，需要具有新型杀生物组合物的新型半合成金属加工制剂，其提供改善的冷却、润滑性、浓缩物稳定性和长货架期，而没有现有流体的环境健康和安全问题。

6、本发明的组合物解决了上述需求中的一些或全部。

技术实现思路

1、本发明描述了水基半合成金属加工流体，其包含基础油、有机酸、乳化剂、任选的添加剂、水和包含二醇醚胺的微生物生长控制剂。

1.一种半合成金属加工流体，包含：

2.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述微生物生长控制剂的r1为c3-c4烷基基团。

3.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述二醇醚胺选自由以下项组成的组：2-丁氧基-乙胺、1-甲氧基-2-丙胺、1-丁氧基-2-丙胺、1-[1-甲基-2-(1-甲基-2-丙氧基乙氧基)乙氧基]-2-丙胺、1-(2-丁氧基-1-甲基乙氧基)-2-丙胺、1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-2-丙胺或1-(1-甲基-2-丙氧基乙氧基)-2-丙胺。

4.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述微生物生长控制剂还包含其它胺。

5.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中在所述微生物生长控制剂中，m为0至2。

6.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述基础油选自环烷油、石蜡油、酯油及其混合物。

7.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述乳化剂选自已被乙氧基化或丙氧基化的c16-c18醇、乙氧基化的c12-c15醇、链烷烃磺酸钠和烷基醚羧酸酯及其混合物。

8.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中增溶剂选自乙基己酸、壬二酸、妥尔油脂肪酸、12-羟基-(顺式)-9-十八碳烯酸、二羧酸、9-十八碳烯酸及其混合物。

9.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述添加剂是存在的并且选自二乙二醇丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚及其混合物。

10.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述微生物生长控制剂以所述半合成金属加工流体的6重量％至15重量％的量存在。

11.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述基础油以所述半合成金属加工流体的10重量％至45重量％的量存在。

12.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述乳化剂以所述半合成金属加工流体的5重量％至20重量％的量存在。

13.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述增溶剂以所述半合成金属加工流体的3重量％至10重量％的量存在。

14.根据权利要求1所述的半合成金属加工流体，其中所述水以所述半合成金属加工流体的20重量％至60重量％的量存在。