一种长效微乳化型镁合金切削液的制作方法

本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种长效微乳化型镁合金切削液的配方。

背景技术：

1、镁合金是一种以镁为基础加入其他元素形成的合金，具有密度小、强度高、散热好、弹性模量大、耐冲击、电磁屏蔽性能优异、阻尼性能好、生物毒性低等优点。但由于镁合金具有极高的化学和电化学活性、燃点较低、耐腐蚀性较差，加工过程中易氧化腐蚀，切屑堆积存在易燃爆等安全隐患，所以切削液的选择在镁合金的工艺加工中至关重要。

2、为避免镁合金生产加工过程中的腐蚀影响合金性能和外观，避免长期使用切削液镁离子浓度提升影响到切削液性能等问题，目前市场上镁合金加工时常会用到切削油。但由于切削油存在易滋生细菌、影响后续清洁工序、寿命较短等缺点，近年来，各企业也逐渐开始研发半合成型和水基型切削液，向更环保的方向转型升级。而目前，在研发半合成型和水基型镁合金切削液时，切削液的抗硬水性指标则成为了检验镁合金切削液品质极为重要的一则指标。

3、乳化型切削液兼具切削油和水基切削液的优点，能够在保证切削油的润滑性、防锈性等基础上，实现更长效、更易清洁等要求，又能避免水基型切削液在抗硬水性指标上的痛点，同时为了满足绿色发展的要求，达到提高切削液的使用寿命、降低排放、便于清洁等目标，研发一款微乳化型长效镁合金切削液是有意义的。

4、目前，镁合金切削液的最新研究主要集中于解决切削液的抗硬水性问题，解决方案如：专利cn 116376628 a“一种基于改性缓蚀剂的合成型镁合金切削液及其制备方法”中提出的钙镁皂分散剂提升切削液抗硬水指标；专利cn 115820330 a“一种切削液及其制备方法和应用”中使用纳米材料针对切削液破乳失效问题等。如上述专利提供的解决方案，添加剂协同能力差，难以使切削液长效使用。

技术实现思路

1、为突破现有镁合金切削液抗硬水性能与长效性能共存的问题，从而降低镁合金切削液更换频率、节约镁合金加工成本，本发明提供一种长效微乳化型镁合金切削液，有效地提升了切削液的金属缓蚀能力、抗硬水性指标和防腐性指标，在保障了金属加工效率的同时，大大提升了产品的使用寿命。

2、为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种长效微乳化型镁合金切削液，其各组分按重量份的构成为：基础油25～35份、蒸馏水45～55份、润滑剂3～7份、缓蚀剂2～4份、乳化剂4～8份、杀菌抑菌剂1～2份、消泡剂0.2～1份、抗硬水剂1～5份、极压剂4～8份、表面活性剂1～3份。

4、优选的，所述基础油选用5#白油。

5、优选的，所述润滑剂和乳化剂均选用聚乙二醇。

6、优选的，所述缓蚀剂采用有机磷酸酯和硅氧烷酮的复配缓蚀剂，其中有机磷酸酯和硅氧烷酮的质量比为1:5。

7、优选的，所述杀菌抗菌剂采用广谱杀菌抑菌剂mbm或广谱抑真菌剂ipbc。

8、优选的，所述消泡剂采用聚醚改性有机硅型、聚醚、脂肪酸中的一种或几种。更优选的，所述消泡剂采用改性聚醚有机硅型消泡剂，可选用陶氏epml-48。

9、优选的，所述抗硬水剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸。

10、优选的，所述极压剂采用有机磷酸酯和氯化石蜡中的至少一种，最优先为有机磷酸酯。

11、优选的，所述表面活性剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸、木质素磺酸钠和烷基磺酸钠中的一种或几种，最优选为脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸。

12、本发明的有益效果体现在：

13、本发明提供了一种用于镁合金切削的切削液，其含磷量较低，搭配杀菌抑菌剂可有效防止生物腐蚀，并且所优选的添加剂中部分具有良好的钙镁皂分散能力，对主要的抗硬水剂脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸有良好的协同作用，从而提升切削液的使用周期。其具有较好的润滑性和缓蚀性，同时还具有极佳的长效性，作为工业消耗品，极长的使用周期可保证需要排放的废液较少，对环境更加友好，同时可降低后续清洗工序的工作强度。

14、本发明的长效微乳化型镁合金切削液，其各组分按如下质量份构成时，具有较优的性能：基础油30份、蒸馏水50份、润滑剂5份、缓蚀剂3份、乳化剂6份、杀菌抑菌剂1.5份、消泡剂0.6份、抗硬水剂3份、极压剂6份、表面活性剂2份。

技术特征：

1.一种长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，各组分按质量份的构成为：基础油25～35份、蒸馏水45～55份、润滑剂3～7份、缓蚀剂2～4份、乳化剂4～8份、杀菌抑菌剂1～2份、消泡剂0.2～1份、抗硬水剂1～5份、极压剂4～8份、表面活性剂1～3份。

2.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述基础油采用5#白油。

3.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述润滑剂和所述乳化剂均采用聚乙二醇。

4.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述缓蚀剂采用有机磷酸酯和硅氧烷酮的复配缓蚀剂。

5.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，在所述缓蚀剂中，有机磷酸酯和硅氧烷酮的质量比为1:5。

6.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述杀菌抑菌剂采用广谱杀菌抑菌剂mbm或广谱抑真菌剂ipbc。

7.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述消泡剂采用改性聚醚有机硅型消泡剂。

8.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述抗硬水剂和所述表面活性剂均采用脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸。

9.根据权利要求1所述的长效微乳化型镁合金切削液，其特征在于，所述极压剂采用有机磷酸酯和氯化石蜡中的至少一种。

10.如权利要求书1～9中任意一项所述长效微乳化型镁合金切削液的制备方法，其特征在于：将基础油、蒸馏水、润滑剂和乳化剂混合，升温至70℃并搅拌至完全乳化；然后降温至40℃以下后，加入缓蚀剂、杀菌抑菌剂、消泡剂、抗硬水剂、极压剂及表面活性剂，搅拌1～1.5h；加入适量硼砂或三乙醇胺调节ph值至8.5～9.5之间，即得长效微乳化型镁合金切削液。

技术总结本发明公开了一种长效微乳化型镁合金切削液，原液组成包括基础油、蒸馏水、润滑剂、缓蚀剂、乳化剂、杀菌抑菌剂、消泡剂、抗硬水剂、极压剂和表面活性剂。本发明的产品磷含量较低，具有良好的抗生物腐蚀性能，同时具有较高的消泡性能、润滑性能、防锈蚀性能、清洁性能、降温性能，作为使用周期较长的工业消耗品，能够保证切削液的长效使用，可以降低废液的排放量，更能达到环境友好的目的。技术研发人员：刘万青,梁子睿,胡叶跟,王晓东受保护的技术使用者：合肥华清高科表面技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/7