一种水包油型金属加工用油及其制备方法

本发明属于金属加工用油领域，具体涉及一种水包油型金属加工用油及其制备方法。

背景技术：

1、金属在切割加工过程中，由于刀具与金属之间的剧烈摩擦，产生的大量热量易导致金属和刀具发生热变形，从而导致工件加工精度的降低和刀具的磨损、变形。金属工件在加工、转移、存放等过程中，由于空气、水汽等环境因素，也会导致金属工件发生生锈、腐蚀。目前市场上金属加工用油分为两类，一类是将表面活性剂和润滑成分用水稀释后使用的水溶性金属加工用油剂，另一类是以矿物油为主要成分，直接作为原液使用的水不溶性金属加工用油剂。水溶性金属加工用油剂表现出优越的冷却性能，但其润滑性能较差，导致金属工件和刀具的磨损、变形；而水不溶性金属加工用油剂表现出优越的润滑性能，但其冷却性能较差，同时大量矿物油的使用导致了严重的环境污染问题。因此，开发一种兼顾优良冷却性能和润滑性能的金属加工用油成为研究热点。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种水包油型金属加工用油及其制备方法，本发明制备的水包油型金属加工用油，既有水，又有油，同时具有优越冷却性能和润滑性能。

2、技术方案：一种水包油型金属加工用油，包括如下组分，

3、亲油乳化剂:4.9～8.0wt％；

4、基础油:3.8～6.3wt％；

5、防锈剂:2.9～4.8wt％；

6、自来水:75.2～80.1wt％；

7、亲水乳化剂:6.1～10.1wt％；

8、防腐剂:0.1～0.4wt％。

9、进一步的，所述亲油乳化剂为n-丁酰-n-丁基十二酸烷基酯，其中烷基是指c4～c12的直链烷基。

10、进一步的，所述防锈剂为n-丙酰-n-己基十六酸烷基酯，其中烷基是指c4～c12的直链烷基。

11、进一步的，所述亲水乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯。

12、进一步的，所述亲水乳化剂为月桂酸聚氧乙烯酯、油酸聚氧乙烯酯或松香酸聚氧乙烯酯中的一种。

13、进一步的，所述基础油为32#机油。

14、进一步的，所述防腐剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。

15、本发明还提供了一种水包油型金属加工用油的制备方法，将亲油乳化剂、基础油、防锈剂、自来水、亲水乳化剂和防腐剂依次加入烧杯后，在室温下，以60～100n/min的转速机械搅拌10～20min，即得水包油型金属加工用油。

16、有益效果：

17、1)本发明首创性地采用氨基酸类表面活性剂作为防锈剂和亲油乳化剂，因为氨基酸类表面活性剂结构中没有胺和钠离子，所以不会与自来水中的镁离子和钙离子，或者来自机械加工作业中的重金属离子形成非水溶性盐，所以稳定性优越。

18、取代了目前市场上金属加工用油中添加的胺皂和钠皂，从而避免了水硬度对金属加工用油稳定性的影响，所以也无需加入软水剂；

19、2)脂肪酸聚氧乙烯酯结构中不仅有羧基，还有酯基，所以亲水性强，本发明采用脂肪酸聚氧乙烯酯作为亲水乳化剂，不仅亲水性强，而且同时具有优良的防锈性能，与防锈剂n-丙酰-n-己基十六酸烷基酯起到协同作用，有利于提升金属加工用油的防锈性能；

20、3)基础油用量少，且氨基酸类表面活性剂生物降解性好，使用后产生的废液易处理，无环境污染问题；

21、3)所调配的金属加工用油含水量较高，属于水包油型，同时具有优越的冷却性能和润滑性能；操作简单，只需将原料依次投料后开始搅拌，操作时间短，无须加热，能耗低。

技术特征：

1.一种水包油型金属加工用油，其特征在于，包括如下组分，

2.根据权利要求1所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述亲油乳化剂为n-丁酰-n-丁基十二酸烷基酯，其中烷基是指c4～c12的直链烷基。

3.根据权利要求1所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述防锈剂为n-丙酰-n-己基十六酸烷基酯，其中烷基是指c4～c12的直链烷基。

4.根据权利要求1所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述亲水乳化剂为脂肪酸聚氧乙烯酯。

5.根据权利要求4所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述亲水乳化剂为月桂酸聚氧乙烯酯、油酸聚氧乙烯酯或松香酸聚氧乙烯酯中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述基础油为32#机油。

7.根据权利要求1所述的一种水包油型金属加工用油，其特征在于，所述防腐剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。

8.一种水包油型金属加工用油的制备方法，其特征在于，将亲油乳化剂、基础油、防锈剂、自来水、亲水乳化剂和防腐剂依次加入烧杯后，在室温下，以60～100n/min的转速机械搅拌10～20min，即得水包油型金属加工用油。

技术总结本发明公开一种水包油型金属加工用油及其制备方法，所述水包油型金属加工用油包括如下组分，亲油乳化剂:4.9～8.0wt％；基础油:3.8～6.3wt％；防锈剂:2.9～4.8wt％；自来水:75.2～80.1wt％；亲水乳化剂:6.1～10.1wt％；防腐剂:0.1～0.4wt％。制备方法：将亲油乳化剂、基础油、防锈剂、自来水、亲水乳化剂和防腐剂依次加入烧杯后，在室温下，以60～100n/min的转速机械搅拌10～20min，即得水包油型金属加工用油。本发明同时具有优越冷却性能和润滑性能；本发明首创性地采用氨基酸类表面活性剂作为防锈剂和亲油乳化剂，避免了水硬度对金属加工用油稳定性的影响；采用脂肪酸聚氧乙烯酯作为亲水乳化剂，亲水性强同时具有优良的防锈性能，与防锈剂起到协同作用，提升了防锈性能。技术研发人员：丁建飞,熊倢受保护的技术使用者：盐城工学院技术研发日：技术公布日：2024/4/17