一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液及其制備方法，將10%-15%極壓潤(rùn)滑劑、3%-5%羥基化磺化蓖麻油硼酸酯與水在30-80℃下，混合攪拌10min-1h得到混合組分A；將5%-15%pH穩(wěn)定劑、5%-8%防銹劑與水在30-80℃下，混合攪拌10min-1h得到混合組分B；將15%-25%表面活性劑、3%-5%偶合劑在常溫常壓下混合攪拌混勻得混合物組分C；將A、B、C三組混合組分加入反應(yīng)釜中，在30-80℃攪拌混合10min-1h得產(chǎn)品；本發(fā)明制備的產(chǎn)品具有良好的潤(rùn)滑性、清洗性、防銹性和冷卻性，使用壽命長(zhǎng)，綠色環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全合成切削液，更具體地說(shuō)，涉及一種不銹鋼鉆孔專用全合成切削液，本發(fā)明還涉及一種不銹鋼鉆孔專用全合成切削液的制備方法，屬于環(huán)保型金屬加工潤(rùn)滑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼在機(jī)械性能方面具有高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和沖擊值，而且其高溫強(qiáng)度和硬度亦高，另外，不銹鋼還具有很高的耐腐蝕和耐高溫等特點(diǎn)。因此，它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、石油化工、電子儀表、國(guó)防等工業(yè)部門。
[0003]鉆削加工是最主要的切削加工形式之一，約占總切削加工量的50%以上(張厚江，樊銳，陳五一，等.高速鉆削碳纖維復(fù)合材料鉆削力的研究[J].航空制造技術(shù)，2006 (12):76 □ 79,82.)生產(chǎn)實(shí)踐中，不銹鋼材料的鉆削加工是最常見(jiàn)的一種加工方法，不銹鋼屬于難以加工的材料，與普通的碳鋼相比，其相對(duì)切削加工性能比在0.4-0.6之間，不銹鋼材料韌性大、熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、加工硬化嚴(yán)重、散熱困難等諸多因素，造成刀尖處切削溫度高、切削的粘附性較強(qiáng)，容易產(chǎn)生積屑瘤，出現(xiàn)刀具壽命短和加工工件表面質(zhì)量低等現(xiàn)象。而鉆削加工屬于半封閉式加工，比其他切削加工更加困難，故不銹鋼材質(zhì)的鉆削加工更為復(fù)雜。目前較受重視的是硬質(zhì)合金及金剛石等材料的鉆頭。對(duì)鉆頭、絲錐折斷的原因進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)以下因素起主要作用:一是潤(rùn)滑的問(wèn)題，在加工時(shí)積屑瘤產(chǎn)生，粘刀、切屑排出困難，高溫潤(rùn)滑性不好；二是冷卻不充分，熱量不能及時(shí)散發(fā)出去。針對(duì)上述問(wèn)題，選擇抗粘結(jié)和冷卻性能好的切削液是最有效的辦法。
[0004]切削液可分為非水溶性和水溶性兩大類。就冷卻性來(lái)看，油溶性切削液的冷卻效率是很低的。對(duì)于不銹鋼切削，由于它自身具有導(dǎo)熱點(diǎn)低的特點(diǎn)，所以油性切削液不易進(jìn)行有效的冷卻。水溶性切削液能迅速傳散切削時(shí)產(chǎn)生的熱量從而達(dá)到理想的冷卻效果。水溶性切削液主要用于高速切削加工工序中，它具有良好的冷卻、清洗、防銹和潤(rùn)滑性能。此外，這種切削液價(jià)廉易得，加工件易清洗。它是未來(lái)切削液的發(fā)展方向。水溶性切削液又分為乳化液和合成液兩種，普通乳化油由于含油量大使得冷卻性一般、較易腐敗發(fā)臭，故難以滿足不銹鋼加工的特殊加工要求。合成液在冷卻性能方面是最優(yōu)的，但其中乙醇胺特別是三乙醇胺對(duì)硬質(zhì)合金中的鈷有浸出作用，它會(huì)促使鈷進(jìn)入到合成液中，一方面降低了刀具的使用壽命，另一方面又污染了切削液。如果切削液中含有較多量的鈷，會(huì)給操作工人的健康帶來(lái)極大的危害。
[0005]隨著機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展，人們開(kāi)始大力發(fā)展先進(jìn)的制造技術(shù)，同時(shí)不斷涌現(xiàn)出新工藝來(lái)適應(yīng)新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液來(lái)滿足加工要求。更重要的是，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，清潔生產(chǎn)、綠色制造已成為發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的主題之一。所以，研究和開(kāi)發(fā)新型的切削液，不斷滿足越來(lái)越高的加工要求，同時(shí)節(jié)能降耗，改善和減少切削液等因素給環(huán)境帶來(lái)的污染，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程中的清潔化生產(chǎn)，是我們面臨的新課題。
[0006]申請(qǐng)公布日為2012.08.22，公布號(hào)為CN102643300A公開(kāi)了一種羥基化磺化蓖麻油硼酸酯的制備方法。制備的羥基化磺化蓖麻油硼酸酯在具體的不銹鋼鉆孔專用全合成切削液應(yīng)用中到底如何，效果如何，其所用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是什么等等，并未見(jiàn)文獻(xiàn)的記載和報(bào)道。為滿足不銹鋼鉆削應(yīng)用中的邊界潤(rùn)滑為主的不銹鋼鉆削加工的要求，又有能滿足環(huán)保要求的角度出發(fā)，一般選用對(duì)環(huán)境無(wú)污染的蓖麻油或磺化蓖麻油為主要原料。而如果以極壓潤(rùn)滑為主的全合成切削液中，使用羥基化磺化蓖麻油硼酸酯，其效果如何，也未見(jiàn)文獻(xiàn)的記載和報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于此，為彌補(bǔ)羥基化磺化蓖麻油硼酸酯在不銹鋼鉆孔專用全合成切削液應(yīng)用的空白，發(fā)明人付出了創(chuàng)造性的勞動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到了一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液及其制備方法。
[0008]本發(fā)明涉及的一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保型不銹鋼鉆孔專用全合成切削液，其特征在于，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成:
2.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成:
3.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，所述的表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、妥爾油酰胺、Span系列與Tween系列中的至少一種或其混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，所述的pH穩(wěn)定劑為單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺中的一種或其混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，所述的偶合劑為聚醚、二甘醇、甘油、丙二醇、乙二醇中的一種或其混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的全合成切削液，其特征在于，所述的防銹劑為癸二酸、二聚酸、月桂酸、月桂二酸中的一種或其混合物。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的全合成切削液的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: a)將極壓潤(rùn)滑劑、羥基化磺化蓖麻油硼酸酯與水在30-80°C下，混合攪拌IOmin-1h得到混合組分A ; b)將pH穩(wěn)定劑、防銹劑與水在30-80°C下，混合攪拌IOmin-1h得到混合組分B； c)將表面活性劑、偶合劑在常溫常壓下混合攪拌混勻得混合物組分C； d)將A、B、C三組混合組分加入反應(yīng)釜中，在30-80°C攪拌混合IOmin-1h得產(chǎn)品； 上述步驟I)中所述的極壓潤(rùn)滑劑為脂肪酸與有機(jī)醇在常溫常壓下攪拌反應(yīng)至溶液澄清所制得的產(chǎn)物；所述的羥基化磺化蓖麻油硼酸酯的制備方法如下:烷醇胺和磺化蓖麻油在堿存在下，按照摩爾比5-7:1，以水為溶劑，微波加熱，于130°C -150°C下羥基化反應(yīng)3_4h，慢慢降溫至80°C左右，恒溫反應(yīng)2-3h，進(jìn)一步減壓蒸出甘油和水分，得到中間產(chǎn)物羥基化磺化蓖麻油；羥基化磺化蓖麻油和硼酸按照摩爾比1:1.5-2，于110-130°C進(jìn)行酯化反應(yīng)3-5h，制得羥基化磺化蓖麻油硼酸酯； 該廣品的性能指標(biāo): 最大無(wú)卡咬負(fù)荷PB值達(dá)到720-760N ;燒結(jié)負(fù)荷H)值達(dá)到2500-2750N ;清洗性達(dá)到99%以上；生物降解率達(dá)90%以上。
【文檔編號(hào)】C10M173/00GK103805329SQ201410075357
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】陳郁明, 林亨耀, 劉慧清, 周建輝, 周玉成, 孫雪飛 申請(qǐng)人:廣州市聯(lián)諾化工科技有限公司