本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及一種金屬切削液。
背景技術(shù)：
金屬切削液是指用于金屬及其合金在切削加工過(guò)程中所使用的潤(rùn)滑劑，切削液廣泛使用在現(xiàn)代金屬切削加工中，成為機(jī)械制造過(guò)程中不可或缺的輔助材料。合理使用切削液能有效地減小切削力、降低切削溫度、減小加工系統(tǒng)熱變形、延長(zhǎng)刀具使用壽命和改善加工表面質(zhì)量。此外，使用高性能切削液也是改善某些難加工材料切削加工性的一項(xiàng)重要措施。
金屬切削液在機(jī)械去除加工中的主要作用是冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹。由于液體的對(duì)流和汽化可以降低刀具和工件的表面溫度，從而防止了工件表面的燒傷和形變。此外，通過(guò)在切削液中添加一些添加劑，可以改變工件的表面性能。如常用的方法為在切削液中添加油性劑，可在加工過(guò)程中吸附在工件表面上形成油膜，有效防止工件出現(xiàn)銹蝕的情況。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前金屬潤(rùn)滑劑的市場(chǎng)年總需求量約為25萬(wàn)t，而其中切削加工液要占到加工潤(rùn)滑劑總消耗量的38%。隨著科技的發(fā)展、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，切削液的負(fù)面影響也日益引起關(guān)注。研究表明其對(duì)環(huán)境和人體的危害很大，特別是廢液對(duì)水資源的污染。礦物油是金屬切削液的主要成分之一，其生物降解性差，能長(zhǎng)期滯留在水和土壤中。美國(guó)環(huán)保局指出，油對(duì)水生物有急性致死毒性，也有長(zhǎng)期亞急性致死毒性。水中油含量超過(guò)10ug/g，就會(huì)使海洋植物死亡，超過(guò)300ug/g，可使淡水魚死亡。此外金屬切削液的添加劑對(duì)環(huán)境的污染也是多方面的，如常用作極壓添加劑的短鏈氯化石蠟是海水污染物之一，在水基金屬切削液中常用磷酸鈉防銹劑會(huì)使河流、湖泊因富營(yíng)養(yǎng)化而出現(xiàn)赤潮，作為防銹劑的亞硝酸鈉會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌性等。為此世界各發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合、使用條件和終端處理方法的不同分別對(duì)礦物油、氯化石蠟、硅油和難降解的添加劑進(jìn)行禁止和限制使用，我國(guó)也已逐漸淘汰防銹劑亞硝酸鈉等有害物質(zhì)。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的原因，目前使用的絕大部分金屬切削液仍不同程度地含有對(duì)人體或生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。
中國(guó)專利201410546864.5，發(fā)明了一種綠色環(huán)保型金屬切削液及其制備方法。該發(fā)明中提到的切削液使用了植物油作為潤(rùn)滑油，抗磨劑選用了豬血清，均不會(huì)產(chǎn)生有害污染，并且還使用聚異丁烯抑制加工過(guò)程中煙霧的產(chǎn)生。有效的實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的目的，但是其使用的消泡劑和防銹劑等仍為有毒有害物質(zhì)，加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢渣等仍會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
中國(guó)專利201510207670.5，發(fā)明了一種新型環(huán)保金屬切削液。該發(fā)明中提到的切削液不使用任何礦物質(zhì)材料，使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢液、廢渣均可在一定環(huán)境下分解為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。但是其合成材料中大部分原材料價(jià)格昂貴，性價(jià)比較低，不利于中小型企業(yè)投入使用，而且在個(gè)別溫度較高的加工環(huán)境下，該切削液仍舊會(huì)分解釋放出有毒氣體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型環(huán)保的金屬切削液，該切削液合成自一些較易獲得的廉價(jià)原材料，切削過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，產(chǎn)生的廢液、廢渣也易于回收處理。
本發(fā)明提供的金屬切削液方案由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：
乙二醇8-15份、松香酸鈉8-20份、乙酸乙酯5-7份、甘油4-6份、碳酸鈉2-4份、聚醚多元醇5-7份、山梨糖醇15-20份、聚異丁烯10-12份、二叔丁對(duì)甲酚2-3份、烷基聚氧丙烯羧酸鈉0.5-1.5份、脂肪酸甲酯磺酸鹽10-20份、二聚酸甲酯5-10份、己六醇六磷酸酯5-10份、水100-150份。
本發(fā)明提供的金屬切削液制備步驟為：
（1）將松香酸鈉、乙酸乙酯、碳酸鈉、聚醚多元醇、山梨糖醇加入到水中，加熱至50-60℃，攪拌均勻后加入甘油并繼續(xù)攪拌，冷卻至30℃以下后加入乙二醇備用；
（2）將聚異丁烯、二叔丁對(duì)甲酚、烷基聚氧丙烯羧酸鈉混合加熱至45-55℃，攪拌均勻后將步驟（1）中的產(chǎn)物緩慢加入，以200-300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌，加料結(jié)束后加熱至60-70℃，并在1500-1800轉(zhuǎn)/分下快速攪拌5-10分鐘；
（3）將剩余的材料混合加熱至60-70℃，以1500-1800轉(zhuǎn)/分下快速攪拌并緩慢加入步驟（2）中的產(chǎn)物，并繼續(xù)攪拌10-15分鐘即可。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1。
一種綠色環(huán)保型金屬切削液，其由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成：
乙二醇10份、松香酸鈉10份、乙酸乙酯6份、甘油5份、碳酸鈉3份、聚醚多元醇7份、山梨糖醇16份、聚異丁烯10份、二叔丁對(duì)甲酚2份、烷基聚氧丙烯羧酸鈉0.8份、脂肪酸甲酯磺酸鹽12份、二聚酸甲酯7份、己六醇六磷酸酯8份、水100份。
實(shí)施例2。
一種綠色環(huán)保型金屬切削液，其由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成：
乙二醇10份、松香酸鈉8份、乙酸乙酯6份、甘油5份、碳酸鈉3份、聚醚多元醇5份、山梨糖醇15份、聚異丁烯12份、二叔丁對(duì)甲酚3份、烷基聚氧丙烯羧酸鈉0.5份、脂肪酸甲酯磺酸鹽10份、二聚酸甲酯5份、己六醇六磷酸酯8份、水100份。
實(shí)施例3。
一種綠色環(huán)保型金屬切削液，其由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成：
乙二醇10份、松香酸鈉15份、乙酸乙酯6份、甘油5份、碳酸鈉2份、聚醚多元醇7份、山梨糖醇18份、聚異丁烯10份、二叔丁對(duì)甲酚2份、烷基聚氧丙烯羧酸鈉1.2份、脂肪酸甲酯磺酸鹽15份、二聚酸甲酯10份、己六醇六磷酸酯5份、水100份。
實(shí)施例4。
一種綠色環(huán)保型金屬切削液，其由以下重量分?jǐn)?shù)的原料制成：
乙二醇10份、松香酸鈉20份、乙酸乙酯6份、甘油5份、碳酸鈉4份、聚醚多元醇6份、山梨糖醇20份、聚異丁烯11份、二叔丁對(duì)甲酚3份、烷基聚氧丙烯羧酸鈉1.5份、脂肪酸甲酯磺酸鹽20份、二聚酸甲酯7份、己六醇六磷酸酯10份、水100份。
本發(fā)明所提供的金屬切削液生產(chǎn)造價(jià)合理，并且未使用任何易污染環(huán)境的原材料，未使用任何礦物質(zhì)原材料，使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，產(chǎn)生的廢渣廢液只需中和酸堿度無(wú)需做額外的處理。