專利名稱：高速強(qiáng)力磨削油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種適用于高速、大磨削量磨制高速鋼及硬質(zhì)合金鋼工件的高速強(qiáng)力磨削油。
高速強(qiáng)力磨削是近年來機(jī)械加工工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。它是用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪使鉆頭、絲錐、立銑刀等高速鋼及硬質(zhì)合金鋼工件直接磨制成型，這種新的加工方法比老的車、銑、刨、磨等加工方法制造工件的功效，不僅可以提高幾十倍，而且加工的精度和光潔度也可大大提高。高速強(qiáng)力磨削的磨削速度，一般在65米/秒以上。用這種新的加工方法，砂輪與工件之間因其強(qiáng)力磨擦，使磨削溫度高達(dá)1000℃以上，嚴(yán)重?zé)齻ぜ?。因此，必須使用能有效冷卻高速強(qiáng)力磨削加工工件的冷卻液。專利號(hào)為87103028、名稱為高速強(qiáng)力磨削油及其制備方法的我國發(fā)明專利，公開了該項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)的磨削油的組份是由5-10%的添加劑與95-90%的礦物油混合而成，添加劑由
的混合的脂肪酸及脂肪酸脂、磺化蓖麻油、磷化表面活性劑或硫化表面活性劑、植物磷脂、二甲基硅油等按一定比例組成。本發(fā)明是在上述專利技術(shù)的基礎(chǔ)上作了重要的改進(jìn)。本發(fā)明采用了在皮革加工中難以處理的副產(chǎn)物“皮化油”合成性能優(yōu)良的潤滑滲透添加劑和在油料加工中的副產(chǎn)物“油腳子”合成性能優(yōu)良的輔助潤滑添加劑。變廢為寶。由于這兩種添加劑的制造成本大大降低，因而使整個(gè)高速強(qiáng)力磨削油的制造成本大幅度下降。上述兩種添加劑具有良好的滲透性、潤滑性、抗氧化性，因此本發(fā)明產(chǎn)品具有更長的使用壽命和更好的防止工件燒傷性能。此外，專利號(hào)為87103028的高速強(qiáng)力磨削油，在極端條件下，作腐蝕試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有輕微腐蝕現(xiàn)象。本發(fā)明產(chǎn)品采用具有更好防銹性能的防銹添加劑，有效地解決了上述發(fā)明專利產(chǎn)品在極端條件下出現(xiàn)腐蝕的問題。
本發(fā)明的目的是在上述發(fā)明專利的基礎(chǔ)上針對(duì)其存在的缺陷作了改進(jìn)，研制一種成本低，抗腐蝕性好、使用壽命長以及可更好防止工件燒傷的適用于高速、大磨削量磨制高速鋼及硬質(zhì)合金鋼工件的高速強(qiáng)力磨削油。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由基礎(chǔ)油(礦物油)和添加劑按50-95∶50-5的重量比制備而成，本發(fā)明的磨削油的組成及重量百分含量如下名稱 含量(重量%)礦物油 50-95潤滑滲透添加劑 2-20
輔助潤滑添加劑 2-20硫化表面活性劑或磷化表面活性劑 0.5-5防銹添加劑 0.3-3植物磷脂 0.2-2二甲基硅油 2-4ppm潤滑滲透添加劑是由皮革加工中得到的副產(chǎn)物“皮化油”(即在皮革加工中，從牛皮，豬皮，羊皮上刮下來的膏狀固體)經(jīng)化學(xué)改性，合成的一種具有C8-C30的大大小小不同分子的復(fù)雜混合脂肪酸脂，能有效地滲透到砂輪砂粒與工件之間的不同孔徑的孔穴之中，對(duì)工件的各部位進(jìn)行有效潤滑的潤滑滲透添加劑。輔助潤滑劑是由油料加工中得到的副產(chǎn)物“油腳子”(即在油料加工中，從米糠油，棉籽油，菜子油，玉米油，或大豆油中的一種或多種，在制造過程中析出的黃色沉淀物。)經(jīng)化學(xué)改性，合成的一種不僅具有良好的潤滑作用，而且具有良好的抗氧化能力，能減少磨削油在磨制高溫下的氧化損失的一種性能優(yōu)良的復(fù)雜混合脂肪酸。磷化表面活性劑或硫化表面活性劑及植物磷脂，既有滲透作用又能與金屬表面形成化學(xué)膜，同時(shí)有抗氧化作用，它們是一種極壓添加劑。由于在它們的分子中有極壓性能好的活性基因，因此，在磨制的高溫高壓下具有優(yōu)良的耐壓抗磨性，能有效地維持潤滑膜的強(qiáng)度，減少磨擦，降低磨削熱，保護(hù)工件不被燒傷。同時(shí)由于它們還帶有親水性的表面活性基團(tuán)，因此又具有良好的清洗效果和耐水性。本發(fā)明中的防銹添加劑是指辛基石油磺酸鋇、石油磺酸鋇、磺化蓖麻油、苯駢三氮唑等中的一種或多種，主要起防止工件腐蝕生銹的作用。二甲基硅油主要用作消泡劑。
本發(fā)明的高速強(qiáng)力磨削油的制造方法是1、以上述的“皮化油”、脂肪醇、堿溶液重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，首先在反應(yīng)釜內(nèi)按重量比加入60-85%的“皮化油”，在攪拌下加13-39%的C1- 的脂肪醇，繼續(xù)攪拌均勻后，加1-2%的堿溶液，再攪拌并加熱到60-75℃，反應(yīng)1-2小時(shí)后停止加熱，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后分離出下層的催化劑(堿)、水和其它副產(chǎn)物，將上層液體用無水硫酸鈉脫水靜置，可得黃色油狀的潤滑滲透添加劑;
2、以上述的“油腳子”、硫酸重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，在反應(yīng)釜內(nèi)按重量比加入80-95%的“油腳子”，在攪拌下，加5-20%的硫酸作催化劑，并逐步加熱升溫至90-105℃，反應(yīng)2-3小時(shí)后停止加熱，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后取出，除去催化劑，可得到黃色油狀的輔助潤滑添加劑;
3、以上述1步驟所得的潤滑滲透添加劑、2步驟所得的輔助潤滑添加劑、以及防銹添加劑、硫化表面活性劑或磷化表面活性劑、植物磷脂、礦物油重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，將2-20%的潤滑滲透添加劑、2-20%的輔助潤滑添加劑、0.5-5%的硫化表面活性劑或磷化表面活性劑、0.3-3%的防銹添加劑、0.2-2%的植物磷脂與50-95%的礦物油混合在一起攪拌均勻，再加2-4ppm溶于煤油中的二甲基硅油作消泡劑，最后經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁芍频帽景l(fā)明的黃色油狀的高速強(qiáng)力磨削油。
經(jīng)檢測(cè)，本高速強(qiáng)力磨削油的開口閃點(diǎn)＞180℃，閉口閃點(diǎn)＞190℃，粘度20-30CST。
該磨削油制造工藝簡單，成本較專利號(hào)為87103028的磨削油低20%左右，無腐蝕性，對(duì)人無毒害，不污染環(huán)境。由于本發(fā)明采用了皮革加工和油料加工中的難于處理的副產(chǎn)物“皮化油”和“油腳子”為原料，可起到變廢為寶、減輕環(huán)境污染的社會(huì)效果。本發(fā)明產(chǎn)品具有良好的滲透性、潤滑性、抗氧化性，使用壽命長，防止工件燒傷性能好，抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明研制的高速強(qiáng)力磨削油在F-500型高速磨床上作了條件試驗(yàn)及實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均不低于專利號(hào)為87103028的磨削油，但其制造成本，僅為上述專利技術(shù)產(chǎn)品的80%左右，使用壽命長，抗腐蝕能力優(yōu)于上述專利技術(shù)產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品可在砂輪線速度65米/秒，工件進(jìn)給速度為8米/分，一次磨削量達(dá)100克/分以上狀態(tài)下使用，工件表面不燒傷、不腐蝕、不變質(zhì)、表面光潔度好，砂輪磨損小。
實(shí)施例1在反應(yīng)釜中加入45KG礦物油，在攪拌下加入前述制造方法1(“皮化油”70%，脂肪醇28%，堿溶液1-2%，在75℃)獲得的潤滑滲透添加劑20KG和前述制造方法2(“油腳子”95%，15%的硫酸，100℃下)獲得的輔助潤滑添加劑20KG，攪拌均勻后，再加硫化表面活性劑5KG和加熱至70℃的辛基石油磺酸鋇和植物磷脂的礦物油溶液(辛基石油磺酸鋇∶植物磷脂∶礦物油＝30∶20∶50)10KG，最后加4ppm溶于煤油中的二甲基硅油，攪拌30分鐘后即得到黃色油狀的高速強(qiáng)力磨削油。
實(shí)施例2在反應(yīng)釜中加入67.5KG礦物油，在攪拌下加入前述制造方法1(“皮化油”80%、脂肪醇18%、堿溶液1-2%、在70℃下)獲得的潤滑滲透添加劑10KG和前述制造方法2(“油腳子”90%、硫酸10%、在100℃下)獲得的輔助潤滑添加劑10KG，攪拌均勻后，再加磷化表面活性劑2.5KG。再加入加熱至70℃的石油磺酸鋇和植物磷脂的礦物油溶液(石油磺酸鋇∶植物磷脂∶礦物油＝15∶10∶75)10KG。最后加4ppm溶于煤油中的二甲基硅油，攪拌30分鐘后即得黃色油狀的高速強(qiáng)力磨削油。
實(shí)施例3在反應(yīng)釜中加85.5KG礦物油，于攪拌下加前述制造方法1(“皮化油”80%、脂肪醇18%、堿溶液2%、在70℃下)獲得的潤滑滲透添加劑2KG和前述制造方法2(“油腳子”90%、硫酸10%、在105℃下)獲得的輔助潤滑劑2KG，攪拌均勻后，再加磷化表面活性劑0.5KG。再加入加熱至70℃的石油磺酸鋇和植物磷脂的礦物油溶液(石油磺酸鋇∶植物磷脂∶礦物油＝13∶2∶95)10KG，最后加2ppm溶于煤油中的二甲基硅油，攪拌30分鐘后即得黃色油狀的高速強(qiáng)力磨削油。
權(quán)利要求
1.一種用于高速鋼及硬質(zhì)合金鋼的高速強(qiáng)力磨削油，它是由添加劑及礦物油混合而成，其特征是該磨削油的成分及其重量百分比組成為礦物油 50-95%潤滑滲透添加劑 2-20%輔助潤滑添加劑 2-20%硫化表面活性劑或磷化表面活性劑 0.5-5%防銹添加劑 0.3-3%植物磷脂0.2-2%二甲基硅油 2-4ppm
2.一種用于高速鋼及硬質(zhì)合金鋼的高速強(qiáng)力磨削油的制備方法，其特征是(a)以“皮化油”、脂肪醇、堿溶液重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，首先在反應(yīng)釜內(nèi)按重量比加入60-85%的“皮化油”，在攪拌下加13-39%C1-
的脂肪醇，繼續(xù)攪拌均勻后，加1-2%的堿溶液，再攪拌并加熱到60-75℃，反應(yīng)1-2小時(shí)后停止加熱，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后分離出下層的催化劑(堿)、水和其它副產(chǎn)物，將上層液體用無水硫酸鈉脫水靜置，可得黃色油狀的潤滑滲透添加劑;(b)以“油腳子”、硫酸重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，在反應(yīng)釜內(nèi)按重量比加入80-95%的“油腳子”，在攪拌下，加5-20%的硫酸作催化劑，并逐步加熱升溫至90-105℃，反應(yīng)2-3小時(shí)后停止加熱，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后取出，除去催化劑，可得到黃色油狀的輔助潤滑添加劑;(c)以(a)步驟所得的潤滑滲透添加劑、(b)步驟所得的輔助潤滑添加劑、以及防銹添加劑、硫化表面活性劑或磷化表面活性劑、植物磷脂、礦物油重量之和為基準(zhǔn)，按重量比，其各組份百分含量之和計(jì)為100%，將2-20%的潤滑滲透添加劑、2-20%的輔助潤滑添加劑、0.5-5%的硫化表面活性劑或磷化表面活性劑、0.3-3%的防銹添加劑、0.2-2%的植物磷脂與50-95%的礦物油混合在一起攪拌均勻，再加2-4ppm溶于煤油中的二甲基硅油作消泡劑，最后經(jīng)充分?jǐn)嚢?，可制得本發(fā)明的黃色油狀的高速強(qiáng)力磨削油。
全文摘要
本發(fā)明是適用于高速鋼及硬質(zhì)合金鋼的高速強(qiáng)力磨削油，由礦物油和添加劑混合而成。添加劑由潤滑滲透添加劑、輔助潤滑添加劑、硫化表面活性劑或磷化表面活性劑、防銹添加劑、植物磷脂、二甲基硅油組成。本發(fā)明采用皮革加工和油料加工中的副產(chǎn)物“皮化油”和“油腳子”分別作為制造潤滑滲透添加劑和輔助潤滑添加劑的原料。產(chǎn)品制造成本低，具有良好的滲透性、潤滑性、抗氧化性、使用壽命長和防止工件燒傷等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10M159/08GK1052503SQ8910414
公開日1991年6月26日 申請(qǐng)日期1989年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月11日
發(fā)明者趙績璉, 郭倫, 陳柏林, 張家琪 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院成都分院分析測(cè)試中心