1.本发明属于加工液领域,具体涉及一种水溶性可用作机床导轨油的加工液及其制备方法。
背景技术:2.机床在加工工件时需要用到导轨油,以润滑导轨、降低阻力,使导轨的移动顺畅、精密、准确而避免出现爬行现象。市场上导轨油都为纯油性,由矿物基础油加入适当防锈、抗磨、粘附剂等组成。
3.机床在加工工件时,导轨油会不断泄露进切削液中。无论是油性还是水性切削液,都会受到导轨油的污染。油性切削液中的极压添加剂成分的浓度会被逐渐稀释,造成润滑性下降,有较大着火风险,影响正常加工。在水性切削液中,一是导轨油会覆盖在液面,二是由于刀具和循环泵的高速长期剪切作用,即使导轨油具有较好的水分离性,也会被部分乳化进切削液体系中,造成水性切削液浓度无法测量和控制,因其润滑性不足实际上较少使用,粘度极低也无法用作导轨油。两者都会严重影响切削液的使用寿命。
技术实现要素:4.根据本发明的一个方面,提供了一种水溶性可用作机床导轨油的加工液及其制备方法,所述加工液的组分包括合成酯、硫化极压剂、水、防锈剂、ph稳定剂、乳化剂、耦合剂、杀菌剂、油酸,各组分的质量分数为合成酯10
‑
45%,硫化极压剂2
‑
10%,水5
‑
45%,防锈剂0.5
‑
5%,ph稳定剂1
‑
15%,乳化剂2
‑
10%,耦合剂2
‑
20%,杀菌剂0.05
‑
1%、油酸2
‑
8%。
5.在一实施例中,所述加工液为不锈钢和钛合金切削液。
6.在一实施例中,所述合成酯为四聚蓖麻油酸酯、油酸甲酯、混合脂肪酸甲酯、c21二酸异辛酯、棕榈酸异辛酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸丁酯中的一种或多种。
7.在一实施例中,所述硫化极压剂为硫化烯烃、二烷基三硫化物、硫化猪油、硫化酯中的一种或多种。
8.在一实施例中,所述防锈剂为癸二酸、月桂二酸、氨基酸、三嗪聚羧酸中的一种或多种。
9.在一实施例中,所述ph稳定剂为三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、一异丙醇胺中的一种或多种。
10.在一实施例中,所述乳化剂为烷氧基化脂肪醇、烷氧基化油醇、司盘80中的一种或多种。
11.在一实施例中,所述耦合剂为c12
‑
16异构醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇甲醚中的一种或多种。
12.在一实施例中,所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮、苯氧乙醇、双吗啉甲烷中的一种或多种。
13.根据本发明的另一个方面,一种上述加工液的制备方法,包括:将用以制备加工液
的组分中的水溶性组分和油溶性组分分别混合搅拌溶解至均匀透明而得到水溶性组分混合液和油溶性组分混合液,以及混合水溶性组分混合液和油溶性组分混合液并搅拌至均匀透明得到所述加工液。
14.在一实施例中,所述水溶性组分包括30份水、5份二乙醇胺、1份癸二酸、1份双吗啉甲烷、3份二丙二醇丁醚,所述油溶性组分包括30份油酸甲酯、5份c21二酸异辛酯、5份四聚蓖麻油酸酯、4份油酸、8份烷氧基化脂肪醇、4份硫化烯烃、4份c14
‑
c15混合异构醇,所述水溶性组分混合液和油溶性组分混合后搅拌时间为30min。
15.本发明的加工液,具有与纯油性切削油同等或更好的润滑性,同时无闪点不可燃不着火,且清洗废水可直接回用,在加工领域具有良好的优势,尤其适用作不锈钢和钛合金切削液。
附图说明
16.为了使本发明所解决的技术问题、采用的技术手段及取得的技术效果更加清楚,下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例。但需声明的是,下面描述的附图仅仅是本发明的示例性实施例的附图,对于本领域的技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
17.图1是本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
18.现在将参考附图来更加全面地描述本发明的示例性实施例,虽然各示例性实施例能够以多种具体的方式实施,但不应理解为本发明仅限于在此阐述的实施例。相反,提供这些示例性实施例是为了使本发明的内容更加完整,更加便于将发明构思全面地传达给本领域的技术人员。在符合本发明的技术构思的前提下,在某个特定的实施例中描述的结构、性能、效果或者其他特征可以以任何合适的方式结合到一个或更多其他的实施例中。
19.在对于具体实施例的介绍过程中,对结构、性能、效果或者其他特征的细节描述是为了使本领域的技术人员对实施例能够充分理解。但是,并不排除本领域技术人员可以在特定情况下,以不含有上述结构、性能、效果或者其他特征的技术方案来实施本发明。
20.附图中的流程图仅是一种示例性的流程演示,不代表本发明的方案中必须包括流程图中的所有的内容、操作和步骤,也不代表必须按照图中所显示的的顺序执行。例如,流程图中有的操作/步骤可以分解,有的操作/步骤可以合并或部分合并,等等,在不脱离本发明的发明主旨的情况下,流程图中显示的执行顺序可以根据实际情况改变。
21.附图中的框图一般表示的是功能实体,并不一定必然与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理单元装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
22.各附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分,因而下文中可能省略了对相同或类似的元件、组件或部分的重复描述。还应理解,虽然本文中可能使用第一、第二、第三等表示编号的定语来描述各种器件、元件、组件或部分,但是这些器件、元件、组件或部分不应受这些定语的限制。也就是说,这些定语仅是用来将一者与另一者区分。例
如,第一器件亦可称为第二器件,但不偏离本发明实质的技术方案。此外,术语“和/或”、“及/或”是指包括所列出项目中的任一个或多个的所有组合。
23.本发明提供了一种水溶性可用作机床导轨油的加工液及其制备方法,其例如可用作切削液,例如不锈钢和钛合金切削液,同时也可用作导轨油使用,泄露进切削液中而无任何影响,且减少切削液的用量,及危险废物的产生。可以解决导轨油泄露进切削液中造成浮油,破乳,降低切削液润滑性等缺点。
24.本发明是一款可水溶的导轨油,既可以替代导轨油,同时可以进行不锈钢和钛合金加工,任意比例互溶,无分层;同时易清洗,防锈性好,不会造成设备生锈问题。
25.本发明涉及水作为阻燃剂和冷却剂(例如含量在10
‑
60%)存在于可溶性矿物油或合成酯加工不锈钢和钛合金的加工方法及工艺配方。本发明的加工液,例如切削液为低粘度水溶性切削液,不含矿物油,可生物降解,油烟油雾极少;并且其工件和碎屑经水清洗后产生的废液可重新投入该切削液中重复使用,无废液排放。用作于导轨油时,减少了切削液的用量及废物排放。
26.本发明实施例的一种水溶性可用作机床导轨油的切削液,由合成酯、硫化极压剂、水、防锈剂、ph稳定剂、乳化剂、耦合剂、杀菌剂、油酸等组成。各组分的质量分数为:合成酯10
‑
45%,硫化极压剂2
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10%,水5
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45%,防锈剂0.5
‑
5%,ph稳定剂1
‑
15%,乳化剂2
‑
10%,耦合剂2
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20%,杀菌剂0.05
‑
1%、油酸2
‑
8%。
27.在本实施例中,所述合成酯为四聚蓖麻油酸酯、油酸甲酯、混合脂肪酸甲酯、c21二酸异辛酯、棕榈酸异辛酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸丁酯中的一种或多种。所述硫化极压剂为硫化烯烃、二烷基三硫化物、硫化猪油、硫化酯中的一种或多种。所述防锈剂为癸二酸、月桂二酸、氨基酸、三嗪聚羧酸中的一种或多种。所述ph稳定剂为三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、一异丙醇胺中的一种或多种。所述乳化剂为烷氧基化脂肪醇、烷氧基化油醇、司盘80中的一种或多种。所述耦合剂为c12
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16异构醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙二醇甲醚中的一种或多种。所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮、苯氧乙醇、双吗啉甲烷中的一种或多种。
28.本发明制备的切削液具有与纯油性切削油同等或更好的润滑性,同时无闪点不可燃不着火,且清洗废水可直接回用。
29.配方中的合成酯和硫化极压剂吸附在工件和刀具之间形成膜,具有很好的边界润滑性,在高温下硫元素还与金属表面形成fes极压保护层,从而降低刀具磨损,提高表面质量。四球测试数据表明,其润滑性与市面上大量使用的油性切削油完全相当甚至更好,配方中的水进一步带走切削产生的热量,同时不会出现着火现象,同时防锈剂、ph稳定剂、杀菌剂等保持该切削液具有良好的防锈性、抗腐败性。
30.该切削液还具有合适的运动粘度,使用时直接使用而无须稀释,同时可用作导轨油使用,泄露进切削液中而无任何影响。
31.本发明可以替代传统的32号油性导轨油,这种全新的全合成水溶性切削液可用作机床导轨油,混溶进切削液中无任何不良反应。
32.下面结合具体实施例对本发明作详细说明(以下份数都为质量)
33.实施例1
34.如图1所示,本发明实施例的加工液的制备方法,包括:将用以制备加工液的组分
中的水溶性组分和油溶性组分分别混合搅拌溶解至均匀透明而得到水溶性组分混合液和油溶性组分混合液,以及混合水溶性组分混合液和油溶性组分混合液并搅拌至均匀透明得到所述加工液。
35.将30份水、5份二乙醇胺(ph稳定剂)、1份癸二酸(防锈剂)、1份双吗啉甲烷(杀菌剂)、3份二丙二醇丁醚(耦合剂)在一容器中混合搅拌至完全溶解透明得混合物1(水溶性组分混合液)。另一容器中,将30份油酸甲酯(合成酯)、5份c21二酸异辛酯(合成酯)、5份四聚蓖麻油酸酯(合成酯)、4份油酸、8份烷氧基化脂肪醇(乳化剂)、4份硫化烯烃(硫化极压剂)、4份c14
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c15混合异构醇(耦合剂)混合搅拌至均匀透明得混合物2(油溶性组分混合液)。将混合物1全部投入混合物2中搅拌30min至为均匀透明液体,即得到一种清洗废液可循环使用的不锈钢和钛合金切削液。
36.实施例2
37.通过四球摩擦实验机,进行四球摩擦实验,实验条件:磨痕直径:(196n,1800r/min,60min,54℃),mm≯0.35mm
38.表一 各种切削液的性能比较
[0039][0040]
参见表一,本发明实施例公开的加工液,其粘度相对较低,且不可燃,可循环使用。
[0041]
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0042]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0043]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
[0044]
以上所述实施例仅表达了本技术的多种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护
范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。