1.本发明属于化工产品领域，特别涉及一种全合成磨削液及其制备方法。


背景技术：

2.磨削是应用较为广泛的切削加工方法之一，主要应用于一些硬质材料、对表面粗糙度要求较高的材料，以及精密零部件等的去除加工。磨削液是砂轮和工件之间的纽带，在磨削加工中起着冷却、润滑、清洗、防锈等作用。磨削液性能的优劣对加工件的质量有很大的影响。
3.在磨削加工中，磨削液的润滑性和防锈性是两项很重要的性能。磨削液的润滑性要根据具体工艺与加工件的材质来选择。对于一些中高负荷的磨削，或较难加工的材质来说，磨削液必须具备良好的润滑和极压性。现有的技术中常用到的润滑剂和防锈剂性能较为单一，在工况较为苛刻或当地水质硬度较大的情况下难以满足对润滑和防锈的需求，且大多配方中采用的防锈剂是对人体有害的物质如亚硝酸钠、苯甲酸钠等。同时为了降低高速剪切产生的泡沫，提高沉降性和抗硬水性，现有技术大多需要引入抗泡剂、沉降剂和抗硬水剂，增加成本的同时也导致生产工艺的繁琐。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种全合成磨削液及其制备方法，该全合成磨削液润滑和防锈性能优异，成分简单环保。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种全合成磨削液，以该全合成磨削液的总质量为基准，包括：
6.复合润滑剂5-10％，该复合润滑剂包括至少两种润滑剂；
7.复合防锈剂5-10％，该复合防锈剂包括至少三种防锈剂；
8.有机醇胺15-25％；
9.防腐剂0.1-0.5％；
10.余量为水。
11.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述复合润滑剂为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物、磷酸酯、聚醚酯中的两种或两种以上的混合物，且所述复合润滑剂包括聚醚酯，以该全合成磨削液的总质量为基准，聚醚酯的质量含量至少为3％。
12.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述复合防锈剂为一元酸、二元酸、三元酸中的三种或三种以上的混合物。
13.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述复合防锈剂为一元酸、二元酸和三元酸的复合物，其中一元酸、二元酸和三元酸的质量比为0.5-1：1：1.5-2.5；所述一元酸为正辛酸、新癸酸、异壬酸、异辛酸中的一种或两种及以上的混合物；所述二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸中的一种或两种及以上的混合物；所述三元酸为三元聚羧酸。
14.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述有机醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇
胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的两种或两种以上的混合物，且所述有机醇胺包括至少一种伯胺，以该全合成磨削液的总质量为基准，所述伯胺的质量含量至少为4％。
15.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述防腐剂为苯并三氮唑、甲基苯丙三氮唑衍生物中的一种或两种的混合物。
16.本发明所述的全合成磨削液，其中，环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物为rpe类聚醚，浊点不小于35℃；所述磷酸酯为水溶性磷酸酯；所述聚醚酯为水溶性聚醚酯。
17.本发明所述的全合成磨削液，其中，所述磷酸酯为lp700，所述聚醚酯为priolube 3955。
18.为了达到上述目的，本发明还提供了上述的全合成磨削液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
19.在常温下，将复合防锈剂和防腐剂加入水中，然后加入有机醇胺，搅拌至固体粉末完全溶解后，再加入复合润滑剂，搅拌至体系均一透明，得到全合成磨削液。
20.本发明的有益效果：
21.本发明全合成磨削液中加入有机醇胺，一方面可以提供碱值储备，增加ph值的稳定性，另一方面可以对金属起到腐蚀保护作用，增强防锈效果。
22.本发明全合成磨削液中选用的复合润滑剂不仅具有良好的润滑极压性，而且本身具有低泡性和较强的抗硬水性，能很好的分散体系中的钙镁离子，不用额外加入抗泡剂和抗硬水剂。
23.本发明全合成磨削液中选用的复合防锈剂有很好的协同作用，能提供极佳的防锈性，尤其是在水质较硬或含少量氯离子的水中防锈性能更为突出，而且成本较低。
24.本发明全合成磨削液原料绿色环保，生产工艺简单可控。
具体实施方式
25.以下对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
26.本发明提供了一种全合成磨削液，以该全合成磨削液的总质量为基准，包括：
27.复合润滑剂5-10％，该复合润滑剂包括至少两种润滑剂；
28.复合防锈剂5-10％，该复合防锈剂包括至少三种防锈剂；
29.有机醇胺15-25％；
30.防腐剂0.1-0.5％；
31.余量为水。
32.本发明全合成磨削液中加入有机醇胺，一方面可以提供碱值储备，增加ph值的稳定性，另一方面可以对金属起到腐蚀保护作用，增强防锈效果。
33.在一实施方式中，本发明有机醇胺为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的两种或两种以上的混合物。在另一实施方式中，本发明有机醇胺包括至少一种伯胺，即本发明有机醇胺中至少包括一种带醇羟基的伯胺。在又一实施方式中，以该全合成磨削液的总质量为基准，所述伯胺的质量含量至少为4％。
34.其中，以该全合成磨削液的总质量为基准，本发明有机醇胺的质量含量为15-25％，在一实施方式中，有机醇胺的质量含量可以为17％、19％、20％、21％、23％等。
35.在一实施方式中，本发明复合润滑剂为环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物、磷酸酯、聚醚酯中的两种或两种以上的混合物。在另一实施例中，本发明所述复合润滑剂至少包括聚醚酯。在又一实施方式中，以该全合成磨削液的总质量为基准，聚醚酯的质量含量至少为3％。
36.其中，环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物为rpe类聚醚，在一实施方式中，环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物浊点不小于35℃。磷酸酯可以为lp700，聚醚酯可以为priolube 3955。
37.本发明全合成磨削液中选用的复合润滑剂相互之间协同作用，不仅具有良好的润滑极压性，而且本身具有低泡性和较强的抗硬水性，能很好的分散体系中的钙镁离子，不用额外加入抗泡剂和抗硬水剂。
38.其中，以该全合成磨削液的总质量为基准，本发明复合润滑剂的质量含量为5-10％，在一实施方式中，复合润滑剂的质量含量可以为6％、7％、8％、9％等。
39.本发明全合成磨削液中选用的复合润滑剂不仅具有良好的润滑极压性，而且本身具有低泡性和较强的抗硬水性，能很好的分散体系中的钙镁离子，不用额外加入抗泡剂和抗硬水剂。
40.在一实施方式中，本发明复合防锈剂为一元酸、二元酸、三元酸中的三种或三种以上的混合物。在另一实施方式中，本发明复合防锈剂为一元酸、二元酸和三元酸的复合物，即本发明复合防锈剂包括一元酸、二元酸和三元酸，其中一元酸、二元酸和三元酸的质量比为0.5-1：1：1.5-2.5。
41.在一实施方式中，所述一元酸为正辛酸、新癸酸、异壬酸、异辛酸中的一种或两种及以上的混合物；所述二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸中的一种或两种及以上的混合物；所述三元酸为三元聚羧酸。
42.其中，以该全合成磨削液的总质量为基准，本发明复合防锈剂的质量含量为5-10％，在一实施方式中，复合防锈剂的质量含量可以为6％、7％、8％、9％等。
43.本发明全合成磨削液中选用的复合防锈剂有很好的协同作用，不仅能提供极佳的防锈性，尤其是在水质较硬或含少量氯离子的水中防锈性能更为突出，而且成本较低。
44.在一实施方式中，本发明防腐剂为苯并三氮唑、甲基苯丙三氮唑衍生物中的一种或两种的混合物。以该全合成磨削液的总质量为基准，本发明防腐剂的质量含量为0.1-0.5％，在一实施方式中，防腐剂的质量含量可以为0.2％、0.3％、0.4％等。
45.综上所述，本发明全合成磨削液中原料绿色环保，没有采用对人体有害的物质如亚硝酸钠、苯甲酸钠等，没有额外使用抗泡剂、沉降剂和抗硬水剂等添加剂，但是仍旧具有良好的润滑极压性和防锈性，具有低泡性和较强的抗硬水性。
46.另外，本发明还提供了上述的全合成磨削液的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
47.在常温(例如15-35℃)下，将复合防锈剂和防腐剂加入水中，然后加入有机醇胺，搅拌至固体粉末完全溶解后，再加入复合润滑剂，搅拌至体系均一透明，即得到全合成磨削液。
48.其中，本发明全合成磨削液中所用水优选为软化水，即水中去除了部分或全部无机盐类物质，如钙、镁盐等的水。一般而言，软化水中碳酸镁和碳酸钙的含量，以“毫克碳酸镁/公斤水”或者“ppm”计，在0-60ppm范围内。
49.由此所示，本发明全合成磨削液制备方法简单，制备过程易控制，适合工业化生产。
50.以下将通过具体实施例对本发明技术方案进一步进行详细说明。实施例中所用化学品均可为市售商品。
51.实施例1
52.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
53.复合润滑剂8％、复合防锈剂8％、有机醇胺19％、防腐剂0.2％和软化水64.8％组成。
54.其中，复合润滑剂为嵌段聚合物rpe1720含2％、磷酸酯lp700含3％、聚醚酯priolube 3955含3％，复合防锈剂为正辛酸1％、十一碳二元酸2％、三元聚羧酸5％，有机醇胺为二甘醇胺4％、三乙醇胺14％、2-氨基-2甲基-1-丙醇1％，防腐剂为苯并三氮唑0.2％，软化水64.8％。
55.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在64.8％软化水中先添加正辛酸1％、十一碳二元酸2％、三元聚羧酸5％、苯并三氮唑0.2％，接着添加二甘醇胺4％、三乙醇胺14％、2-氨基-2甲基-1-丙醇1％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入嵌段聚合物2％、磷酸酯3％、聚醚酯3％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
56.实施例2
57.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
58.复合润滑剂5％、复合防锈剂8％、有机醇胺19％、防腐剂0.3％和软化水67.7％组成。
59.其中，复合润滑剂为嵌段聚合物rpe1720含2％、聚醚酯k9320含3％，复合防锈剂为新癸酸1％、十二碳二元酸2％、三元聚羧酸5％，有机醇胺为单乙醇胺4％、二异丙醇胺15％，防腐剂为甲基苯丙三氮唑衍生物0.3％，软化水67.7％。
60.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在67.7％软化水中先添加新癸酸1％、十二碳二元酸2％、三元聚羧酸5％、甲基苯丙三氮唑衍生物0.3％，接着添加单乙醇胺4％、二异丙醇胺15％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入嵌段聚合物2％、聚醚酯3％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
61.实施例3
62.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
63.复合润滑剂5％、复合防锈剂10％、有机醇胺23.5％、防腐剂0.5％和软化水61％组成。
64.其中，复合润滑剂为磷酸酯lp700含2％、聚醚酯k9320含3％，复合防锈剂为异壬酸2％、十一碳二元酸1.5％、癸二酸1％、三元聚羧酸5.5％，有机醇胺为单乙醇胺5.5％、三乙醇胺18％，防腐剂为苯并三氮唑0.5％，软化水61％。
65.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在61％软化水中先添加异壬酸2％、十一碳二元酸1.5％、癸二酸1％、三元聚羧酸5.5％、苯并三氮唑0.5％，接着添加单乙醇胺5.5％、三乙醇
胺18％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入磷酸酯2％、聚醚酯3％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
66.实施例4
67.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
68.复合润滑剂7％、复合防锈剂10％、有机醇胺23％、防腐剂0.2％和软化水59.8％组成。
69.其中，复合润滑剂为嵌段聚合物rpe1740含2％、磷酸酯al200含1％、聚醚酯lyco-s264含4％，复合防锈剂为正辛酸1％、异辛酸1％、十二碳二元酸1.5％、己二酸1％、三元聚羧酸5.5％，有机醇胺为二甘醇胺6％、三乙醇胺17％，防腐剂为甲基苯丙三氮唑衍生物0.2％，软化水59.8％。
70.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在59.8％软化水中先添加正辛酸1％、异辛酸1％、十二碳二元酸1.5％、己二酸1％、三元聚羧酸5.5％、甲基苯丙三氮唑衍生物0.2％，接着添加二甘醇胺6％、三乙醇胺17％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入嵌段聚合物2％、磷酸酯1％、聚醚酯4％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
71.实施例5
72.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
73.复合润滑剂7％、复合防锈剂5％、有机醇胺16％、防腐剂0.2％和软化水71.8％组成。
74.其中，复合润滑剂为嵌段聚合物rpe1720含2％、磷酸酯ep026含2％、聚醚酯priolube 3955含3％，复合防锈剂为新癸酸1.2％、十二碳二元酸0.7％、癸二酸0.5％、三元聚羧酸2.6％，有机醇胺为单乙醇胺4％、二异丙醇胺12％，防腐剂为苯并三氮唑0.2％，软化水71.8％。
75.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在71.8％软化水中先添加新癸酸1.2％、十二碳二元酸0.7％、癸二酸0.5％、三元聚羧酸2.6％、苯并三氮唑0.2％，接着添加单乙醇胺4％、二异丙醇胺12％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入嵌段聚合物2％、磷酸酯2％、聚醚酯3％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
76.实施例6
77.一种全合成磨削液及其制备工艺，各组分、重量百分比及制备工艺为：
78.复合润滑剂10％、复合防锈剂5％、有机醇胺15.5％、防腐剂0.3％和软化水69.2％组成。
79.其中，复合润滑剂为嵌段聚合物rpe1740含4％、磷酸酯lp700含3％、聚醚酯lyco-s264含3％，复合防锈剂为正辛酸1.2％、十一碳二元酸1.2％、三元聚羧酸2.6％，有机醇胺为单乙醇胺4％、三乙醇胺10.5％、2-氨基-2甲基-1-丙醇1％，防腐剂为苯并三氮唑0.3％，软化水69.2％。
80.制备工艺为：室温下(15-35℃)，在69.2％软化水中先添加正辛酸1.2％、十一碳二元酸1.2％、三元聚羧酸2.6％、苯并三氮唑0.3％，接着添加单乙醇胺4％、三乙醇胺10.5％、2-氨基-2甲基-1-丙醇1％，搅拌至固体粉末完全溶解后，加入嵌段聚合物4％、磷酸酯3％、聚醚酯3％，搅拌至体系均一透明即得到所述的全合成磨削液。
81.表1各实施例及国外产品性能评价结果
82.[0083][0084]
表1给出各实施例及两款市场上常用的国外产品的性能评价结果，从表1中可看出，6个实施例全合成磨削液抗硬水性性能上均超过国外产品；实施例1～4全合成磨削液在防锈性上远远优于国外产品，实施例5～6全合成磨削液的防锈性与国外产品2相当，优于国外产品1。从p
b
(最大无卡咬负荷)和reichert m2磨斑面积的评价结果可以看出，除了实施例2全合成磨削液与国外产品相当外，其他实施例的p
b
值均大于国外产品，磨斑面积均小于国外产品，在润滑和极压性上均明显优于国外产品。从综合性能来看，实施例1～6全合成磨削液的综合性能远优于国外产品。实施例均不含亚硝酸盐，在水质较硬且含氯离子的情况下仍具有优异的防锈性，同时具有良好的润滑性和抗硬水性，经使用试验验证，完全可满足中高负荷的磨削加工。
[0085]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。