CN107603722A - 一种切削液及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及切削液领域，尤其涉及一种气缸套车床机加工用切削液及其制作方法，由以下重量份数的原料组成：水35‑45份，蓖麻油15‑25份，吐温‑20 3‑7份，消泡剂2‑5份，苯并三氮唑3‑7份，防腐剂1‑4份，辛烷基苯酚‑10 2‑5份，乙二胺四乙酸1‑4份，聚乙二醇400双月桂酸酯3‑7份，三乙醇胺油酸皂3‑7份；该工艺包括电加热反应、水循环冷却和沉降步骤，该切削液集润滑、防锈和清洗于一体，润滑性能好，防锈性能高，不含粘性物质，清洗性能好，同时不油垢衣物，不伤害人体肌肉和皮肤，环境污染小，该制作方法步骤简单，操作方便，得到的切削液性能最佳，实用性较强。
Description
技术领域
本发明涉及切削液领域，尤其涉及一种气缸套车床机加工用切削液及其制作方法。
背景技术
在对气缸套车床机加工时通常需要用到切削液进行润滑作用，但在实际加工过程，切削液只起到润滑作用，气缸套车床机还需要加入防锈剂进行防锈，此外，现有的切削液水溶性差，多为油溶性，容易油垢衣物，切削液中含有带腐蚀性的物质，容易伤害人体肌肉，清洗困难，工厂排污时对切削液的回收困难、复杂，成本高，且排污废水中因含有切削液容易对环境造成污染。
发明内容
针对现有技术中存在的切削液防锈性差、清洁困难，易油垢衣物，排污废水容易对环境造成污染等缺陷，而提供一种切削液及其制作方法，该切削液集润滑、防锈和清洗于一体，润滑性能好，防锈性能高，不含粘性物质，清洗性能好，同时不油垢衣物，不伤害人体肌肉和皮肤，环境污染小，该制作方法步骤简单，操作方便，得到的切削液性能最佳，实用性较强。
本发明的技术方案是这样实现的：一种切削液，由以下重量份数的原料组成：水35-45份，蓖麻油15-25份，吐温-20 3-7份，消泡剂2-5份，苯并三氮唑3-7份，防腐剂1-4份，辛烷基苯酚-10 2-5份，乙二胺四乙酸1-4份，聚乙二醇400双月桂酸酯3-7份，三乙醇胺油酸皂3-7份。
优选的，该切削液由以下重量份数的原料组成：水38-42份，蓖麻油17-22份，吐温-20 4-6份，消泡剂3-4份，苯并三氮唑4-6份，防腐剂2-3份，辛烷基苯酚-10 3-4份，乙二胺四乙酸2-3份，聚乙二醇400双月桂酸酯4-6份，三乙醇胺油酸皂4-6份。
优选的，该切削液由以下重量份数的原料组成：水40份，蓖麻油20份，吐温-20 5份，消泡剂3份，苯并三氮唑5份，防腐剂3份，辛烷基苯酚-10 3份，乙二胺四乙酸2份，聚乙二醇400双月桂酸酯5份，三乙醇胺油酸皂5份。
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水35-45份，蓖麻油15-25份，吐温-20 3-7份，消泡剂2-5份，苯并三氮唑3-7份，防腐剂1-4份，辛烷基苯酚-10 2-5份，乙二胺四乙酸1-4份，聚乙二醇400双月桂酸酯3-7份，三乙醇胺油酸皂3-7份；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至75-85℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时进行搅拌，搅拌速度为100-200r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到125-135℃时停止加热，加热停止后继续搅拌25-35min即可；
（3）将步骤（2）中反应后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并开始搅拌，搅拌速度为100-200 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置2-3个月即可。
优选的，步骤（2）中的电加热反应罐通电后加热温度为80℃。
优选的，步骤（2）中温度达到130℃时停止加热，加热停止后继续搅拌30min，即反应完成。
本发明具有以下优点：1、本发明的切削液集润滑性、防锈性能和清洁性能于一体；2、本发明的切削液润滑性能好，在使用本发明的切削液对气缸套车床机加工时，即省刀头，而且加工出的工件清洁度和亮度高；3、本发明的切削液防锈性能好，比古老的防锈时间长；4、本发明的切削液清洗性能好，切削液不含粘性物质，加工液在生产过程中发挥了清洗作用，使工件干净、明亮；5、本发明的切削液不油垢衣物，不伤害人体肌肉和皮肤，本发明的切削液所用的原料没有任何带腐蚀性的化合物，对人体无害，对环境无污染；6、本发明的制作工艺包括电加热反应、水循环冷却和沉降等步骤，工艺简单，操作方便，得到的切削液性能最佳。
吐温-20，是一种表面活性剂，为黄色或琥珀色澄明的油状液体，具有特殊的臭气和微弱苦味。相对密度1．01，沸点>100℃，闪点321℃，折射率1.472，粘度(25℃)0.25～0.40Pa·s。分子中含有较多的亲水性基团，可与水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯混溶，不溶于液状石蜡、不挥发油和轻石油，1份本品可溶于130份棉籽油和200份甲苯中，5%水溶液pH5～7。HLB值为16．7。它是一类大分子，分子上既有亲水的部分，又有亲油的部分，所以能促进植物吸收在水中不能溶解的大分子，也能帮助水分透过一些含脂高的生物膜。常用的非离子性去垢剂。为聚氧乙烯去水山梨醇单油酸酯和一部分聚氧乙烯双去水山梨醇单油酸酯的混合物。
辛烷基苯酚-10，即OP-10，CAS编号为9041-29-6，一种化工原料，成分是烷基酚聚氧乙烯醚，具有优良的匀染、乳化、润湿、扩散，抗静电性，外观： 白色及乳白色糊状物，溶解性：易溶于水，PH值（1%水液）：6-7，HLB值：14.5，浊点：61-67℃。
聚乙二醇400双月桂酸酯，是以聚乙二醇和月桂酸酯化而成，为油溶性乳化剂，溶于乙醇、异丙醇、甲苯等多种有机溶剂，分散于热水中，具有分散、乳化、遮光、增溶、增稠性能。
本发明的切削液原料中吐温和二乙胺四乙酸是催化剂，通过化学反应使切削液产品的主要成分包括润滑和防锈性能较高的物质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式做进一步说明。
实施例1：一种切削液，由以下重量的原料组成：水35Kg，蓖麻油15 Kg，吐温-20 3Kg，消泡剂2 Kg，苯并三氮唑3 Kg，防腐剂1 Kg，辛烷基苯酚-10 2 Kg，乙二胺四乙酸1 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯3 Kg，三乙醇胺油酸皂3 Kg。
一种切削液的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水35Kg，蓖麻油15 Kg，吐温-20 3 Kg，消泡剂2 Kg，苯并三氮唑3 Kg，防腐剂1 Kg，辛烷基苯酚-10 2 Kg，乙二胺四乙酸1 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯3 Kg，三乙醇胺油酸皂3 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至75℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时进行搅拌，搅拌速度为100r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到125℃时停止加热，加热停止后继续搅拌25min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为100 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置2个月即可。
实施例2：一种切削液，由以下重量的原料组成：水45Kg，蓖麻油25 Kg，吐温-20 7Kg，消泡剂5 Kg，苯并三氮唑7 Kg，防腐剂4 Kg，辛烷基苯酚-10 5 Kg，乙二胺四乙酸4 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯7 Kg，三乙醇胺油酸皂7 Kg。
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水45Kg，蓖麻油25 Kg，吐温-20 7 Kg，消泡剂5 Kg，苯并三氮唑7 Kg，防腐剂4 Kg，辛烷基苯酚-10 5 Kg，乙二胺四乙酸4 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯7 Kg，三乙醇胺油酸皂7 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至85℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为200r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到135℃时停止加热，加热停止后继续搅拌35min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为200 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置3个月即可。
实施例3：一种切削液，由以下重量的原料组成：水35 Kg，蓖麻油25 Kg，吐温-20 7Kg，消泡剂2 Kg，苯并三氮唑7 Kg，防腐剂1 Kg，辛烷基苯酚-10 5 Kg，乙二胺四乙酸1 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯7 Kg，三乙醇胺油酸皂3 Kg；
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水35 Kg，蓖麻油25 Kg，吐温-20 7 Kg，消泡剂2 Kg，苯并三氮唑7 Kg，防腐剂1 Kg，辛烷基苯酚-10 5 Kg，乙二胺四乙酸1 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯7 Kg，三乙醇胺油酸皂3 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至75℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为200r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到125℃时停止加热，加热停止后继续搅拌35min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为100 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置3个月即可。
实施例4：一种切削液，由以下重量的原料组成：水38 Kg，蓖麻油17 Kg，吐温-20 4Kg，消泡剂3 Kg，苯并三氮唑4 Kg，防腐剂2 Kg，辛烷基苯酚-10 3 Kg，乙二胺四乙酸2 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯4 Kg，三乙醇胺油酸皂4 Kg；
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水38 Kg，蓖麻油17 Kg，吐温-20 4 Kg，消泡剂3 Kg，苯并三氮唑4 Kg，防腐剂2 Kg，辛烷基苯酚-10 3 Kg，乙二胺四乙酸2 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯4 Kg，三乙醇胺油酸皂4 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至78℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为120r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到128℃时停止加热，加热停止后继续搅拌28min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为120 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置2个月即可。
实施例5：一种切削液，由以下重量的原料组成：水42 Kg，蓖麻油22 Kg，吐温-20 6Kg，消泡剂4 Kg，苯并三氮唑6 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 4 Kg，乙二胺四乙酸3 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯6 Kg，三乙醇胺油酸皂6 Kg；
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水42 Kg，蓖麻油22 Kg，吐温-20 6 Kg，消泡剂4 Kg，苯并三氮唑6 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 4 Kg，乙二胺四乙酸3 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯6 Kg，三乙醇胺油酸皂6 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至82℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为180r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到132℃时停止加热，加热停止后继续搅拌32min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为180r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置3个月即可。
实施例6：一种切削液，由以下重量的原料组成：水38 Kg，蓖麻油22 Kg，吐温-20 4Kg，消泡剂4 Kg，苯并三氮唑4 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 3 Kg，乙二胺四乙酸3 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯4 Kg，三乙醇胺油酸皂6 Kg；
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水38 Kg，蓖麻油22 Kg，吐温-20 4 Kg，消泡剂4 Kg，苯并三氮唑4 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 3 Kg，乙二胺四乙酸3 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯4 Kg，三乙醇胺油酸皂6 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至78℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为150r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到128℃时停止加热，加热停止后继续搅拌28min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为150 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置3个月即可。
实施例7：一种切削液，由以下重量的原料组成：由以下重量的原料组成：水40 Kg，蓖麻油20 Kg，吐温-20 5 Kg，消泡剂3 Kg，苯并三氮唑5 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 3Kg，乙二胺四乙酸2 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯5 Kg，三乙醇胺油酸皂5 Kg。
一种制备切削液的方法，包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水40 Kg，蓖麻油20 Kg，吐温-20 5 Kg，消泡剂3 Kg，苯并三氮唑5 Kg，防腐剂3 Kg，辛烷基苯酚-10 3 Kg，乙二胺四乙酸2 Kg，聚乙二醇400双月桂酸酯5 Kg，三乙醇胺油酸皂5 Kg；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至80℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时启动搅拌，搅拌速度为150r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到130℃时停止加热，加热停止后继续搅拌30min，即反应完成；
（3）将步骤（2）中反应完成后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并启动搅拌，搅拌速度为150 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置3个月即可。
以上实施例中，实施例7为最佳实施例。本发明的切削液与传统切削液相比，防锈性能是传统产品3-5倍，润滑性能高，防锈效果高，清洗效果好，不油污，不侵害人体肌肤，无异味。
经洛阳某内燃机配件公司初步尝试使用本发明的切削液后，使用方提供了以下使用效果内容：
洛阳某内燃机配件公司是生产汽车发动机“心脏”核心部件之一的气缸套企业，在加工干式气缸套斯太尔的过程中，即要提高刀具的使用寿命和工件加工面的光洁度，又要减少薄壁工件的变形，就对机床用的切削液提成了更高的要求，在使用对比几个品牌的切削液后，认为本发明的水基切削液流动性和热交换率较高，渗透性更好，对刀刃的冷却效果较好，从而使CBN等刀具的使用寿命显著提高，同时冷却充分，干式缸套的薄壁变形量也较小，保证了产品的质量温度，另外使用本发明的切削液后，对机床的漆面无任何腐蚀现象，而现有的其他品牌的切削液在使用过程中会对机床的漆面有一定的腐蚀，同时会对操作人员的皮肤造成伤害，而本发明的切削液使用后完全不存在腐蚀现象，不影响机床美观，且对操作人员的皮肤也没有任何伤害。
此外，使用本发明的切削液代替传统的油基珩磨液，由于使用方生产的干式缸套的关键设备是从德国某知名公司引进的，该设备代表着世界一流水平，因此使用方对该设备的重视和爱惜程度非常高，对此设备的珩磨液的替换也非常慎重，由于申请人前期对本发明的切削液进行多年的实验尝试，使用方对本发明的切削液的珩磨质量比较信任，使用后最大的感受是该切削液用作珩磨液使用成本非常低，性能稳定，珩磨质量稳定可靠。
使用方还用本发明的切削液作为清洗液使用，通过与多种品牌的清洗液做对比，发现本发明的切削液作为清洗液，清洗效果好，质量稳定，成本低，对操作人员的皮肤无任何伤害。
Claims (6)
1.一种切削液，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：水35-45份，蓖麻油15-25份，吐温-20 3-7份，消泡剂2-5份，苯并三氮唑3-7份，防腐剂1-4份，辛烷基苯酚-10 2-5份，乙二胺四乙酸1-4份，聚乙二醇400双月桂酸酯3-7份，三乙醇胺油酸皂3-7份。
2.根据权利要求1所述的切削液，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：水38-42份，蓖麻油17-22份，吐温-20 4-6份，消泡剂3-4份，苯并三氮唑4-6份，防腐剂2-3份，辛烷基苯酚-10 3-4份，乙二胺四乙酸2-3份，聚乙二醇400双月桂酸酯4-6份，三乙醇胺油酸皂4-6份。
3.根据权利要求1所述的切削液，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：水40份，蓖麻油20份，吐温-20 5份，消泡剂3份，苯并三氮唑5份，防腐剂3份，辛烷基苯酚-10 3份，乙二胺四乙酸2份，聚乙二醇400双月桂酸酯5份，三乙醇胺油酸皂5份。
4.一种制备根据权利要求1所述的切削液的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）称取原料
按以下重量份数称取以下原料：水35-45份，蓖麻油15-25份，吐温-20 3-7份，消泡剂2-5份，苯并三氮唑3-7份，防腐剂1-4份，辛烷基苯酚-10 2-5份，乙二胺四乙酸1-4份，聚乙二醇400双月桂酸酯3-7份，三乙醇胺油酸皂3-7份；
（2）将步骤（1）中称取的水置入电加热反应罐内，将电加热反应罐通电加热至75-85℃，依次加入步骤（1）中称取的蓖麻油、吐温-20、消泡剂、苯并三氮唑、防腐剂、辛烷基苯酚-10、乙二胺四乙酸、聚乙二醇400双月桂酸酯和三乙醇胺油酸皂，加入的同时进行搅拌，搅拌速度为100-200r/min，使原料在催化剂的作用下进行分解，直至温度达到125-135℃时停止加热，加热停止后继续搅拌25-35min即可；
（3）将步骤（2）中反应后得到的物料输送至水循环冷却罐，打开水循环冷却罐的冷却水进行冷却，并开始搅拌，搅拌速度为100-200 r/min，使水循环冷却罐内的物料冷却至常温，停止搅拌，将冷却后的物料输送至成品沉降罐，物料在成品沉降罐静置2-3个月即可。
5.根据权利要求4所述的制备切削液的方法，其特征在于：步骤（2）中的电加热反应罐通电后加热温度为80℃。
6.根据权利要求4所述的制备切削液的方法，其特征在于：步骤（2）中温度达到130℃时停止加热，加热停止后继续搅拌30min，即反应完成。
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