[发明专利]一种水溶性全合成金属磨削液

说明书

技术领域

本发明属于金属磨削液技术领域，具体涉及一种环保型水溶性全合成金属磨削液。

背景技术

随着工业技术的不断发展和进步，新材料、新工艺的不断涌现，对金属在加工过程中所需耗用的工作液即金属加工液的要求也越来越精密与苛刻。在精密和超精密加工中选择适合的金属加工液，对于保证产品加工质量、提高加工效率和减少环境污染都至关重要。石油枯竭、能源危机和日愈严重的生态环境污染成为人们亟待解决的重大问题，该现状给不含油的水溶性全合成金属加工液在金属加工领域中的应用提出了紧迫的要求。

磨削加工是利用砂轮高速旋转从而切削工件的加工方法，加工过程中产生大量变形和形成了大量新的摩擦面，要求磨削液具有优良的润滑、冷却、清洗、防锈和消泡等特性，以延长砂轮的耐用度、改善工件的加工精度和表面粗糙度、提高加工效率和产品质量并降低能耗。

但相对油基磨削液和含油水基磨削液(包括乳化液、微乳液及全合成液)，不含油的水溶性全合成金属磨削液在润滑性能和防锈性能上表现相对欠佳，容易造成工件表面粗糙度大、加工后表面迅速返锈，从而给后道工序带来严重的消极影响。因此，具有优异润滑和防锈特性的水溶性全合成金属磨削液仍有待进一步开发与改进。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决现有技术中存在的缺点，提出一种具有优异的润滑、冷却、清洗、防锈和消泡性能的，不含油的环保型水溶性全合成金属磨削液。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种水溶性全合成金属磨削液，由下述组分组成：

5～40重量％的防锈剂，优选10～35重量％；

1～20重量％的清洗剂，优选10～20重量％；

0.1～10重量％的润滑缓蚀剂，优选0.5～4重量％；

1～20重量％的渗透剂，优选1～15重量％；

1～20重量％的增溶剂，优选1～15重量％；

10～40重量％的pH调节剂，优选20～35重量％；

0.5～5重量％的消泡剂，优选1～4重量％；

余量水；以水溶性全合成金属磨削液总重量计；其中，所述水溶性全合成金属磨削液的pH值为7～11，优选8-10。

所述润滑缓蚀剂为长链苯并三氮唑羧酸烷酯中的一种以上，所述长链苯并三氮唑羧酸烷酯的结构式如下所示：

其中R为C₁₂-C₁₈的长链烷基。

所述长链苯并三氮唑羧酸烷酯的制备方法如下：

(1)在三口瓶中加入0.01～0.2mol苯并三氮唑羧酸、10～150mL SOCl₂及1～15mL DMF，加热回流1～5小时；

(2)冷却，加入15～250mL石油醚，析出苯并三氮唑羧酰氯，过滤；

(3)在另一三口瓶中加入2～40g氢氧化钠、15～300mL的水和0.01～0.2mol烷基醇，将其置于冰水中，在搅拌条件下将苯并三氮唑羧酰氯分批次加入反应液中，反应5～10小时；

(4)将反应液倒入25～500mL水中，析出固体即为苯并三氮唑羧酸烷酯，过滤。

步骤(3)中所述烷基醇选自月桂醇、十三醇、异构十三醇、肉豆蔻醇、十五醇、鲸蜡醇、十七醇、硬脂醇中的一种以上。优选为月桂醇和/或硬脂醇。

所述防锈剂选自碳酸钠、碳酸铵、磷酸钠、磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠、铬酸钠、铬酸钾、重铬酸钠、重铬酸钾、钼酸钠、钨酸钠、高锰酸钾、乙酸钠、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、苯乙醇胺、乌洛托品、氨水、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、十六烷胺、油酸烷醇胺酯、油酸烷醇酰胺、脂肪酸钠、脂肪酸胺酯、植酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、有机三元聚羧酸、聚环氧琥珀酸、失水山梨醇单油酸酯、季戊四醇酯、醇醚磷酸酯、硫代磷酸酯、苯并三氮唑、苯并三氮唑钠、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑钠、丁基苯并三氮唑、丁基苯并三氮唑钠、巯基苯骈噻唑、巯基苯并咪唑、氨基三氮唑、羟基喹啉、吲哚、吗啉、N,N-二环己基丙烯酰胺、咪唑啉、氨基磺酸、木质素磺酸钠、甲基硅酸钠、乙烯基硅酸钠、γ-胺丙基硅酸钠、聚醚有机二硅酸钠、聚天冬氨酸中的一种以上；优选油酸烷醇胺酯、植酸、癸二酸、有机三元聚羧酸、醇醚磷酸酯、苯并三氮唑中的一种以上。