[发明专利]一种水性切削液的复合缓蚀剂、制备方法及水性切削液

说明书

本发明提供了一种水性切削液的复合缓蚀剂，其包括以下重量百分比的组分：金属缓蚀剂24％～29.34％；表面活性剂48％～58.66％；硅氧烷18％～22％；其中，金属缓蚀剂的牌号为罗地亚ASI80，表面活性剂的牌号为上海壹萨化学AR‑80脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯表面活性剂，硅氧烷的牌号为豪尔特化工C101。本发明还提供了一种水性切削液的复合缓蚀剂的制备方法和一种水性切削液。本发明相较于现有技术具有以下优点：降低成本、提高对切削液的铝合金保护性能、解决与切削液不兼容的问题、复配后的金属缓蚀剂适用温度范围更广。

技术领域

本发明涉及水性切削液领域，具体而言，涉及一种水性切削液的复合缓蚀剂、制备方法及水性切削液。

背景技术

切削液在使用过程中，主要有冷却、防锈和防腐蚀、润滑以及清洗等几个方面的作用。在金属加工过程中，加工后的工件表面是金属材料的新生表面，具有化学活性，很容易发生氧化。另外，金属腐蚀的诱因很多：稀释水中的矿物质和盐类会引起金属腐蚀，此外，随着切削液的使用时间延长，使用液中的盐分会越积越多，直到达到一个最大值，金属腐蚀性也会越来越差；工件在使用液中或者是加工后，若存在异种金属接触，会产生电化学腐蚀，通常电极电位较低的金属将会不断因腐蚀而溶解；外界环境中含有的酸性气体，温度，湿度，前工序残留在工件的盐、酸等物质也会引起金属的腐蚀；微生物繁殖也会引起金属腐蚀。因此，为了保护机台，刀具以及工件不受侵蚀，需要在切削液中加入缓蚀剂，保证机台，刀具以及工件在一定时间内不发生腐蚀。

合理使用金属缓蚀剂是防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的有效方法，但是有的金属缓蚀剂缓蚀效果好，与切削液却不兼容；有的金属缓蚀剂，在温度高时，缓蚀效果则大大降低，在使用时，工件大量腐蚀；也有的金属缓蚀剂，要大量添加，才能起到金属缓蚀作用，成本大。

铝合金在切削液中的腐蚀，是一种液膜下的电化学腐蚀过程。在使用水基切削液加工铝合金时，会出现多种腐蚀问题:工件表面失光，变黑或长白斑等现象。若不加以控制，不仅会影响铝制品加工后的质量，轻则返工，重则报废；而且在加工过程中往往会出现一些故障，使金属加工无法进行。金属缓蚀剂是20世纪初的产物，与其他金属防护措施对比，是比较年轻的一种。它真正开始应用是在二次大战之后，才逐步得到推广，现在在许多工业部门得到广泛应用。金属缓蚀剂的种类很多，按照其作用特征可分为阳极型，阴极型，混合型，吸附型，沉淀型及钝化型等缓蚀剂。不同的腐蚀介质应选用不同类型的缓蚀剂，有效地保护金属。一般来说，中性水介质使用的缓蚀剂大多为无机物，以钝化型和沉淀型酸性水介质使用的缓蚀剂大多为有机物，以吸附型为主。目前，水性切削液中的铝合金缓蚀剂的添加种类一种或者两种，添加量在0.5％～3％之间。

但现代的复合缓蚀剂，应根据金属腐蚀体系的特征，将几种类型的缓蚀剂复配在一起，充分发挥各种缓蚀剂的协同效应，以提高缓蚀剂的使用效率。切削液的PH值在7.5-9.5之间，属于中性水介质。一般来说，可用钝化型或沉淀型无机缓蚀剂。但因钝化型缓蚀剂具有氧化性，会破坏乳化液的稳定性，所以不宜采用。采用沉淀型是可行的，但又考虑到乳化液对铝合金表面腐蚀的原因比较复杂。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种水性切削液的复合缓蚀剂、制备方法及水性切削液，旨在解决现有技术中水性切削液铝合金保护效果不理想、成本高的问题。

为此，本发明提供了一种水性切削液的复合缓蚀剂，其包括以下重量百分比的组分：

金属缓蚀剂 24％～29.34％；

表面活性剂 48％～58.66％；

硅氧烷 18％～22％；

其中，所述金属缓蚀剂的牌号为罗地亚ASI80，所述表面活性剂的牌号为上海壹萨化学AR-80脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯表面活性剂，所述硅氧烷的牌号为豪尔特化工C101。

进一步地，上述的一种水性切削液的复合缓蚀剂包括以下重量百分比的组分：