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一种水基金属加工润滑冷却液

阅读：251发布：2021-02-28

IPRDB可以提供一种水基金属加工润滑冷却液专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液由聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳格尔伯特醇，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素及余量的水组成，聚氧乙烯醚蓖麻油、直链10碳醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素的重量比为15～25：3～5：1.5～2.5：1.5～2.5：0.5～1：4～6。，下面是一种水基金属加工润滑冷却液专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液由聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素及余量的水组成，聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素的重量比为15～25：3～

5：1.5～2.5：1.5～2.5：0.5～1：4～6。

2.如权利要求1所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述的聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素及余量的水组成，聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素的重量比优选为20：4：2：2：1：5。

3.如权利要求1或2所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述聚氧乙烯醚蓖麻油规格为EL60；所述异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚选自巴斯夫LutensolXP70、巴斯夫LutensolXP,80、巴斯夫LutensolXP90中的一种或几种；所述羟丙基甲基纤维素为低粘度羟丙基甲基纤维素，其粘度规格为6000mpa.s～10000mpa.s。

4.如权利要求3所述的的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述羟丙基甲基纤维素的粘度规格为7500mpa.s～8500mpa.s。

5.如权利要求1或2所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚优选巴斯夫LutensolXP,80。

6.如权利要求1～4任一所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液的含水量为20％～99％(wt)。

7.如权利要求5所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液的含水量为95％～99％。

说明书全文

一种水基金属加工润滑冷却液

技术领域

[0001] 本发明涉及切削液。

背景技术

[0002] 金属材料按切削、磨削加工时，为了减轻刀具与工件之间的磨擦，增加润滑性和带走因磨擦而产生的热量，提高生产率，需要在工具与被切削、磨削的金属材料之间注入润滑冷却液。切削液的性能指标主要要从冷却、润滑、清洗、防锈等四个方面进行评价。现有的金属金属加工润滑冷却液按介质状况分为油基型(Straight oil)和水基型(Water fluid)。油基型由于污染问题严重，使用已经逐渐受到限制。水基型金属加工润滑冷却液切削液由于具有优良的冷却作用，逐渐成为开发的重点。中国文献——蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦学性能研宄(何建国，北京交通大学专业硕士论文，2013年6月)公开了采用蓖麻油聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯复配的水溶液作为水基金属加工润滑液，但该根据该文献报道，当蓖麻油聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯比例为1:1时，方能实现良好的润滑效果；三乙醇胺硼酸酯虽然能够提高其极压性能和重载荷下的润滑性能，但在轻载荷的长磨实验中，对磨斑直径和摩擦系数均产生了负面影响，且三乙醇胺硼酸酯虽然有缓蚀、抗极压等性能，但其本身含有较多硼元素，在长期大量使用时，废弃润滑冷却液中的硼元素还是容易对环境产生一定的污染。因此如何改进现有的配方得到一种理想的水基金属加工润滑冷却液成为现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

[0003] 基于现有技术中的上述缺陷，为解决前述技术问题，本发明提供了一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液由聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素及余量的水组成；所述聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素的重量比为15～25：3～5：1.5～2.5：1.5～2.5：0.5～1：4～6。

[0004] 一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述的聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素及余量的水组成，聚氧乙烯醚蓖麻油、异构10碳醇聚氧乙烯醚，三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯，羟丙基甲基纤维素的重量比优选为20：4：2：2：1：5[0005] 所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述润滑冷却液的含水量为20％～99％(wt)。优选为95％～99％。

[0006] 所述的一种水基金属加工润滑冷却液，其特征是所述聚氧乙烯醚蓖麻油规格为EL60；所述异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚选自巴斯夫LutensolXP70、巴斯夫LutensolXP80、巴斯夫LutensolXP90中的一种或几种，优选巴斯夫LutensolXP80；所述羟丙基甲基纤维素为低粘度羟丙基甲基纤维素，其粘度规格为6000mpa.s～10000mpa.s(20℃，2％)，优选为7500mpa.s～8500mpa.s。

[0007] 本发明提供的水基金属加工润滑冷却液，在文献报道的的聚氧乙烯醚蓖麻油及聚氧乙烯醚蓖麻油与三乙醇胺硼酸酯复配润滑剂的基础上，意外的发现增加适量的异构10碳格尔伯特醇、三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉、单辛酸甘油酯和羟丙基甲基纤维素组成复配的水基金属加工润滑冷却液，能够显著提高润滑冷却液的性能，在不同的稀释浓度(含水量95％～99％)时，在中低速轻载荷、高速轻载荷和中低速重载荷的长磨实验中均表现出了较好的润滑性能和极压性能，且能够减少三乙醇胺硼酸酯的用量。在进行方案筛选时我们发现，优选的异构10碳格尔伯特醇型号，聚氧乙烯醚蓖麻油规格以及羟丙基甲基纤维素规格，与优选比例的三乙醇胺硼酸酯、羟乙基十二烷基咪唑啉和甘油酯单辛酸能够更能够提高润滑冷却液的润滑性能和极压性能，且仅有采用本发明提供的配方，得到的润滑冷却液才能够能满足透明度、消泡性、腐蚀试验和防锈性试验等多项性能指标，说明虽然机理不太明确，但处方量的HPMC和LutensolXP对产品的抗锈蚀性能也产生了影响。只有加入本发明处方量范围内的各组分才能显著提高润滑冷却液的润滑性能、抗锈蚀性能。而优选的处方，其提高润滑性能和极压性能的效果更为突出。

具体实施方式

[0008] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0009] 本发明实施例中提供的润滑冷却液采用以下方式配制

[0010] 1)将处方量的三乙醇胺硼酸酯(BN)、羟乙基十二烷基咪唑啉(DC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)溶于去离子水得到溶液(1)

[0011] 2)将处方量聚氧乙烯醚蓖麻油(EL)、单辛酸甘油酯和异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚混合

[0012] 3)将溶液(1)在搅拌状态下加入步骤2)的混合液中，持续搅拌成为均一透明液体。

[0013] 去离子水与其他所有组分之和的重量比统一为1：4。

[0014] 异构10碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚选自巴斯夫LutensolXP70、巴斯夫LutensolXP80、巴斯夫LutensolXP90。

[0015] 羟丙基甲基纤维素为低粘度羟丙基甲基纤维素，其粘度规格为6000mpa.s～10000mpa.s。

[0016] 聚氧乙烯蓖麻油规格为EL60

[0017] 实施例配方见下表(单位：重量份)

[0018]

[0019]

[0020] 将实施例及对比例得到的切削液各自以去离子水稀释至含水量99％、95％(wt)后备用。

[0021] 检测实施例1.润滑性测试

[0022] 在四球极压试验机上进行模拟润滑性的测定。测量球的磨痕直径，磨痕直径越小表明润滑性能越好。

[0023] 方法：将钢球分别固定在四球机的上球座和油盒内。将实施例与对比例得到的切削液按一定体积倍数进行稀释后倒入油盒中，让其盖过钢球而到达压环与螺帽的接合处。把装好试样和球的油盒正中地安放在四球极压试验机的上球座下面，在油杯和导向柱中间放上圆盘架，放出加载杠杆并把规定的负荷加到球上。持续30min，试验温度为25℃±5℃。
每次试验后，测量盒内任何一个钢球的纵横两个方向的磨痕直径，取平均值。其中试验所用钢球为II级精度的GCr15钢球，直径12.7mm，HRC(洛氏硬度)为64-66，由上海钢球厂生产提供。

[0024] 按照GBT6144-2010中的要求，采用GBT3142中的方法(转速1440r/min)检测最大无卡咬负荷PB值

[0025] 不同实验条件下的磨痕直径结果如下表(单位：mm)

[0026]

[0027]

[0028] 上述实验结果表明，采用本发明实施例提供的润滑冷却液，在稀释至含水量95％或99％时均表现出较好的润滑性能和抗极压性能，且从上述数据中可以看出，采用优选的配方的实施例3的润滑性能明显高于其他实施例。对比例的润滑性能和极压性能明显低于各实施例，说明实施例通过优选配方，使得到的切削液在稀释后的润滑性能和极压性能得到了明显提高。对比例的配方在实施例3的基础上删除了部分组分，但从实验数据表明，本发明技术方案中各组分综合后能够对整个切削液的性能产生了明显的影响，尤其影响高倍稀释和高载荷时的润滑及极压性能。

[0029] 检测实施例2透明度、消泡性、腐蚀试验、防锈性试验

[0030] 按照GBT6144-2010中规定的方法及标准(L-MAH)，对各实施例及对比例得到的切削液(稀释至含水量95％)进行透明度、pH值、消泡性、腐蚀试验、防锈性试验，结果如下。

[0031]

[0032] 实验结果表明，实施例得到的切削液在各项测试中均能够合格，对比例中，对比例2～4在消泡性测试中均不合格，所有对比例均未能全部通过腐蚀试验和防锈性试验。

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