(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111548848 A(43)申请公布日 2020.08.18
(21)申请号 202010475153.7(22)申请日 2020.05.29
(71)申请人 陕西凯利清洗有限公司
地址 710000 陕西省西安市高新区唐延路
11号禾盛京广中心C座1904号(72)发明人 刘亚政 杨小建 康东平 李开红
马芝晗 (74)专利代理机构 成都众恒智合专利代理事务
所(普通合伙) 51239
代理人 赵健淳(51)Int.Cl.
C10M 169/04(2006.01)C10N 40/22(2006.01)C10N 30/04(2006.01)C10N 30/06(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页
C10N 30/16(2006.01)
CN 111548848 A(54)发明名称
一种基于植物油的金属机加工切削液及其制备方法(57)摘要
本发明公开了一种基于植物油的金属机加工切削液，具体包括按重量百分比计量的如下组份：植物油：70～80％、表面活性剂：8～11％、辅助表面活性剂：2～4％、消泡剂：0.2～1.0％、防锈剂：2～4％、防腐杀菌剂：0.3～1％、抗硬水剂：0.5～2％、乳化剂：0.5～2％、余量为纯化水。本发明的切削液主要是采用植物油、表面活性剂，而植物油是采用的菜籽油、大豆油这两中可以降解的油类，表面活性剂采用的是水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺、四聚蓖麻油酸酯、八聚蓖麻油酸酯这些植物油提取的衍生物，同样可以降解，并且所用原料中未添加亚盐和中金属盐类，因此，本发明制备的切削液是生物降解可再生且安全环保的。
CN 111548848 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，具体包括按重量百分比计量的如下组份：
植物油：70～80％表面活性剂：8～11％辅助表面活性剂：2～4％消泡剂：0.2～1.0％防锈剂：2～4％防腐杀菌剂：0.3～1％抗硬水剂：0.5～2％乳化剂：0.5～2％余量为纯化水。
2.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述植物油为菜籽油、大豆油中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺和四聚蓖麻油酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述辅助表面活性剂为OP-7和OP-9中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述消泡剂为硅油。
6.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述防锈剂为三乙醇胺和三元有机酸胺盐中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述防腐杀菌剂为BK杀菌剂和MBM杀菌剂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠。
9.根据权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液，其特征在于，所述乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺和NP-7中的至少一种。
10.如权利要求1所述的一种基于植物油的金属机加工切削液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将植物油、表面活性剂、消泡剂、防腐杀菌剂、乳化剂和纯化水依次加入反应容器中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液1；
步骤S2、将防锈剂、辅助表面活性剂、抗硬水剂依次加入纯化水中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液2；
步骤S3、将混合溶液2匀速加入混合溶液1中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～60min，制得基于植物油的金属机加工切削液。
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说 明 书
一种基于植物油的金属机加工切削液及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明涉及金属切削液领域，具体地讲，是涉及一种基于植物油的金属机加工切削液及其制备方法。
背景技术
[0002]近年来，随着我国机械加工成套设备走出去的战略方针，机械加工行业已甩掉了老式车床，大量采用数控机床以及加工中心机床，加工质量和加工速度与老式机床比大大提高，因而对切削液的用量也随之大幅上升。然而市场上现在大多数的切削液仍以矿物油为基础油，很显然由于矿物油不可降解再生，矿物油的毒性，废油处理成本增加。随着环保部门监管力度的强化，工业企业对其成本及环保意识的重视，机械加工行业与国际接轨及经济增长方式的开始转变，切削液必将向更加安全、环保的高质量方向发展。[0003]本发明为顺意这一潮流。配方采用约90％以上植物油及植物油提取的衍生物为主剂，使这一目标得以实现——即整个工艺加工过程采用完全能生物降解可再生的植物油。从而解决矿物油对操作工人的伤害及废油污染等客户的后顾之忧。
发明内容
[0004]为克服现有技术存在的问题，本发明提供一种生物降解可再生的基于植物油的金属机加工切削液。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0006]一种基于植物油的金属机加工切削液，具体包括按重量百分比计量的如下组份：[0007]植物油：70～80％[0008]表面活性剂：8～11％[0009]辅助表面活性剂：2～4％[0010]消泡剂：0.2～1.0％[0011]防锈剂：2～4％[0012]防腐杀菌剂：0.3～1％[0013]抗硬水剂：0.5～2％[0014]乳化剂：0.5～2％[0015]余量为纯化水。[0016]进一步地，所述植物油为菜籽油、大豆油中的至少一种。[0017]进一步地，所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺和四聚蓖麻油酸酯中的至少一种。[0018]进一步地，所述辅助表面活性剂为OP-7(辛基酚聚氧乙烯醚)和OP-9(壬基酚聚氧乙烯醚)中的至少一种。[0019]进一步地，所述消泡剂为硅油。[0020]进一步地，所述防锈剂为三乙醇胺和三元有机酸胺盐中的至少一种。
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说 明 书
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进一步地，所述防腐杀菌剂为BK杀菌剂和MBM杀菌剂中的至少一种。
[0022]进一步地，所述抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠。[0023]进一步地，所述乳化剂为司盘60(失水山梨醇硬脂酸酯)、AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)、油酸酰胺和NP-7(烷基酚聚氧乙烯(7)醚)中的至少一种。
[0024]本发明还提供一种基于植物油的金属机加工切削液的制备方法，包括以下步骤：[0025]步骤S1、将植物油、表面活性剂、消泡剂、防腐杀菌剂、乳化剂和纯化水依次加入反应容器中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液1；[0026]步骤S2、将防锈剂、辅助表面活性剂、抗硬水剂依次加入纯化水中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液2；[0027]步骤S3、将混合溶液2匀速加入混合溶液1中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～60min，制得基于植物油的金属机加工切削液。[0028]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0029](1)本发明的切削液主要是采用植物油、表面活性剂，而植物油是采用的菜籽油、大豆油这两中可以降解的油类，表面活性剂采用的是水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺、四聚蓖麻油酸酯这些植物油提取的衍生物，同样可以降解，并且所用原料中未添加亚盐和重金属盐类，而亚盐和重金属盐类对环境危害较大，因此，本发明制备的切削液是生物降解可再生且安全环保的。[0030](2)本发明配方中的植物油具有润滑性，大豆油和菜籽油均有较好的润滑性，可以依靠物理吸附作用黏附在摩擦表面，从而起润滑作用，使得本发明制备的切削液在机械加工能够起到润滑作用。[0031](3)本发明配方中的表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺、四聚蓖麻油酸酯，这几种表面活性剂可降低液体之间的界面张力，使一种液体以极微小的状态均匀稳定低分散在另一种液体中，这样使得消泡剂、防腐杀菌剂、抗硬水剂可以很好地分散在植物油中，使得切削液产品性能比较稳定。[0032](4)本发明配方中的辅助表面活性剂为OP-7和OP-9，同样可以起到降低液体之间的界面张力的作用，并且这两种表面活性剂是非离子表面活性剂，作为非离子表面活性剂还可降低切削液表面张力，从而满足切削液的清洗作用。[0033](5)本发明配方中的消泡剂采用硅油，可降低液体的表面张力，从而抑制泡沫产生。[0034](6)本发明配方中的防腐杀菌剂为BK杀菌剂、MBM杀菌剂，这两周杀菌剂均有较高的杀菌效果，添加在切削液中可以抑制微生物发育，使切削液可以长时间的存放。[0035](7)本发明配方中的抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠，其加入配方中，可以提升切削液抵抗硬水的能力，使得在加水稀释切削液进行使用的时候，无需将水进行水质软化处理就可直接使用，便利了切削液的使用。[0036](8)本发明配方中的乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺、NP-7，添加乳化剂后可以对切削液起稳定作用。[0037](9)本发明制备切削液只需要分别将植物油、表面活性剂、消泡剂、防腐杀菌剂和纯化水配合制成混合溶液，将防锈剂、辅助表面活性剂、抗硬水剂和纯化水配合制成混合溶液，再将两个混合溶液相互混合均匀，即制得基于植物油的金属机加工切削液，整个制备方
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说 明 书
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法简单，制备条件易满足。
具体实施方式
[0038]下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0039]一种基于植物油的金属机加工切削液，具体包括按重量百分比计量的如下组份：[0040]植物油：70～80％[0041]表面活性剂：8～11％[0042]辅助表面活性剂：2～4％[0043]消泡剂：0.2～1.0％[0044]防锈剂：2～4％[0045]防腐杀菌剂：0.3～1％[0046]抗硬水剂：0.5～2％[0047]乳化剂：0.5～2％[0048]余量为纯化水。[0049]进一步地，所述植物油为菜籽油、大豆油中的至少一种。[0050]进一步地，所述表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯、妥尔油脂肪酸酰胺和四聚蓖麻油酸酯中的至少一种。[0051]进一步地，所述辅助表面活性剂为OP-7和OP-9中的至少一种。[0052]进一步地，所述消泡剂为硅油。[0053]进一步地，所述防锈剂为三乙醇胺和三元有机酸胺盐中的至少一种。[0054]进一步地，所述防腐杀菌剂为BK杀菌剂和MBM杀菌剂中的至少一种。[0055]进一步地，所述抗硬水剂为乙二胺四乙酸二钠。[0056]进一步地，所述乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺和NP-7中的至少一种。[0057]本发明还提供一种基于植物油的金属机加工切削液的制备方法，包括以下步骤：[0058]步骤S1、将植物油、表面活性剂、消泡剂、防腐杀菌剂、乳化剂和纯化水依次加入反应容器中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液1；[0059]步骤S2、将防锈剂、辅助表面活性剂、抗硬水剂依次加入纯化水中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～90min，获得混合溶液2；[0060]步骤S3、将混合溶液2匀速加入混合溶液1中，在20～40℃的环境温度下搅拌30～60min，制得基于植物油的金属机加工切削液。[0061]实施例1
[0062]取80kg大豆油、八聚蓖麻油酸酯8kg依次加入反应容器内，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，再依次加入1kg司盘60、1kg AEO-9、硅油0.3kg、0.4kg杀菌剂BK、1.3kg纯化水、0.5kg杀菌剂MBM，再匀速恒温搅拌30min，得到溶液1；同时取2Kg三乙醇胺，2kg OP-7，0.5kg乙二胺四乙酸二钠依次加入另一装有3kg纯化水的反应容器中，在25℃温度条件下匀速恒温搅拌30min，得到溶液2；待溶液1制备完成，将溶液2混入装有溶液1的反应容器中，边搅拌边加入，匀速搅拌30min，得到黄色透明的基于植物油的金属机加工切削液。[0063]将得到的基于植物油的金属机加工切削液进行取样检测，测定其折光读数、pH值、
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说 明 书
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防锈性、3％铝腐蚀性、5％最大无卡咬负荷，测验结果如表1所示。[00]表1
检测项目实施例1检测数据外观黄色透明液体折光读数85pH值(3％水溶液)9.52％防锈性(IP287)0级3％铝腐蚀A级最大无卡咬负荷PB/KG(5％工作液)80
[0066]对表1检测结果进行分析，该切削液原液的折光读数为85，表明其活性成分含量高，有利于加水的配置比例；pH值(3％水溶液)是在将切削液原液用水溶液稀释至3％浓度后进行检测的结果，结果为9.5，而pH值在9.5可以保证细菌难以繁殖，保证切削液变长期性能稳定，可以延长切削液的使用寿命；2％防锈性(IP287)是将切削液原液用水溶液稀释至2％浓度后进行检测的结果，结果为0级，说明防锈性特佳；3％铝腐蚀是将切削液原液用水溶液稀释至3％浓度后进行检测的结果，结果为A级，说明对铝的防腐性能佳；最大无卡咬负荷PB/KG(5％工作液)是将切削液原液用水溶液稀释至5％浓度后进行检测的结果，结果为80，说明本品具有优越的润滑性能。[0067]因此，本发明制备的切削液具有润滑性优、防锈性佳等特点、易生物降解。[0068]实施例2
[0069]取大豆油80kg、四聚蓖麻油酸酯8kg，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，然后依次加入油酸酰胺1kg、NP-7 1kg、硅油0.3kg、MBM杀菌剂0.5kg、2.7kg纯化水，再恒温搅拌30min，得到溶液1；同时取2kg三乙醇胺，2kgOP-7，0.5kg乙二胺四乙酸二钠依次加入另一装有2kg纯化水的反应容器中，在25℃温度条件下匀速恒温搅拌30min，得到溶液2；待溶液1制备完成，将溶液2混入装有溶液1的反应容器中，边搅拌边加入，匀速搅拌30min，得到黄色透明的基于植物油的金属机加工切削液。[0070]实施例3
[0071]取菜籽油80kg、四聚蓖麻油酸聚酯6.5kg，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，然后依次加入油酸酰胺0.5kg、NP-7 1.5kg、硅油0.2kg、MBM杀菌剂0.3kg、纯化水4.5kg，再在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，获得溶液1；取三乙醇胺2kg、OP-7 2kg和乙二胺四乙酸二钠0.5kg依次加入另一装有2kg纯化水的反应容器中，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，得到溶液2；待溶液1制备完成，将溶液2混入装有溶液1的反应容器中，边搅拌边加入，搅拌30min，得到黄色透明的基于植物油的金属机加工切削液。[0072]实施例4
[0073]取大豆油80kg、四聚蓖麻油酸聚酯7kg，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，然后依次加入油酸酰胺0.5kg、NP-7 1kg、硅油0.2kg、MBM杀菌剂0.3kg、纯化水4.5kg，再在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，获得溶液1；取三乙醇胺2kg、OP-7 2kg和乙二胺四乙酸二钠0.5kg依次加入另一装有2kg纯化水的反应容器中，在25℃温度下匀速恒温搅拌30min，得到溶液2；待溶液1制备完成，将溶液2混入装有溶液1的反应容器中，边搅拌边加入，搅拌30min，得到黄色透明的基于植物油的金属机加工切削液。
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[0065]
CN 111548848 A[0074]
说 明 书
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上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于本发明的保护范
围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
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