水基合成切削液的研制

今天给大家带来的是一款偏向防锈的切削液和一款低成本的切削液水基切削液特性：本品原料中不含矿物油和植物油，也不含亚硝酸钠和其他酸根，无毒无刺激性，无异味，使用安全；稳定性好，不容易变质；不污染环境。

用途与用法：本品用作机械磨床、钻床、铣床、车床等金属切削机床的切削液。

配方：制作方法：将苯甲酸和还原剂反应，再将反应产物与表面活性剂混合，并加入润滑剂、消泡剂及杀菌剂，再加入水混合均匀，即得成品。

注意事项：本品中各组分的质量份配比范围是：苯甲酸10〜30，还原剂2〜8，表面活性剂8〜15，羟基磺酸酯3〜7，吐温803〜5，杀菌剂0.1，消泡剂0.1，水45〜60。

以上所述苯甲酸和还原剂反应所得产物为缓蚀剂；表面活性剂是指磷酸三乙醇胺；羟基磺酸酯和吐温80为润滑剂。

水基金属切削液特性：本品成本较低，机械加工性能优异，具有良好的润滑性、防锈性，优良的散热性和耐热性，去油污及清洗效果好；成品可制成浓缩液，运输携带方便；性质稳定，抗冻性能好，便于储存。

用途与用法：本品适用于多种金属，尤其是黑色金属的切削加工，起润滑和冷却作用。

使用时可用1.5倍以内的水稀释。

配方：制作方法：在反应釜中加入水，加入十二烷基磺酸钠与OP-10，在搅拌的条件下升温至60℃，加入五氯酚钠、苯甲酸钠、亚硝酸钠及六偏磷酸钠、偏硼酸钠或其混合物，在60℃下保温搅拌0.5h 后降温，当降温至20〜25℃时加入酒精、改性丙烯酸酯树脂乳液，继续搅拌0.5h即得成品。

注意事项：本品原料中十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基苯聚醚磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二硫醇中的任意一个单一化合物或任意几个化合物的混合物与OP-10(十二烷基苯酚+环氧乙烷）组成的混合物是乳化润滑剂，两部分的配比关系为1:1，其中以十二烷基磺酸钠与OP-10混合液最佳，配比关系以1:（0.8〜1.2）为宜。

五氯酚钠、苯甲酸钠、亚硝酸钠组成混合型防锈剂，其配比关系为2:1:1，加入六偏磷酸钠或偏硼酸钠或其混合物，则效果更佳。

微乳切削液配方组成，制作工艺及作用机理导读：本文详细介绍了微乳切削液的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

微乳切削液广泛用于金属加工及光伏等制造行业，禾川化学引进国外配方破译技术，专业从事微乳切削液成分分析、配方还原、研发外包服务，为切削液相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.切削液背景切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。

克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。

切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

水基润滑剂的优点是冷却性好, 价廉易得, 加工件易清洗, 主要用于高速切削加工工序中。

由于水基润滑剂的组分的改进, 大大提高了它的润滑性能和防腐蚀能力, 因而需求量日渐增大, 尤其在对铝和铜材加工方面。

水基润滑添加剂可分为油溶性和水溶性两种。

油溶性添加剂的使用性能同矿物油中的一样。

为使油溶性添加剂分散到水中需加入表面活性剂。

水溶性添加剂可在油溶性添加剂分子中引入水溶性基团而制得。

水溶性切削液可以分成乳化液, 化学合成液和半合成液三类, 都可用于轻中高负荷的切削加工。

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水基线切割液水基线切割液，DX-4型线切割乳化液是专供数控线切割机床使用的理想工作液，本产品可用于各类金属材料电火花线切割加工的，除具有较好的洗涤﹑冷却﹑润滑能力之外，还具有一定的灭弧﹑防锈﹑去游离﹑电介强度和防止断丝等特殊性能。

它不仅能提高加工工件的光洁度，明显提高线切割效率，还能延长机床的使用寿命。

一、水基线切割液参数：二、水基线切割液相关推荐：三、产品特点：1、适用于各种快走丝、中低走丝线切割机床使用，不影响其效果；2、超强的润滑性能，不易断丝，电极丝损耗减少，提高钼丝使用寿命，大幅度提高工件切割面的光洁度和加工效率，不易产生横向条纹等不良缺陷；3、对于厚度300mm以上的大厚度及大锥度工件的切割，也有不俗的加工效果；切割效率与传统乳化油相比提高10－50％；4、脱模效果好，切割完毕工件易取下或自动落下，可以用布直接擦洗，工作台洁净；5、合适的介电强度和减弧效果，稳定的电流、电压效果，；6、对工件厚度及材料适应性强；7、极佳的冷却效果，极好的清洗排屑性能，优异的溶解性，和传统线切割皂相比，更易溶于水；8、不含易生菌性物质，配制的乳化液稳定性好，属长寿型产品；不含亚硝酸盐等有害物质，无不良的刺激性气味，属环保型产品；和油剂相比配比率大、使用寿命长、保质期长。

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水基防锈剂、切削液的发展与应用金属在潮湿空气中或浸于水中是很容易受到腐蚀的。

但在水中加入一定量的缓蚀剂，这种水就是具有一定防锈功能的防锈水。

防锈水被广泛应用于金属加工过程中工序间防锈，也可把材料浸泡在防锈水中暂时贮存。

本文最后将介绍两款水基防锈剂在切削液、防冻液、水-乙二醇抗燃液压液、防锈水中的应用。

最常用的水溶性防锈剂主要有亚硝酸钠：亚硝酸钠（NaNO2）是目前应用最广泛最廉价的水溶性防锈剂，多与碳酸钠共用。

对黑色金属（钢、铁、锡）有效，对铜等有色金属无效。

易溶于水、甘油，难溶于乙醇和乙醚。

但在使用时最后不低于0.3%，在保护钢铁时其临界浓度为0.25%，低于0.25%时则形成腐蚀，所以最好保持在0.5%以上。

在含高浓氯离子的海水中则没有防锈作用，在含氧化剂或还原剂的水中，缓蚀效果也大为降低。

适用于闭封式循环系统，敞开式系统则需要更高的浓度。

在常温下易产生硝化细菌营养物质而导致微生物腐蚀（在防冻液中不会，水温较高），对人和生物有害，特别是和胺类合用时形成的亚硝胺有致癌作用；缓蚀过程中会还原成氨，腐蚀某些金属材料。

无水碳酸钠：一般不单独使用，而是和亚硝酸钠复配使用。

应用举例：亚硝酸钠3~8%，无水碳酸钠0.5~0.6%，水余量，用于全浸小零件；亚硝酸钠3~8%，三乙醇胺0.5~0.6%，水余量，用于全浸、喷淋精密零件防锈；亚硝酸钠15%，无水碳酸钠0.5~0.6%，甘油30%，水余量，用于中间库存防锈、成品防锈。

三乙醇胺：易溶于水，呈碱性，常和亚硝酸钠、苯甲酸钠一起复配防锈水使用，其用量一般为0.5~10%，实际用量更偏高，只对钢铁有效，对铜、铬、镍会加速腐蚀。

苯甲酸钠：溶于水和醇，配成1~1.5%防锈水即可阻止钢的腐蚀，也可减缓铜、铅的锈蚀，浓度大于40g/L 时，对铝、硅钢、铸铁、钢都有明显缓蚀作用。

苯并三氮唑：是铜、银等有色金属的缓蚀剂，对抑制铜变色、腐蚀最有效，易溶于醇，微溶于水。

其它如钼酸钠、N-烷基亚氨双丙烯酸钠、六亚甲基四胺（乌洛托品）、尿素、磷酸盐、铬酸盐、硅酸钠等不再一一介绍。

表面活性剂在水基切削液中的应用在水溶性切削液中，表面活性剂最主要的用途就是作乳化剂。

用作乳化剂的表面活性剂通常为阴离子型和非离子型表面活性剂，如聚乙二醇二油酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、Tween80、油酸三乙醇胺、石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐等。

而且阴离子型和非离子型表面活性剂复配使用，效果更好。

多种乳化剂复配，可以发挥它们的协同效应，从而提高乳化效率，有助于减少乳化剂的用量，而且具有不同HLB值的非离子表面活性剂复配时，其增溶能力大大超过其中任何一个。

(2)清洗作用在金属切削过程中，工件表面常粘有金属粉末、砂粒、油等污垢。

为除去这些污垢，使切削液具有一定的洗涤能力，可在切削液中加入适量碱性物质如碳酸钠、三乙醇胺，或其他表面活性剂如非离子表面活性剂如平平加、0P-7、OP-10等；阴离子表面活性剂如脂肪酸皂、烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。

切削液的清洗作用是润滑、渗透、分散等综合作用的结果。

若采用非离子性表面活性剂和阴离子表面活性剂复配能起到显著降低切削液表面张力的作用，从而满足切削液的清洗作用。

(3)防锈作用在水溶性切削液中防锈剂必不可少。

防锈性能对于加工部位的质量、产品合格率以及机床的保养等有着十分重要的意义。

切削液中使用的防锈剂许多都是表面活性剂，如油溶性防锈剂有石油磺酸盐(钠、钙、钡盐等)、金属皂等；水溶性防锈剂有单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、油酸三乙醇胺、十二烷基二乙醇酰胺等。

开发防锈性能良好、环境友好的水溶性防锈剂是近年来的发展趋势。

水溶性防锈剂是合成液中的主要添加剂，最常用的水溶性防锈剂是亚硝酸钠，但因其与有机胺反应能生成有致癌作用的亚硝胺，已相继被各国禁用。

为此开发了一系列能够替代亚硝酸钠的新型防锈剂，主要替代品有硼酸盐、羧酸盐、磷酸盐、磺酸盐等几大类。

一般认为硼酸盐与羧酸盐的作用机理属吸附型，其分子中极性基韧吸附于金属表面而起到防锈效果，但也有人认为硼酸盐具有阳极钝化作用。

2011年1月第36卷第1期润滑与密封L UBR I CAT I ON ENG I NEER I NGJan .2011V ol 136N o 11DO I :1013969/j 1issn 10254-0150120111011027收稿日期:2010-09-10作者简介:熊红旗(1984)),男,助理工程师,主要从事金属加工油(液)的研究开发与技术服务工作.E -m ai:lbenny -hongq@i 1631co m .环境友好无氯极压微乳切削液的研制与应用熊红旗 林心勇 戴恩期(广州机械科学研究院 广东广州510700)摘要:通过大量实验筛选出环境友好微乳切削液所需的乳化剂、油性剂、极压剂、防锈剂等添加剂,并用正交实验法确定了微乳切削液的配方。

测试和实际应用结果表明,研制的无氯极压微乳切削液具有优良的稳定性、极压性、抗磨性和防锈性,各项指标与进口同类产品相当,且不含对环境有污染的氯化石蜡、亚硝酸盐和苯酚等物质,可替代进口同类产品。

关键词:环境友好;无氯;极压性能;微乳切削液中图分类号:TG50115 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2011)1-102-5Preparation and Application of Environ ment -friendly Ch l ori ne -freeExtre me -press ureM icro -e mulsion Cutti ng F l uidX i o ng Hongqi L i n X i n yong Dai Enqi(G uangzhouM echan i ca l Engi neering Research I nstitute ,G uangzhou G uangdong 510700,Chi na)Abstract :Thr ough a l arge number of experm i ents ,the proper e mulsifier ,o ily agent ,extre m e -pressure agent ,ant-i rust agent for e nv iron m ent -friendl y m icr o -e mulsi on cutti ng fl uid was selected ,and the optm i ized f or m ulat i on w as deter m ined by orthogonal experm i e nts .The results of test and practical applicat i on sho w t hat the developed m icro -e m ulsion cutti ng flui d has excellent sta b ility ,extre m e -pressure property ,abrasion resistance and rust resistance ,and does not contai n c hlori nated paraffi n ,nitrite ,phenol and other conta m i nated materi a ls on the e nv iron m ent .Its pr operty is sm i ilar to the m i ported prod -ucts and can repl ace the m i ported pr oducts .K eywords :e nv iron m ent -friendl y ;chlorine -free ;e x tre me -pressure property ;m icr o -e mulsi on cutti ng fl u i d 金属切削液是指金属及其合金在切削、研磨、冲压、轧制和拉拔等各种加工过程中所使用的润滑冷却材料。

硼酸酯在水基切削液中的应用1 引言近年来，随着切削加工方式的不断改进，与之配套的切削液也不断更新换代，综合性能不断改善。

由于工业中“低能耗，低成本，低公害"的要求，水基金属切削液有了长足的发展。

硼酸酯作为一种重要的多功能环保型添加剂常常作为润滑剂、表面活性剂、防锈剂和杀菌剂等被广泛应用于水基金属切削液中。

2硼酸酯的性质硼酸分子式为H3BO3，是一种无机酸，由于其结构单元是平面三角形，每个硼原子以SP2杂化与氧原子结合，硼仍是缺电子，因此易与有机化合物中的羟基发生反应(脱水后形成硼酸酯)，可形成硼酸单酯、双酯、三酯及四取代螺环结构。

硼酸酯的制备工艺简单，原料易得，生产中基本无三废产生。

具有良好的润滑、防锈、杀菌等性能，而且对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂。

3硼酸酯在水基切削液中的应用3．1极压润滑剂目前水基切削液中仍在使用的极压润滑剂主要是含硫、磷、氯的化合物，如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡等。

此类添加剂在高温下与金属表面发生化学反应生成化学反应膜，在切削中起极压润滑作用。

但是，对环境有污染，对操作者有害。

随着人们环保意识的加强，现在已限制使用此类添加剂，国内外正在着手研究其替代物。

有机硼酸酯是新型的极压润滑添加剂，它的作用机理是其摩擦表面形成了物理(或化学)吸附膜，及由于硼酸酯水解作用或与添加剂发生摩擦化学反应产生诸如H3BO3、B203等构成的非牺牲性沉积；几种膜的共同作用有效提高了水基切削液的摩擦学性能。

有机硼酸酯油膜强度高，摩擦系数低，具有良好的减摩抗磨性能，而且和密封材料有良好的相容性，对人体无毒害作用，是一种理想的绿色环保型添加剂，近年来受到越来越广泛的重视。

采用硼酸与有机醇胺(CH2CH20)nNH2(n=1，2，3)合成的硼酸酯，含有硼、氮两种极压活性元素，在边界润滑过程中，摩擦金属表面上发生化学反应生成边界润滑膜起润滑作用。

其极压抗磨性、反应活性、防锈性均提高，且水解安定性好。

一种全合成切削液配方
1 全合成切削液的特性
全合成切削液是一种合成性润滑油，它使用合成基础油（经过改
性油或环烷烃）生产而成。

因为它含有广泛的防腐剂和辅助成分，比
如抗磨损添加剂和氧化阻止剂，因此其具有良好的润滑性、防腐影响、耐热性、抗锈性等优点。

2 构成全合成切削液的配方
全合成切削液由以下几种不同油类构成：
（1）基础油：合成矿物油、石脑油或环烷烃都可以作为基础油，
以保证润滑质量。

（2）添加剂：包括抗磨剂、氧化阻止剂、抗腐蚀剂以及抗氧化剂等，可以帮助润滑油保持其良好的润滑性和耐热性。

（3）溶剂：用来降低润滑剂的粘度，使其便于处理。

3 全合成切削液的使用
全合成切削液可以用于车床、铣床、钻床等的切削加工，它可以
避免机器因热量变化而晃动、卡夹等现象，并且还可以有效降低振动
等机械噪声，减少工件弯曲等问题，提高机器效率。