一种具有优异表面性能的环保型锯切液及其制备方法与流程
本发明涉及一种具有优异表面性能的环保型锯切液及其制备方法，属于有色金属加工。
背景技术：
1、铝具有密度低、延展性好、耐腐蚀、易加工、易回收、经济性好等优点，各类铝合金广泛应用于汽车、航天航空、交通运输、电子、电力、新能源、食品包装、建筑工程等众多领域。
2、经过熔铸工艺，可以铸造出各种规格的铝合金扁锭和圆锭，进而生产各种板带箔和管料、型材等产品。在铝加工环节，多数情况下需要对扁锭和圆锭进行锯切作业，多以圆盘锯和带锯锯切扁料、方料、圆锭、管料和型材等。锯切工艺要求加工精度和锯切截面的表面质量；保护锯片；延长使用寿命；减少锯切液的用量；降低使用成本；同时还要保持切削铝屑干爽无污染，便于处理；具有生物可降解性，保护工作现场操作人员的健康。
3、目前市场上的锯切液品种，包括采用矿物油、合成油、植物油配方的产品，无法全面满足上述要求，有的产品闪点偏低，锯切作业时消耗量大，烟雾很大，异味重，污染工作环境；有的冷却、润滑性能不足，造成锯片和锯带损耗严重，锯切表面质量不佳，锯屑很多；有的腐蚀锯切面；有的退火清净性差，影响后段加工工艺和产品质量。例如中国专利申请cn114752428a公开了一种无氯不锈钢锯切油及其制备方法，解决了现有技术中氯含量高的问题，通过合理的配比条件，具有良好的润滑和冷却性能。但是依然无法满足使用过程中保持切削铝屑干爽无污染且具有生物可降解性等具体需求。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种具有优异表面性能的环保型锯切液及其制备方法，所述锯切液可以保证金属加工精度和锯切截面的表面质量；保护锯片，延长使用寿命；减少锯切液的用量，降低使用成本；同时保持切削铝屑干爽无污染，便于处理；具有生物可降解性，保护工作现场操作人员的健康。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有优异表面性能的环保型锯切液，所述锯切液包括三羟甲基丙烷硬脂酸酯、油溶性聚环氧烷、抗氧剂、抗磨剂、有色金属缓蚀剂。
3、进一步的，按照重量份数计，所述锯切液包括三羟甲基丙烷硬脂酸酯50-65份、油溶性聚环氧烷30-45份、抗氧剂0.05-3份、抗磨剂0.1-3份、有色金属缓蚀剂0.02-0.1份。
4、进一步的，所述三羟甲基丙烷硬脂酸酯和所述油溶性聚环氧烷的重量比为（1-3）：1。
5、进一步的，所述三羟甲基丙烷硬脂酸酯为三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷二异硬脂酸一油酸酯、三羟甲基丙烷一异硬脂酸二油酸酯中的至少一种。
6、进一步的，所述油溶性聚环氧烷为以长链醇为起始的环氧丙烷聚合物、环氧丁烷聚合物、环氧丙烷和环氧丁烷的聚合物中的至少一种。
7、进一步的，所述抗氧剂为高分子量苯酚类抗氧剂、烷基化苯胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、胺类抗氧剂与高分子量苯酚类抗氧剂混合液中的至少一种。
8、进一步的，所述抗磨剂为磷酸酯类减摩剂、硫代磷酸酯类减摩剂、高分子聚酯类减摩剂、磷酸胺类减摩剂中的至少一种。
9、优选的，所述抗磨剂为含磷减磨剂与高分子聚酯类减摩剂的组合。
10、进一步的，所述有色金属缓蚀剂为苯三唑类缓蚀剂、甲基苯三唑类缓蚀剂、噻二唑类缓蚀剂、琥珀酸半酯类缓蚀剂中的至少一种。
11、本发明还公开了一种具有优异表面性能的环保型锯切液的制备方法，所述制备方法为：
12、s1、将三羟甲基丙烷硬脂酸酯、抗氧剂、抗磨剂、有色金属缓蚀剂加入到调和釜中，温度控制30-50℃，搅拌均匀；
13、s2、继续搅拌，保持温度为30-50℃，加入油溶性聚环氧烷，继续搅拌至混合均匀；
14、s3、搅拌降温至室温后，用过滤孔径不大于5μm的滤袋进行过滤，即得所述环保型锯切液。
15、本发明的有益效果是：
16、本发明所述锯切液可以保证金属加工精度和锯切截面的表面质量；保护锯片，延长使用寿命；减少锯切液的用量，降低使用成本；同时保持切削铝屑干爽无污染，便于处理；具有生物可降解性，保护工作现场操作人员的健康。
17、本发明开发出一种高生物降解率的绿色环保组份制成的环境友好型高性能锯切液，可以形成多种黏度组合，用于铝合金、钛合金、黄色合金、中低合金钢、铸铁的锯切，还可以进行金属一般加工、拉削、钻孔、螺纹加工和齿轮加工。
18、本发明所述锯切液中使用的三羟甲基丙烷硬脂酸酯具有低温性能好、抗氧化能力强、润滑性能好的特性，且异硬脂酸分子中存在着强氢键，使其饱和蒸汽压很低，对应的沸点很高，常压下异硬脂酸的沸点都在300℃以上，因此其高温性能也很突出。所述三羟甲基丙烷异构硬脂酸酯具有倾点、凝点低，使用温度范围广，热稳定性和抗氧化能力强，蒸发损失低，粘度指数高，粘温特性强、生物降解率高等特点。在铝锭铸造过程中可以提供极佳的润滑作用，提供优异的润湿铺展性和渗透性，提高抗磨性能，同时具有高的闪点、低油烟、低结焦倾向，确保铝材加工的表面质量，提高加工效率，同时也能有效控制现场油烟，减少voc排放，优化现场工作环境，减少工作环境对工人的危害。极高的生物降解率，可以大大的降低污染，缓解铝厂的环境压力，降低碳排放。所述油溶性聚环氧烷在高温下不会发生自由基的链增长反应，不会形成油泥、结焦、漆膜等聚合产物。高温下，聚环氧烷类聚合物随着c-c键和c-o键的无规则锻炼而降解为小分子的产物。但聚环氧烷类化合物大多存在油溶性较弱的缺点，而长链醇起始聚合的环氧烷类化合物则具有很好的油溶性能，与碳氢类化合物、酯化合物均有良好的相容性，因此该类油溶性的聚环氧烷烃是有色金属锯切加工的良好介质。其独特的热降解性能，能够实现锯切面的完全无渍，尤其是对于金属活性较高的铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金等有色金属的加工表面更加友好。本发明选用三羟甲基丙烷硬脂酸酯和油溶性聚环氧烷为基础油组合，两者配合使用，并匹配合适的用量比例，使得最终的锯切液兼顾三羟甲基丙烷硬脂酸酯的高温性能和油溶性聚环氧烷的清洁性能，既能确保加工面的表面质量，又能够控制油烟，减少消耗量。
技术特征：
1.一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述锯切液包括三羟甲基丙烷硬脂酸酯、油溶性聚环氧烷、抗氧剂、抗磨剂、有色金属缓蚀剂。
2.根据权利要求1所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，按照重量份数计，所述锯切液包括三羟甲基丙烷硬脂酸酯50-65份、油溶性聚环氧烷30-45份、抗氧剂0.05-3份、抗磨剂0.1-3份、有色金属缓蚀剂0.02-0.1份。
3.根据权利要求1所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述三羟甲基丙烷硬脂酸酯和所述油溶性聚环氧烷的重量比为（1-3）：1。
4.根据权利要求1-3任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述三羟甲基丙烷硬脂酸酯为三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷二异硬脂酸一油酸酯、三羟甲基丙烷一异硬脂酸二油酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1-3任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述油溶性聚环氧烷为以长链醇为起始的环氧丙烷聚合物、环氧丁烷聚合物、环氧丙烷和环氧丁烷的聚合物中的至少一种。
6.根据权利要求1-3任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述抗氧剂为高分子量苯酚类抗氧剂、烷基化苯胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、胺类抗氧剂与高分子量苯酚类抗氧剂混合液中的至少一种。
7.根据权利要求1-3任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述抗磨剂为磷酸酯类减摩剂、硫代磷酸酯类减摩剂、高分子聚酯类减摩剂、磷酸胺类减摩剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述抗磨剂为含磷减磨剂与高分子聚酯类减摩剂的组合。
9.根据权利要求1-3任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液，其特征在于，所述有色金属缓蚀剂为苯三唑类缓蚀剂、甲基苯三唑类缓蚀剂、噻二唑类缓蚀剂、琥珀酸半酯类缓蚀剂中的至少一种。
10.根据权利要求1-9任意一项所述一种具有优异表面性能的环保型锯切液的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
技术总结
本发明涉及有色金属加工技术领域，具体涉及一种具有优异表面性能的环保型锯切液及其制备方法，按照重量份数计，所述锯切液包括三羟甲基丙烷硬脂酸酯35‑65份、油溶性聚环氧烷30‑60份、抗氧剂0.05‑3份、抗磨剂0.1‑3份、有色金属缓蚀剂0.02‑0.1份。所述三羟甲基丙烷硬脂酸酯和所述油溶性聚环氧烷的重量比为（1‑3）：1。所述锯切液可以保证金属加工精度和锯切截面的表面质量；保护锯片，延长使用寿命；减少锯切液的用量，降低使用成本；同时保持切削铝屑干爽无污染，便于处理；具有生物可降解性，保护工作现场操作人员的健康。
技术研发人员：战红豆,王述申,曲爱学,李晓丽,张林,范明辉,刘庆刚,周俊杰,焉鹏法,程万鹏
受保护的技术使用者：烟台德高能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5