專利名稱：磷脂基金屬加工乳化液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬加工液，特別是涉及一種磷脂基金屬加工乳化液。
背景技術(shù)：
金屬加工液又稱金屬加工潤(rùn)滑劑，指在一切與金屬相關(guān)的機(jī)械加工中起潤(rùn)滑、防銹、抗磨、耐壓、冷卻和清洗等作用一類物質(zhì)的總稱。金屬加工液能延長(zhǎng)刀具的使用壽命，防止金屬零件銹蝕，帶走加工過程產(chǎn)生的熱量，有效清除零件和刀具表面上的切屑和其它粉粒，改善加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。金屬加工液按組成不同，可分為不含水的油基加工液和水作為功能組分的水基加工液兩大類。油基切削液即切削油，主要用于低速重切削和難加工材料的切削加工，其潤(rùn)滑性好，但冷卻能力有限。水基切削液分為四大類，即乳化液、合成液體、化學(xué)溶液和半合成液。目前的金屬加工液大多以礦物油為主體，這需要大量的石油資源，礦物油的生物降解性差，含多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)，容易污染環(huán)境。因此，許多發(fā)達(dá)國家相繼立法控制金屬加工液的排放，希望開發(fā)能生物降解的金屬加工液基礎(chǔ)油替代礦物油。大多數(shù)水基金屬加工液采用亞硝酸鹽和有機(jī)酚等添加劑，這些添加劑具有一定的致癌作用，使用過程中會(huì)危害操作工人的健康，排放后污染水體，造成水資源污染和環(huán)境破壞。大豆磷脂作為油脂加工副產(chǎn)物其資源豐富，但卻沒有得到較好地利用，大部分用作飼料的拌合料，因此利用大豆磷脂開發(fā)磷脂基乳化液具有重要的價(jià)值。大豆磷脂是存在于大豆中的各種磷酸甘油酯及其衍生物的總稱。大豆磷脂在大豆中的含量為1. 5% 3. 2%，在大豆油腳中的含量約為40% 60%。大豆磷脂組成成分復(fù)雜， 主要成分有三種卵磷脂、腦磷脂和肌醇磷脂。大豆磷脂是一種表面活性劑，分子由親水的極性基團(tuán)和疏水的非極性基團(tuán)組成，大豆磷脂由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有乳化、軟化、潤(rùn)濕、分散、滲透、增溶、消泡及抗氧化等作用。大豆磷脂雖然是良好的天然表面活性劑，但因其親水親油平衡值HLB值低，應(yīng)用范圍受到很大限制。為了改善大豆磷脂的親水性能，提高HLB值，常用羥基化改性的方法改變其親水特性，即在磷脂分子不飽和脂肪酸碳碳雙鍵上引入兩個(gè)羥基，羥基化的磷脂提高了磷脂的親水性，其流動(dòng)性好、顏色淺，HLB值提高，碘值降低。目前這類改性大豆磷脂主要用于食品、藥品、化妝品等方面。經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)將改性大豆磷脂應(yīng)用于金屬加工液的相關(guān)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題克服背景技術(shù)中的缺陷，提供一種可生物降解、環(huán)境污染小、成本低的磷脂基金屬加工乳化液。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種磷脂基金屬加工乳化液，以體積百分比表示，其成分配比為改性大豆磷脂10 50%，吐溫-80 3 16%，無水乙醇0. 3 5%，磷化液防銹劑0. 5 6%，三丹油0. 5 8%，有機(jī)硅消泡劑0. 5 7%，20-45% (w/v)的NaOH水溶液1. 5 8%，其余為水。所述的磷脂基金屬加工乳化液，其中改性大豆磷脂30 35%，吐溫-80 6 9%，無水乙醇0. 8 2%，磷化液防銹劑2 3%，三丹油1. 5 2. 5%，有機(jī)硅消泡劑2 3%，35% (w/v)的NaOH水溶液4 6%，其余為水。所述改性大豆磷脂的組分以重量百分比計(jì)油脂占30 50%，磷脂占50 70%。所述磷脂以重量百分比計(jì)的主要組分為卵磷脂18 35%、腦磷脂15 25%、肌醇磷脂10 20%、磷脂酸10 20%O所述磷化液防銹劑為磷酸鋅系防銹劑、磷酸鈣系防銹劑、磷酸鐵系防銹劑或磷酸錳系防銹劑。所述磷化液防銹劑為磷酸鋅系防銹劑，以重量百分比計(jì)的組成為磷酸15 20%， 氧化鋅5 6%，磷酸二氫鈉4 6%，鉬酸銨0. 3 0. 5%，植酸0. 1 0. 3%，乙酸錳0. 1 0. 3%，檸檬酸0. 3 0. 5%，乳化劑0P-10 0. 3 0. 5%，其余為水。所述磷脂基金屬加工乳化液的制備方法如下按成分配比計(jì)量各組分，將水加入乳化機(jī)中，開啟攪拌裝置，將吐溫80和無水乙醇依次緩慢加入乳化機(jī)中，充分混勻得混合液，將改性大豆磷脂在高速攪拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入NaOH水溶液調(diào)節(jié) PH值至7. 5 9，在高速攪拌下依次加入三丹油、磷化液防銹劑和有機(jī)硅消泡劑，制得混合均勻的乳化狀溶液，經(jīng)均質(zhì)后制得所述乳化液。本發(fā)明的積極有益效果
(1)本發(fā)明的金屬加工乳化液配方合理，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性、清洗性和殺菌性；產(chǎn)品穩(wěn)定性較好，在存儲(chǔ)和使用過程中不分層、不析出沉淀物，可滿足機(jī)床、磨床、 車床等設(shè)備及各種加工工藝(車、鉆、擴(kuò)、孔等)的要求，還具有揮發(fā)度低、無毒、生物降解率高、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，可作為通用型金屬加工切削液替代礦物油基金屬加工液，并且其加工性能和環(huán)保性能優(yōu)于普通礦物油基加工液。(2)本發(fā)明的金屬加工乳化液主要原料為改性大豆磷脂，原料來源廣泛且價(jià)格低廉，資源可再生，成本較低，可以使廢棄資源得以利用，而且還能提高農(nóng)副產(chǎn)品的附加值; 制備工藝簡(jiǎn)單，能耗較低。(3)本發(fā)明的金屬加工乳化液具有生物降解性，環(huán)境污染小，并且可節(jié)省石油等礦物資源，具有廣闊的應(yīng)用前景。(4)本發(fā)明的金屬加工乳化液通過在車、齒輪切削和螺紋加工等金屬加工方面的實(shí)際應(yīng)用表明，各方面性能均達(dá)到了金屬加工的要求。由于該產(chǎn)品不含對(duì)人體有害的亞硝酸鈉和礦物油，工作環(huán)境干凈無味；切削時(shí)切削區(qū)能形成潤(rùn)滑油膜，切削液的最大無卡咬負(fù)荷巧值達(dá)到640N以上，能大大降低切削力，降低刀具及砂輪的消耗。同普通乳化油相比，金屬表面的加工精度較高，乳化液能滲入到工件切削表面的極細(xì)微裂縫中，使表面金屬晶格脆化，切削加工容易進(jìn)行，同時(shí)刀具的使用溫度降低，能夠延長(zhǎng)刀具的使用壽命。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種磷脂基金屬加工乳化液，以體積百分比表示，其成分配比為改性大豆磷脂33%，吐溫-80 7%，無水乙醇1%，磷化液防銹劑2. 5%，三丹油2%，有機(jī)硅消泡劑 2. 5%，35% (w/v)的NaOH水溶液4%，其余為水。原料改性大豆磷脂的組成和性能指標(biāo)參見表1、表2，其中磷化液防銹劑為磷酸鋅系防銹劑，以重量百分比計(jì)，其組成為磷酸15%，氧化鋅5%，磷酸二氫鈉5%，鉬酸銨0. 4%，植酸0. 2%，乙酸錳0. 2%，檸檬酸0. 4%，乳化劑0P-10 0. 4%，其余為水。其中的有機(jī)硅消泡劑是以二甲基硅油(或叫聚二甲基硅氧烷)為主要原料，添加其它輔料，經(jīng)乳化而成的一種消泡劑，市場(chǎng)上有售。制備方法按成分配比計(jì)量各組分，將水加入乳化機(jī)中，開啟攪拌裝置，將吐溫80 和無水乙醇依次緩慢加入乳化機(jī)中，充分混勻得混合液，將改性大豆磷脂在高速攪拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入35% (w/v)氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至8. 0，在高速攪拌(2000 5000r/min)下依次加入三丹油、磷化液防銹劑和有機(jī)硅消泡劑，制得混合均勻的乳化狀溶液，再經(jīng)均質(zhì)后制得乳化液。
表1原料改性大豆磷脂的組成
權(quán)利要求
1.一種磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，以體積百分比表示，其成分配比為改性大豆磷脂10 50%，吐溫-80 3 16%，無水乙醇0. 3 5%，磷化液防銹劑0. 5 6%，三丹油0. 5 8%，有機(jī)硅消泡劑0. 5 7%，20-45% (w/v)的NaOH水溶液1. 5 8%，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，其中改性大豆磷脂 30 ；35%，吐溫-80 6 9%，無水乙醇0. 8 2%，磷化液防銹劑2 3%，三丹油1. 5 2. 5%, 有機(jī)硅消泡劑2 3%，35% (w/v)的NaOH水溶液4 6%，其余為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，所述改性大豆磷脂的組分以重量百分比計(jì)油脂占30 50%，磷脂占50 70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，所述磷脂以重量百分比計(jì)的主要組分為卵磷脂18 35%、腦磷脂15 25%、肌醇磷脂10 20%、磷脂酸10 20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，所述磷化液防銹劑為磷酸鋅系防銹劑、磷酸鈣系防銹劑、磷酸鐵系防銹劑或磷酸錳系防銹劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，所述磷化液防銹劑為磷酸鋅系防銹劑，以重量百分比計(jì)的組成為磷酸15 20%，氧化鋅5 6%，磷酸二氫鈉4 6%，鉬酸銨0. 3 0. 5%，植酸0. 1 0. 3%，乙酸錳0. 1 0. 3%，檸檬酸0. 3 0. 5%，乳化劑 0P-10 0. 3 0. 5%，其余為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述磷脂基金屬加工乳化液，其特征在于，制備方法如下 按成分配比計(jì)量各組分，將水加入乳化機(jī)中，開啟攪拌裝置，將吐溫80和無水乙醇依次緩慢加入乳化機(jī)中，充分混勻得混合液，將改性大豆磷脂在高速攪拌下加入所述混合液中，混合均勻后，加入NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至7. 5 9，在高速攪拌下依次加入三丹油、磷化液防銹劑和有機(jī)硅消泡劑，制得混合均勻的乳化狀溶液，經(jīng)均質(zhì)后制得所述乳化液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磷脂基金屬加工乳化液，以體積百分比表示，其成分配比為改性大豆磷脂10～50%，吐溫-803～16%，無水乙醇0.3～5%，磷化液防銹劑0.5～6%，三丹油0.5～8%，有機(jī)硅消泡劑0.5～7%，20-45%(w/v)的NaOH水溶液1.5～8%，其余為水；制備時(shí)將各成分混合均勻，經(jīng)均質(zhì)后制得乳化液。本發(fā)明配方合理，產(chǎn)品具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、防銹性、冷卻性、清洗性和殺菌性；穩(wěn)定性較好，可滿足機(jī)床、磨床、車床等設(shè)備的使用及各種加工要求，還具有揮發(fā)度低、無毒、生物降解率高、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，可作為通用型金屬加工切削液替代礦物油基金屬加工液，并且性能優(yōu)于普通礦物油基加工液。
文檔編號(hào)C10M173/00GK102174343SQ20111007386
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者李桂華, 羅世龍 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué)