金剛石鋼絲鋸專用水基切削液配方分析
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? 1背景
本品的粘度很低,冷卻性好,切屑懸浮和擴散性好,切屑顆粒能很好地浸濕,金剛石鋼絲鋸清潔干凈,發(fā)泡性低,對金屬離子不敏感,不可燃。本發(fā)明中的切削液在高溫下也很穩(wěn)定,使用壽命相對很長,例如,相對于現(xiàn)有切削液,相同容量的切削液可切割的工件數(shù)提高5倍以上,同時殘留在硅切屑上的切削液很容易移除,切屑硅粉回收容易。
??2水基切削液參考配方(僅供參考)
?本品各組分質(zhì)量份配比范圍為:分散劑0.01~2、潤濕劑0.01~3、消泡劑0.01~2、緩蝕劑0.01~2、螯合劑0.01~2、殺菌劑0.01~1、滲透劑0.01~10、增稠劑93~95、染料1~5、香精1~3,水加至100。
?3常見水基切削液組成
???? 所述選擇性分散劑為易溶于水的聚合物分散劑,典型的是聚羧酸酯或聚羧酸,聚羧酸為如下物質(zhì)的一種或它們的組合:聚磺酸物、聚硫化物、聚酯、聚醚、聚丙烯酰胺、聚多糖、均聚物、丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸、烯基磺酸、芳香烯基磺酸、丙烯酰胺磺酸、順丁烯二酸:
所述選擇性潤濕劑為陰離子潤濕劑、非離子潤濕劑、或兩性離子潤濕劑中的任一種;
所述陰離子潤濕劑為基于羧酸鹽的表面活性劑、基于磺酸鹽的表面活性劑或基于硫酸酯鹽的表面活性劑,其中,基于羧酸鹽的表面活性劑為鈉、鉀或脂肪酸、丙烯酸氨基酸、丙烯酸多肽和聚乙二醇脂肪醇羧酸酯的銨鹽;基于磺酸鹽的表面活性劑為烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽、α-石蠟磺酸鹽、石蠟磺酸鹽、仲烷烴磺酸鹽、N-酰基甲基?;撬帷⒎蓟榛撬猁}、烷基(二)聯(lián)苯醚磺酸、磺酸基琥珀酸酯、烷基萘磺酸鹽和羥乙基磺酸鹽;基于硫酸酯鹽的表面活性劑為硫酸醇、硫酸聚氧醇、硫酸甘油三酯油、脂肪酸單乙醇酰胺硫酸鹽、基于硅的表面活性劑、聚氧脂肪酸單乙醇酰胺硫酸鹽,以及磷或磷酸酯。
在陰離子表面活性劑中,疏水物是直線型或分枝型的烴鏈、直線型或分枝型的烷基芳烴、直線型或分枝型的烷基苯酚,烴鏈可能含有不飽和碳碳鍵,可以部分或全部被氟化。
所述非離子潤濕劑為直線型或分枝型的伯醇或仲醇聚氧乙烯醚或環(huán)氧基化合物,含有丙烯氧化物(PO)、丁烯氧化物(BO)或亞烴基氧化物,如嵌段共聚、無規(guī)共聚或封端,其中的烴鏈可能含有不飽和碳碳鍵,可以部分或完全被氟化;胺烷氧基化合物;烷基酚聚氧乙烯醚;乙烯和丙烯氧化物或丁烯氧化物的嵌段共聚物;羧基酸酯長鏈,如脂肪酸的甘油酯和聚甘油酯,山梨醇或聚氧乙烯山梨醇酯;烷基多苷;乙氧基炔二醇和硅氧烷表面活性劑。非離子表面活性劑中,末端羥基可以用氯、烷基醚、烯丙基醚、芐基醚、醋酸或乙縮醛代替,形成部分或完全的封端表面活性劑。
所述兩性離子潤濕劑為甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿、羥基磺基甜菜堿、卵磷脂或桂酰兩性基乙酸鈉,這些潤濕劑對切削液造成的表面張力都小于45N/m,在切削液中不會造成泡沫,或造成很少的不穩(wěn)定的泡沫,同時,所述潤濕劑能通過OECD301方法進行生物降解。
進一步,所述潤濕劑為表面張力低的表面活性劑或高分枝型的仲醇乙基氧化物(SAE)。
所述選擇性消泡劑為烷基聚硅氧烷或有機磷混合物。
進一步,所述烷基聚硅氧烷為二甲基硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷、二辛基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基丙基聚硅氧烷、二辛基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、甲基丙基聚硅氧烷、二丁酯聚硅氧烷、雙十二烷基聚硅氧烷。
進一步,所述有機磷混合物為三丁基磷酸,三丁氧基乙基磷酸或亞磷酸三苯酯或者他們的混合物,或者聚亞烷基氧化物。
進一步,所述亞烷基氧化物為乙烯氧化物、丙烯氧化物或丁烯氧化物。
這些消泡劑都易溶于水,在水中能擴散,且與切削液中的其他成分兼容,儲存切削液時能減少泡沫或使泡沫變得更少的任何混合物。
所述選擇性緩蝕劑為烷醇胺、硼酸酯、胺二羧酸酯、三唑烷、羥基羧酸或羥基羧酸鹽,如葡萄糖酸、葡糖二酸;烷醇胺;亞硝酸鹽;羧化物;硅酸鹽;磷酸酯和唑類化合物,如苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、硫醇基苯并噻唑和鹵化唑。
這些緩蝕劑在流動條件下,易溶于水,在水中能擴散,并能很好地同基礎液體混合在一起,同切削液中的其他成分兼容,在儲存和使用過程中能抑制或消除切削液對金剛石鋼絲鋸設備表面造成的腐蝕。
進一步,選擇性緩蝕劑中含有正磷酸鹽、焦磷酸鹽或聚磷酸鹽。
所述螯合劑包括:乙二胺四乙酸(EDTA)以及他的鹽和衍生物;羥乙基亞氨基二酸(HEIDA)以及它的鹽和衍生物;甲基—甘氨酸—二乙酸(MGDA)以及它的鹽和衍生物;谷氨酸二乙酸(GLDA)以及它的鹽和衍生物。
進一步,從生物降解性方面考慮,首選羥乙基亞氨基二酸(HEIDA)、甲基—甘氨酸—二乙酸(MGDA)或谷氨酸二乙酸(GLDA)。
這些螯合劑同切削液中的其他成分兼容,能有效減少或抑制細菌、藻類細胞增長,由于切削液在使用之前就已成形,通常要在金剛石鋼絲鋸的存儲罐中存儲一段時間,切削液中細胞的增長會降低切削液的性能,并可導致出液噴嘴的堵塞。
其中,增稠劑為黃原膠、中性樹膠或者烷基纖維素。
所述烷基纖維素為羥甲基纖維素或羧甲基纖維素。


