一种高沉降性能的玻璃切削液的制作方法

1.本发明属于lcd玻璃加工技术领域，具体涉及一种高沉降性能的玻璃切削液。

背景技术：

2.在cnc加工过程中，切削液中含有无法滤除的细小固体颗粒，是直接导致切削液变质的污染源，切削液、磨削液中的杂质含量一旦控制不当，会导致切削液中细菌滋生、ph值下降、过滤器堵塞和切削液品质下降等问题，最终造成加工质量下降、效率降低、切削液腐败变质和加工机床腐蚀等不良后果。因此，要保证切削液质量的长久稳定，保证加工质量，必须对这些污染源进行清除。
3.特别是针对粉末、粘连材料如：玻璃、陶瓷、水晶、宝石、玉器、钕铁硼加工时，由于刀具的磨削产生大量细小的粉末状颗粒废屑，这类废屑悬浮性好，不易沉降、分离，因此大量的粉末粘附在刀片上使得刀片锐性不足，严重影响到加工速度，同时加工出来的产品的光亮度、精密度也大受影响，甚至使得次品率大大地飙升；再者，粉末混杂在切削液的稀释液中，严重影响到操作工对加工过程中的过程监控；而且由于玻璃切削液、磨削液中杂质太多，容易滋生细菌，从而也影响到玻璃切削液的使用寿命。
4.此外，随着企业设备现代化发展以及对环保意识的不断增强，对玻璃切削液的安全性和稳定性的管控也愈加苛刻。现在绝大多数的玻璃切削液都会采用聚醚类水溶性润滑剂来提高产品的润湿、润滑性能，如申请公布号为cn106675751a的专利产品，该专利虽然采用了微量消泡剂进行抑泡，但由于cnc磨削工段长期处于工作状态，而且在磨削时溶液的喷射压力大，液体容易雾化，导致消泡剂极易在短时间内失效，无法保证不产生泡沫。其次，如申请公布号为cn105296106a的专利产品，采用了分子量为800万以上的阳离子聚丙烯酰胺作为沉降剂，该物质在生产过程中搅拌时间特别长，常温常压下很难完全溶解，并且溶解后的溶液粘稠度高，容易附着在设备内壁以及玻璃器件表面，难以清洗，不能满足工段的使用需求。

技术实现要素：

5.本发明的目的是为了提高玻璃粉末、固体颗粒、金属离子的沉降性能，减少磨削过程中对玻璃表面的划伤，保证玻璃良品率，润滑性优良，延长玻璃切削液的使用寿命，无毒且不伤皮肤，对环境友好。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高沉降性能的玻璃切削液，组分及其重量百分比如下：极压添加剂
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5-20%润滑剂
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10-20%防锈剂
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5-10%改性阳离子沉降剂
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5-15%多元醇
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5-20%
20%、杀菌剂1-5%、去离子水40-70%。
20.所用的改性阳离子沉降剂制备方法如下：1）在200毫升二氯甲烷中，加入0.2mol的3-二乙胺基-1-丙胺，再滴加0.2mol肉豆蔻酰氯，室温下反应12小时。然后，减压蒸发溶剂，让残余物冷却。通过纯化获得的橙固体。纯化方法如下:将10 g固体溶解在由90ml naoh水溶液（摩尔浓度为1mol/l）、100 ml氯仿和200 ml甲醇组成的混合溶液中。完全溶解后，加入100ml氯仿和100ml naoh水溶液（摩尔浓度为1mol/l），将溶液倒入分液漏斗中进行分离。用氯仿提取水层两次（每部分100 ml）。有机相与先前获得的有机相合并，并用无水硫酸镁干燥。再减压下蒸发溶剂，重结晶两次即可得到中间体a。结构式如下：2）将14.7 mmol的中间体a溶解在40-50 ml乙腈中，并缓慢加热（《60
◦
c）回流。完全溶解后，逐滴添加s=3、4、6、8或10的7.5 mmol烷基二溴（br-s-br）（x=3时滴加的是1,3-二溴丙烷）。在干燥、无氧、氮气条件下回流35-45小时。然后，蒸发溶剂，残余物再结晶至少三次，即可得到目标产物改性阳离子沉降剂。
21.核磁共振氢谱图分析，其化学位移为(δ):0.88 (t,6h,ch3);1.01(t,6h,ch3);1.25(t,6h,ch3);1.28(m,28h,ch2);1.30(m,12h,ch2);1.53(t,4h,ch2);2.13(t,4h,ch2—ch2—co);2.34(t,4h,ch2—ch2—n);3.22(t,4h,ch2—ch2—n
+
);3.28(m,4h,ch3—ch2—n
+
);7.70(t,4h,ch2—nh—co)，证明成功合成了x=3的改性阳离子沉降剂。
22.实施例1本实施例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：10%极压添加剂irgalube 63、15%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、5%改性阳离子沉降剂（x3）、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、55%去离子水。
23.实施例2本实施例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：15%极压添加剂irgalube 63、15%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、5%改性阳离子沉降剂（x3）、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、50%去离子水。
24.实施例3本实施例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：15%极压添加剂t306、15%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、10%改性阳离子沉降剂（x3）、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、45%去离子水。
25.对比例1本对比例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：10%极压添加剂t306、10%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、65%去离子水。
26.对比例2本对比例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：15%极压添加剂
xp3022、20%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、50%去离子水。
27.对比例3本对比例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：20%极压添加剂xp3022、15%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、8%乙二醇、2%十二烷基三甲基氯化铵、50%去离子水。
28.对比例4本对比例提供的玻璃切削液，包括以下质量百分含量的组分：10%极压添加剂t306、15%聚乙二醇400、5%硼酸三甲酯、8%乙二醇、5%中间体a、2%十二烷基三甲基氯化铵、55%去离子水。
29.将上述实施例和对比例组分按顺序直接加入釜中搅拌均匀，即可得到玻璃切削液。
30.关于玻璃切削液的ph、润滑性能、沉降性能测试：测试方法：按玻璃切削液：去离子水=1:9的质量比配制成10%的稀释液，采用型号为上海雷磁 phs-3c的ph测定仪进行测试，其次根据gb/t3142-2019、gb/t18712-2002的测试方法进行润滑性能和沉降性能的对比，测试结果如下：由实验结果可知，实施例1-3在合适的比例范围内，具有相对较低的ph值，对人体皮肤更加友好；其次，引入改性阳离子沉降剂后，沉降速率明显提高，不悬浮，不结块，减少对光学玻璃表面的划伤，润滑性优良，绿环保。
31.从对比例1-3可以进一步发现，由于对比例1采用较少的极压添加剂和聚乙二醇400，一定程度上影响了产品的润滑性，其次，从对比例2和对比例3可以看出，极压添加剂对
润滑性能的提高较为显著，聚乙二醇400主要起到协同作用。对比例4通过加入表活中间体a，替代阳离子改性沉降剂，同其他实施例相比，发现沉降效果较差，对比例1-3中由于缺少改性阳离子沉降剂，沉降速度十分缓慢，均无法满足客户的使用条件。同时从对比例2-3可知，提高极压添加剂和聚乙二醇400的添加量，会抑制玻璃粉的沉降，说明聚合物的长链结构容易吸附在固体颗粒表面，从而形成空间位阻效应，导致固体颗粒之间更稳定分散在溶液中，降低沉降速率。
32.以上所述的仅是本发明中的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，组分及其重量百分比如下：上述组分重量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述极压添加剂为极压抗磨剂irgalube 63、x50、t306、xp3022中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述润滑剂选用分子量为400~800的聚丙二醇、聚乙二醇中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述防锈剂为三乙醇胺、单乙醇胺、苯甲酸铵、三聚磷酸钠、硼酸二甘油酯、硼酸三甲酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述改性阳离子沉降剂的结构式如下：其中，x=3,4,6,8,10。6.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、丁二醇、山梨糖醇、中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述杀菌剂为1,2苯并异噻唑啉-3-酮、均三嗪、烷基二甲基苄基氯化铵、卡松、十二烷基三甲基氯化铵中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种高沉降性能的玻璃切削液，其特征在于，所述去离子水在25℃下的电阻率不低于15mω。

技术总结

本发明公开了一种高沉降性能的玻璃切削液，属于玻璃加工技术领域。所述玻璃切削液组分及其重量百分比为：极压添加剂5-20%、润滑剂10-20%、防锈剂5-10%、改性阳离子沉降剂5-15%、多元醇5-20%、杀菌剂1-5%、去离子水40-70%。本发明高沉降性能的玻璃切削液通过合成制备的改性阳离子沉降剂，快速沉降玻璃粉末、固体微粒、金属离子，絮状沉降物，不悬浮，不结块，减少对光学玻璃表面的划伤，润滑性优良，无毒且不伤皮肤，绿环保。绿环保。