IP6金属缓蚀剂及切削液

34岁入门

随着机械加工业向高速、强力、精密等方向的迅速发展，对金属切削液提出了越来越高的要求。特别是20世纪80年代以来，由于人们对生态环境意识的进一步强化，对金属切削液又增加了环保要求。水基合成切削液具有优异的冷却、清洗作用和良好的环境指标，将逐渐取代切削油和乳化液，占据切削液的主导地位。然而，水基切削液水分含量高，使用时易引起加工设备及工件的锈蚀，因此如何选择高效缓蚀添加剂显得特别重要。过去大量使用水溶性金属缓蚀剂基本为亚硝酸型，由于该品对人有严重的毒害作用，现已逐步被禁止使用，虽然近几年来有人研究使用一些低毒性的水溶性缓蚀添加剂，如钼酸盐、硼酸、三乙醇胺、有机合成磷酸等，但缓蚀效果不理想，且添加量大，相对成本较高。本文介绍一种天然无毒水溶性缓蚀剂IP6，应用于金属切削液中，完全克服了上述各类添加剂的各种弊端，具有广泛的推广应用价值。
$ E) Q7 P* q& `6 r7 {4 iIP6（环已六醇六磷酸脂）分子式C6H18O24P6，外观为褐色粘稠状液体，是一种从粮食作物中提取的无毒化工产品；因其分子结构中具有能同金属配合的24个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，与金属接触时，极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极电位变得和铝、金一样，从而有效地阻止了金属的腐蚀。大量实践证明IP6是金属缓蚀剂家族中不可多得的优良环保型水溶性产品，可广泛用于水基切削液，防锈剂、清洗剂等产品中。
: B* i6 }7 Z  f8 r5 a5 L表1 含不同浓度 IP6的试液对金属试片的防锈效果
" i$ W* E; w( T7 ~! t. EIP6浓度
0
0.05%
0.1%
4 w- a8 H* v9 A' E3 D9 Q8 y. P试片表面变化情况
" D) v, x$ T% f$ ?& {钢片、铸铁片严重锈蚀，铜片轻度变色，铝片轻微变暗
钢片、铸铁片无锈，光泽如新；铜片轻微失光，无锈；铝片轻微失光
" Y5 V6 m" U/ L$ f( _- q: a钢片、铸铁片、铜片、铝片光亮如新
' `9 n( u( @' z& T- FIP6具有防锈性能
用添加一定量的IP6水溶液分别浸渍钢片、铸铁片、铜片和铝片，放入饱和的水蒸气器皿中，测试其防锈能力。试验条件及试片表面变化情况见表1。
实验结构表明，IP6对钢、铸铁、铜、铝均有优良的防锈能力。
2 X5 {9 a, x$ z  R0 A4 b# |PA型水基切削液
IP6是一种少见的多齿金属螯合剂，与金属络合时，能优先吸附在金属表面，形成致密疏水性保护膜。根据上述性能将IP6与防霉剂、润滑剂、消泡剂、表面活性剂等配制成PA型水基金属切削液，具有优良的润滑。冷却、洗涤防锈等综合功能，其基本配方见表2。
依据GB6144-85标准对PA型水基金属切削液进行性能评定，结果见表3。
表2 PA型水基切削液
组成及工艺条件
5 ~3 j* ^) y% E添加量(%)
. \; l% J& l8 O- |8 A润滑剂(合成)
; t" i# d0 v# H$ ?0.40
磺化油
0.40
消泡剂
/ e! h# s, U4 K# C0.30
三乙醇胺
0 s* b9 a/ c" c; n  u0.50
* R# e  Y! ~4 M4 \1 S& eIP6
) j7 u  c3 i. J* g5 R: Y. W0.10
苯甲酸钠
0.25
水
  |8 l1 f5 \! u8 Q2 v7 w2 Y1 P- p余量
PH值
8.5-9.5
IP6是一种优良的水溶性金属缓蚀剂，在水介质中对各种金属材料均有优良的防锈性能，可广泛用于金属切削液，清洗剂、防锈剂中。用IP6配制的PA型水基切削液，其防锈性能良好，不含矿物油，亚硝酸盐，铬酸盐等有害物质，环保无污染，值得大力推广。
文章关键词： 金属缓蚀剂