專利名稱：環(huán)保型切削液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綠色環(huán)保型切削液。
背景技術(shù)：
金屬切削加工是金屬加工中最常見、應(yīng)用最廣泛的一種。切削液是金屬切削加工的重要的配套材料。使用金屬切削液的目的就是降低切削力及刀具與工件之間的摩擦，及時帶走切削區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的熱量以降低切削溫度，減少刀具磨損，提高刀具耐用度，從而提高生產(chǎn)效率，改善工件表面粗糙度，保證工件加工精度，達到最佳經(jīng)濟效果。因此，使用切削液是提高加工質(zhì)量和降低加工成本的重要措施。切削液具有冷卻、潤滑、清洗和防銹四種主要功能。近年來，由于切削技術(shù)的不斷提高，先進切削機床的不斷涌現(xiàn)，刀具和工件材料的發(fā)展，推動了切削液品種的更新?lián)Q代， 還要求切削液具有以下功能①抗腐蝕性。②抗腐敗性。③水質(zhì)適應(yīng)性。④油漆適應(yīng)性。 ⑤穩(wěn)定性。⑥安全性和低毒性⑦無刺激性氣味⑧消泡性。⑨排放處理簡便。⑩廢液處理簡便。尤其是近年來環(huán)境保護和人類健康日益成為全社會關(guān)注的焦點，而切削液會對環(huán)境和人體造成污染和損壞，因此切削液的使用和廢液處理已受到環(huán)保法規(guī)日益嚴格的制約。傳統(tǒng)的油基切削液防銹性、穩(wěn)定性、冷卻性及環(huán)保等方面已明顯滯后于現(xiàn)代切削加工技術(shù)的發(fā)展，開始向無公害或低公害的水基切削液發(fā)展。在發(fā)達國家，微乳化液已經(jīng)普遍使用，并正在大力研究環(huán)保型切削液。國內(nèi)也已經(jīng)從乳化液向性能好、壽命長的合成切削液、微乳化液過渡。目前，國內(nèi)外切削液研究的重點內(nèi)容包括高性能切削液的研制，延長切削液使用壽命的供液方法以及減少廢液排放量的研究，更有效和更經(jīng)濟的廢液處理方法研究等。而對生態(tài)環(huán)境和人類健康副作用小、加工性能優(yōu)越的切削液是切削液研究的重要方向。目前研究開發(fā)的重點是礦物油逐漸被生物降解好的植物油和合成酯所代替；油基切削液逐漸被水基切削液所代替；開發(fā)性能優(yōu)良且對人體無害和對環(huán)境無污染的添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保型切削液。一種環(huán)保型切削液，其特征在于該切削液通過以下方法來制備A添加劑的合成取脂肪酸酯和水合胼按摩爾比1 1混合溶于乙醇中，回流反應(yīng) 12 48小時，冷卻至20°C以下，抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色固體；將白色固體與酸酐化合物按摩爾比1 1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反應(yīng)0.5 3小時；再按摩爾比 1 1 1 3加入三乙醇胺，繼續(xù)回流反應(yīng)0.5 2小時，蒸去溶劑，得到添加劑；B切削液的配制切削液各組分的重量百分含量為聚乙二醇5 15%、乳化硅油 0. 25 1. 0%、乙二胺四乙酸二鈉0. 1 1. 0%、三乙醇胺1 10%、添加劑1 10%、蒸餾水余量；用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值至7. 5 9制成環(huán)保型切削液。本發(fā)明合成的添加劑為淡黃色至紅棕色的固體或粘稠狀液體，溶于水。它是一種表面活性劑，同時具有抗磨和高潤滑性的特點。在添加劑的合成過程中，脂肪酸酯為含6 18碳原子的脂肪酸甲酯、乙酯、正丁酯或其它的含6 18碳原子的脂肪酸酯。在添加劑的合成過程中，酸酐化合物為丁二酸酐或順丁烯二酸酐或檸檬酸酐。所述的聚乙二醇分子量為400 2000，聚乙二醇可以使切削液中各組分更好地分散在水中，同時增強切削液的潤滑性能。所述的乙二胺四乙酸二鈉能與金屬離子形成極穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物。所述的三乙醇胺是一種水溶性的防銹劑，可以有效的保護金屬表面，防止氧化。本發(fā)明的切削液不含對人體或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的亞硝酸鹽、有機酚等有毒化學(xué)品，具有防銹、抗磨及高潤滑性的特點。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明，通過實施例進行說明。實施例1在裝有回流冷凝管及溫度計的500mL圓底三口燒瓶中，加入220g油酸正丁酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流48小時，冷卻至20°C以下抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色固體。在裝有回流冷凝管及溫度計的250mL圓底三口燒瓶中，30g油酰胼、IOg 丁二酸酐和50mL乙酸乙酯，加熱回流，反應(yīng)1小時。加入三乙醇胺30g，繼續(xù)回流反應(yīng)1小時，蒸去溶劑乙酸乙酯，得淡黃色固體。將聚乙二醇Sg、乳化硅油0. 5g、乙二胺四乙酸二鈉0. 5g，三乙醇胺5g和上訴合成的添加劑3g溶于適量的蒸餾水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值為8，得到總量為IOOg的切削液。實施例2在裝有回流冷凝管及溫度計的500mL圓底三口燒瓶中，加入220g油酸正丁酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流48小時，冷卻至20°C以下抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色固體。在裝有回流冷凝管及溫度計的250mL圓底三口燒瓶中，30g油酰胼、IOg順丁烯二酸酐和50mL乙酸乙酯，加熱回流，反應(yīng)1小時。加入三乙醇胺30g，繼續(xù)回流反應(yīng)1小時，蒸去溶劑乙酸乙酯，得淡黃色固體。將聚乙二醇12g、乳化硅油0. 6g、乙二胺四乙酸二鈉0. 6g，三乙醇胺6g和上述合成的添加劑4g溶于適量的蒸餾水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值為9，得到總量為IOOg 的切削液。實施例3在裝有回流冷凝管及溫度計的500mL圓底三口燒瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流M小時，冷卻至20°C以下抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色片狀晶體。在裝有回流冷凝管及溫度計的250mL圓底三口燒瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、IOg順丁烯二酸酐和50mL乙酸乙酯，加熱回流，反應(yīng)1小時。加入三乙醇胺30g，繼續(xù)回流反應(yīng)1小時，蒸去溶劑乙酸乙酯，得淡黃色固體。將聚乙二醇10g、乳化硅油0.4g、乙二胺四乙酸二鈉0.5g，三乙醇胺7g和上述合成的添加劑4g溶于適量的蒸餾水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值為7. 5，得到總量為IOOg 的切削液。實施例4在裝有回流冷凝管及溫度計的500mL圓底三口燒瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21 g 85%水合肼和250mL乙醇，回流M小時，冷卻至20°C以下抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色片狀晶體。在裝有回流冷凝管及溫度計的250mL圓底三口燒瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、IOg 丁二酸酐和50mL乙酸乙酯，加熱回流，反應(yīng)1小時。加入三乙醇胺30g，繼續(xù)回流反應(yīng)1小時， 蒸去溶劑乙酸乙酯，得淡黃色固體。將聚乙二醇7g、乳化硅油0.5g、乙二胺四乙酸二鈉0.7g,三乙醇胺IOg和上述合成的添加劑4g溶于適量的蒸餾水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值為8，得到總量為IOOg 的切削液。實施例5在裝有回流冷凝管及溫度計的500mL圓底三口燒瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21 g 85%水合肼和250mL乙醇，回流M小時，冷卻至20°C以下抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色片狀晶體。在裝有回流冷凝管及溫度計的250mL圓底三口燒瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、17. 4g 檸檬酸酐和50mL乙酸乙酯，加熱回流，反應(yīng)1小時。加入三乙醇胺60g，繼續(xù)回流反應(yīng)1小時，蒸去溶劑乙酸乙酯，得淡黃色固體。將聚乙二醇12g、乳化硅油0. 4g、乙二胺四乙酸二鈉0. 7g，三乙醇胺IOg和上訴合成的添加劑5g溶于適量的蒸餾水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值為8，得到總量為IOOg 的切削液。性能對比實驗對實施例1配制的切削液與蒸餾水的切削性能進行了對比測試， 結(jié)果見表1全合成切削液的性能比較
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型切削液，其特征在于該切削液通過以下方法來制備A添加劑的合成取脂肪酸酯和水合胼按摩爾比1 1混合溶于乙醇中，回流反應(yīng)12 48小時，冷卻至20°C以下，抽濾，用無水乙醇洗滌、抽濾，得白色固體；將白色固體與酸酐化合物按摩爾比1 1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反應(yīng)0.5 3小時；再按摩爾比1 1 1 3加入三乙醇胺，繼續(xù)回流反應(yīng)0.5 2小時，蒸去溶劑，得到添加劑；B切削液的配制切削液各組分的重量百分含量為聚乙二醇5 15%、乳化硅油 0. 25 1. 0%、乙二胺四乙酸二鈉0. 1 1. 0%、三乙醇胺1 10%、添加劑1 10%、蒸餾水余量；用堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH值至7. 5 9制成環(huán)保型切削液。
2.如權(quán)利要求1所述的切削液，其特征在于脂肪酸酯為含6 18碳原子的脂肪酸甲酯、乙酯、正丁酯或其它的含6 18碳原子的脂肪酸酯。
3.如權(quán)利要求1所述的切削液，其特征在于酸酐化合物為丁二酸酐或順丁烯二酸酐或檸檬酸酐。
4.如權(quán)利要求1所述的切削液，其特征在于聚乙二醇分子量為400 2000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型切削液。切削液的組分有聚乙二醇、乳化硅油、乙二胺四乙酸二鈉、三乙醇胺、添加劑和蒸餾水。本發(fā)明的切削液不含對人體或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的亞硝酸鹽、有機酚等有毒化學(xué)品，具有防銹、抗磨及高潤滑性的特點。
文檔編號C10N40/22GK102465053SQ20101055163
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者馮大鵬, 張永勝, 曾繼華, 秦寶鋒, 胡麗天 申請人:中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所