一種鋁合金用微乳化切削液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金用微乳化切削液及其制備方法。所述切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油12-16份、八角油3-5份、桉樹油4-7份、脂肪酸山梨坦5-7份、油酸三乙醇胺3-4份、石油磺酸鈉3-4份、山梨醇單油酸脂7-8份、單乙醇胺3-4份、硫酸鋅6-7份、油酸鈉4-7份、二甲基硅油6-8份、鉬酸鈉2-4份、辛基酚聚氧乙烯醚4-7份、氯化石蠟4-7份、蓖麻油酸4-5份、十二醇0.5-1.5份、味唑烷基脲1.2-1.5份、添加劑10-15份和去離子水15-25份。本發(fā)明的一種鋁合金用微乳化切削液在緩蝕性能、防腐性、潤滑性、防銹性、消泡性、使用周期等方面也都具有優(yōu)越性能。
【專利說明】一種鋁合金用微乳化切削液及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械加工用切削液，特別涉及一種鋁合金用微乳化切削液及其制備方 法。

【背景技術】
[0002] 切削液（cutting fluid, coolant)是一種用在金屬切削、磨加工過程中，用來冷 卻和潤滑刀具和加工件的工業(yè)用液體，切削液由多種超強功能助劑經(jīng)科學復合配伍而成， 具有冷卻、潤滑、清洗和防銹四種主要功能。由于切削技術的不斷提高，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，還要求所使用的切削液應 具備良好的穩(wěn)定性，在貯存和使用中不產(chǎn)生沉淀或分層、析油、析皂和老化等現(xiàn)象。對細菌 和霉菌有一定抵抗能力，不易長霉及生物降解而導致發(fā)臭、變質。不損壞涂漆零件，對人體 無危害，無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便于回收，低污染，排放的廢液處 理簡便，經(jīng)處理后能達到國家規(guī)定的工業(yè)污水排放標準等。
[0003] 削液按油品化學組成分為非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液兩大類。其 中水基的切削液又可分為乳化液、微乳化切削液(半合成切削液）和全合成切削液。而隨著 現(xiàn)代機械加工向高速、強力、精密方向發(fā)展，超硬、超強度等難加工材料的發(fā)展也使切削加 工的難度日益增加。從而導致切削加工過程中的摩擦力、摩擦熱大幅度提高，這就要求金屬 加工液具有更好的潤滑、冷卻、清洗、防銹性能，以便獲得理想的加工表面。礦物潤滑油的 潤滑、防銹性能優(yōu)越，但冷卻、清洗性能差；水基切削液的冷卻、清洗性能優(yōu)良，但潤滑、防銹 性能差。目前，由于傳統(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)代切削加工技術的發(fā)展，開始向無公害或低公害的水基切削液發(fā)展?，F(xiàn)在在國內，水基切 削液的使用范圍越來越廣，且已開始從乳化液向性能好、壽命長的合成切削液、微乳化液過 渡。
[0004] 同時由于被加工的材料物理化學性質各異，切削液與加工材料相容性也很重要的 問題。鋁合金是有色金屬中用途較廣的金屬之一，它具有密度小、質量輕、比強度高、導電 和導熱性好且具有較好的耐腐蝕性。鋁合金材質目前在汽車發(fā)動機、變速器、航空設備和 其它機械設備行業(yè)被廣泛使用，因此對鋁合金加工專用切削液的需求日益增長，鋁合金的 化學活性較強、質地較軟、粘性強，生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問題也比較多，最為常見的有切削油 粘刀和切削液加工中工件氧化失色產(chǎn)生黑斑等問題。國內在機械加工行業(yè)中用到鋁合金 加工的水溶性切削液存在一些問題，諸如性能差、使用壽命短、加工時能見度較差、易腐敗 發(fā)臭，廢液較難處理等問題。例如CN201210444791. 8公開的一種鋁合金半合成切削液及 其制備方法中的切削液就存在潤滑性能不高、切削液傷手的問題。同時國內外也越來越重 視健康環(huán)保問題，切削液開始向無公害或低公害的水基切削液發(fā)展。傳統(tǒng)切削液基本對人 體和環(huán)境會造成一定的危害，而隨著技術的進步，倉Ij造出很多無公害或低公害的半合成切 削液，但是在其潤滑性能、極壓抗磨性能、防銹性能和切削能力等技術指標都不夠好，例如： CN201310390530. 7公開了一種無硼、無氯、無甲醛微乳化切削液及其應用，該切削液就存在 潤滑性能不高、加工液的使用壽命短的問題；CN201310490879. 8公開了一種環(huán)保潤滑切削 液，該水基切削液，在潤滑性能、極壓抗磨性能、防銹性能和切削能力等技術指標差，尤其是 在加工鋁合金件時會產(chǎn)生腐蝕發(fā)黑現(xiàn)象。因此，研制一種潤滑性能、極壓抗磨性能和防銹性 優(yōu)良、安全無公害的鋁合金用微乳化切削液已是我國的當務之急。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金用微乳化切削液及其制備方法，該切削液具有 優(yōu)越潤滑性能、極壓抗磨性能、防銹性能和良好的冷卻性能，能有效防止加工后鋁合金工件 表面腐蝕發(fā)黑現(xiàn)象，抑制了鋁合金切削液中泡沫的產(chǎn)生，解決了工件表面油污過重難于清 洗的問題，延長了使用液的壽命，對人體無害。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重 量份包括以下組份：石蠟基油12-16份、八角油3-5份、桉樹油4-7份、脂肪酸山梨坦5-7 份、油酸三乙醇胺3-4份、石油磺酸鈉3-4份、山梨醇單油酸脂7-8份、單乙醇胺3-4份、硫酸 鋅6-7份、油酸鈉4-7份、二甲基硅油6-8份、鑰酸鈉2-4份、辛基酚聚氧乙烯醚4-7份、氯 化石蠟4-7份、蓖麻油酸4-5份、十二醇0. 5-1. 5份、味唑烷基脲1. 2-1. 5份、添加劑10-15 份和去尚子水15-25份。
[0007] 鋁合金用微乳化切削液，優(yōu)選為切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油14 份、八角油4份、桉樹油5份、脂肪酸山梨坦6份、油酸三乙醇胺4份、石油磺酸鈉4份、山梨 醇單油酸脂7. 5份、單乙醇胺3. 5份、硫酸鋅6. 5份、油酸鈉5份、二甲基硅油7份、鑰酸鈉3 份、辛基酚聚氧乙烯醚4-7份、氯化石蠟4-7份、蓖麻油酸4. 5份、十二醇1份、味唑烷基脲 1. 4份、添加劑12份和去尚子水20份。
[0008] 所述油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入50%的氫 氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70?75°C之間,然后保溫 I. 5h，制得油酸鈉。
[0009] 所述添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3-8 :6-10 :2-4的比例混合。
[0010] 所述添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比5 :8 :3的比例混合。
[0011] 一種鋁合金用微乳化切削液的制備方法，包括以下步驟：a.將山梨醇單油酸脂、 單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合后，在抽真空的條件下勻速 攪拌并加熱至80-90°C反應30-45分鐘，降溫至50°C以下備用；b.將步驟a中的混合溶 液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇胺、石油磺酸鈉、辛基酚聚 氧乙烯醚、氯化石蠟，在40-50°C勻速攪拌30-45分鐘，加入蓖麻油酸、十二醇、味唑烷基脲 和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削液。
[0012] 在步驟a中，將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉 與去離子水混合后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至85°C反應40分鐘，降溫至50°C 以下備用。
[0013] 在步驟b中，將步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山 梨坦、油酸三乙醇胺、石油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在45°C勻速攪拌40分鐘。
[0014] 所述油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入50%的氫 氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70?75°C之間,然后保溫 I. 5h，制得油酸鈉。
[0015] 所述添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3-8 :6-10 :2-4的比例混合。 [0016] 水基切削液的成分比較復雜，這是因為要顧及乳化系統(tǒng)的穩(wěn)定，既要考慮諸成分 的HLB值，又要達到各項性能的平衡。由于切削液以水為基質，還應考慮諸成分的水溶性或 在水中分散的性質。
[0017] 在金屬切削加工中，大多數(shù)摩擦屬于邊界潤滑摩擦。在邊界潤滑中，由于不存在完 全的油膜，其承載能力已與油的粘度無關，而取決于潤滑液的油性，即潤滑成分是否包含著 對金屬存在強烈吸附的原子團，能在切削界面形成物理吸附膜。 非離子表面活性劑脂肪酸山梨坦中的極性基團對金屬有較大的親合能力，很容易吸附 在金屬表面上，形成吸附潤滑膜。因其疏水基團較大，并有芳環(huán)結構，具有油性劑的作用。同 時非離子表面活性劑脂肪酸山梨坦含有N非活性極壓元素，它兼有油性劑和極壓劑的雙重 功效。再與加入的極壓抗磨劑協(xié)同作用，形成高強度物理和化學吸附膜，使之在高壓、高溫 和激烈摩擦作用下不致于破壞。能防止或減小工件、切屑、刀具三者之間的直接接觸，達到 減小摩擦及粘結的目的，起到極好的潤滑作用。 油酸三乙醇胺是一種陽離子表面活性劑，作為油性劑添加在切削液中，易在刃具與切 削工件之間形成物理吸附膜，從而起到潤滑作用。另外，油酸三乙醇胺與極壓抗磨劑也有良 好的協(xié)同抗磨作用，亦可使?jié)櫥阅茱@著提高。 切削液清洗性能的好壞，與切削液的滲透性和流動性緊密相關，表面張力低、滲透性和 流動性好的切削液，清洗性能就好。而且切削液中由于有含量不低的非離子表面活性劑脂 肪酸山梨坦和陽離子表面活性劑的存在，二者協(xié)調作用，極大地降低了切削液的表面張力， 明顯地增強了切削液的滲透性和流動性。因而具有很好的清洗性能。 防銹劑種類比較多，但是在半合成切削液中，防銹劑有特別要求，不但要能起到防銹作 用，添加的這種防銹劑的HLB值折中，既能溶于油中，而且水中有一定的乳化作用。在經(jīng)過 大量的試驗過程中，發(fā)現(xiàn)使用單一的防銹添加劑，不及同時使用幾種防銹劑聯(lián)合起來的作 用大，但是并不是隨便將幾種防銹劑混合在一起就能起到增強的作用，很多防銹劑混合在 一起并不能起到協(xié)同作用，甚至還不如單一防銹劑的效果。而本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗，提供 的該防銹劑組合之間存在一定的協(xié)同增幅，大大增強了其效果。
[0018] 同時非離子表面活性劑脂肪酸山梨坦本身具有防銹和防腐作用，與加入的防腐劑 產(chǎn)生復合增效作用，在金屬表面形成吸附保護膜層，鈍化膜層，從而阻滯了陰、陽極腐蝕過 程，由于有致密的履蓋膜，能有效地抗拒介質中的水分子、氧及其他腐蝕性物質的浸入，具 有優(yōu)良的防腐、防銹性能。
[0019] 本發(fā)明的鋁合金半合成切削液具有以下有益效果： 1)冷卻性能突出。能大大帶走切削熱和充分冷卻刃具的切削刃，使其保持硬度、強度和 銳利的切削能力，從而提高了工作效率。2)潤滑性能優(yōu)越。在切削區(qū)能形成潤滑油膜，切 削液最大無卡咬負荷PB值達到728N以上，最高能達到790N，遠高于現(xiàn)有技術中500N。因 而能大大降低切削力和降低刀具及砂輪的消耗。同乳化油相比，表面加工精度顯著提高。 3)該切削液在使用中可以滲入工件切削表面的極細微裂縫中，使表面金屬晶格脆化，使切 削加工容易進行。4)具有很好的流動性和良好的清洗性。同乳化油相比，可提高工件光潔 度1?2級。5)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在存儲和使用時，不分層及析出沉淀物，不易腐敗，不 產(chǎn)生防礙工人健康的氣體，環(huán)保型配方的合理化設計的切削液無異味，對皮膚無毒害、無刺 激，能有效保障操作人員的健康和安全；工作環(huán)境干凈無味，加工時能清晰觀察工件表面。 6)具有優(yōu)良的化學、熱安定性和防銹性。在高溫、高壓與空氣接觸中不分解、不變質、不腐蝕 金屬表面，并延長了使用液的壽命，使用周期為6個月以上，是市面上鋁合金切削液使用 周期的2倍以上；加工件常溫下一個月內不生銹。7)新型水基切削液的總體性能高于礦物 油，但成本不到礦物油的1/3。8)新型水基切削液的工作廢液少，易于處理，大大地減少了 環(huán)境污染。9)添加劑合理化選擇配比有效防止加工后鋁合金工件表面腐蝕發(fā)黑現(xiàn)象，抑制 了鋁合金切削液中泡沫的產(chǎn)生，解決了工件表面油污過重難于清洗的問題，在切削液過程 中保持穩(wěn)定產(chǎn)生的泡沫少、不腐蝕工件、機臺無生銹現(xiàn)象、油水不分離、安全系數(shù)高。

【具體實施方式】
[0020] 實施例1 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油： 12-16份、八角油：3_5份、桉樹油：4_7份、脂肪酸山梨坦：5_7份、油酸二乙醇胺：3_4份、石 油磺酸鈉：3_4份、山梨醇單油酸脂：7-8份、單乙醇胺：3-4份、硫酸鋅：6-7份、油酸鈉：4-7 份、二甲基硅油：6-8份、鑰酸鈉：2-4份、辛基酚聚氧乙烯醚：4-7份、氯化石蠟：4-7份、蓖麻 油酸：4_5份、十二醇：0. 5-1. 5份、味唑烷基脲：1. 2-1. 5份、添加劑：10-15份和去離子水： 15-25 份。
[0021] 本實施例中，油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入 50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70?75°C之間， 然后保溫1.5h，制得油酸鈉。
[0022] 本實施例中，添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3-8 :6-10 :2_4的比例 混合。
[0023] 本實施例中原料的重量均為：重量份X400KG ; 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，包括以下步驟： a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混 合后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至80-90°C反應30-45分鐘，降溫至50°C以下備 用；b.將步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三 乙醇胺、石油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在40-50°C勻速攪拌30-45分鐘，加入 蓖麻油酸、十二醇、味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削 液。各種物質添加量見前述的重量份數(shù)； 本實施例的使用方法，將切削液與水按I :15-20稀釋使用； 實施例2 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油： 12份、八角油：3份、桉樹油：4份、脂肪酸山梨坦：5份、油酸三乙醇胺：3份、石油磺酸鈉：3 份、山梨醇單油酸脂：7份、單乙醇胺：3份、硫酸鋅：6-7份、油酸鈉：4份、二甲基硅油：6份、 鑰酸鈉：2份、辛基酚聚氧乙烯醚：4份、氯化石蠟：4份、蓖麻油酸：4-5份、十二醇：0. 5份、 味唑烷基脲：1. 2份、添加劑：10份和去離子水：15份。
[0024] 本實施例中，油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入 50%的氫氧化鈉水溶液,工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70°C之間,然后 保溫1.5h，制得油酸鈉。
[0025] 本實施例中，添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3 :6 :2的比例混合。
[0026] 本實施例中原料的重量均為：重量份X400KG ; 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，包括以下步驟： a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合 后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至80°C反應30分鐘，降溫至50°C以下備用；b.將 步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇胺、石 油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在400°C勻速攪拌30分鐘，加入蓖麻油酸、十二 醇、味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削液。各種物質添加 量見前述的重量份數(shù)； 本實施例的使用方法，將切削液與水按1 :15稀釋使用； 本實施例制得的切削液兌水稀釋后使用，具有優(yōu)良的清洗性能和沉降性能，潤滑性能、 抗腐蝕性能和清洗性能能夠長期匹配，能有效避免鋁合金在加工、存放過程中鋁材表面腐 蝕的現(xiàn)象發(fā)生，并且對有色金屬和黑色金屬有非常好的保護作用；工作液無異味，對皮膚無 毒害、無刺激，能有效保障操作人員的健康和安全；同時工作液不會酸敗變質，可以循環(huán)添 加使用，無廢液排放，不會污染環(huán)境。產(chǎn)品為淺色透明液體，稀釋液的各項指標達到或超過 GB6144-2010有關指標，切削液最大無卡咬負荷PB值達到728N，防銹單片在72h以上，使用 周期為6個月以上，加工件常溫下一個月內不生銹。
[0027] 實施例3 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重量份包括以下組份石蠟基油：14 份、八角油：4份、桉樹油：5份、脂肪酸山梨坦：6份、油酸三乙醇胺：4份、石油磺酸鈉：4份、 山梨醇單油酸脂：7. 5份、單乙醇胺：3. 5份、硫酸鋅：6. 5份、油酸鈉：5份、二甲基硅油：7 份、鑰酸鈉：3份、辛基酚聚氧乙烯醚：4-7份、氯化石蠟：4-7份、蓖麻油酸：4. 5份、十二醇： 1份、味唑烷基脲：1. 4份、添加劑：12份和去離子水：20份。
[0028] 本實施例中，油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入 50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在75°C之間，然后 保溫1.5h，制得油酸鈉。
[0029] 本實施例中，添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比5 :8 :3的比例混合。
[0030] 本實施例中原料的重量均為：重量份X400KG ; 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，包括以下步驟： a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合 后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至85°C反應40分鐘，降溫至50°C以下備用；b.將 步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇胺、石 油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在45°C勻速攪拌40分鐘，加入蓖麻油酸、十二醇、 味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削液。各種物質添加量 見前述的重量份數(shù)； 本實施例的使用方法，將切削液與水按1 :20稀釋使用； 本實施例制得的切削液兌水稀釋后使用，具有優(yōu)良的清洗性能和沉降性能，潤滑性能、 抗腐蝕性能和清洗性能能夠長期匹配，能有效避免鋁合金在加工、存放過程中鋁材表面腐 蝕的現(xiàn)象發(fā)生，并且對有色金屬和黑色金屬有非常好的保護作用；工作液無異味，對皮膚無 毒害、無刺激，能有效保障操作人員的健康和安全；同時工作液不會酸敗變質，可以循環(huán)添 加使用，無廢液排放，不會污染環(huán)境。產(chǎn)品為淺色透明液體，稀釋液的各項指標達到或超過 GB6144-2010有關指標，切削液最大無卡咬負荷PB值達到790N，防銹單片在72h以上，使用 周期為12個月以上，加工件常溫下3個月內不生銹。而對于以上技術效果，實施例3的配 比以及工藝參數(shù)，使用效果最好，明顯優(yōu)于其它實施例，為最佳。
[0031] 實施例4 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油： 13份、八角油：5份、桉樹油：4份、脂肪酸山梨坦：5份、油酸三乙醇胺：4份、石油磺酸鈉：3 份、山梨醇單油酸脂：8份、單乙醇胺：4份、硫酸鋅：6份、油酸鈉：4份、二甲基硅油：8份、鑰 酸鈉：3份、辛基酚聚氧乙烯醚：5份、氯化石蠟：4份、蓖麻油酸：5份、十二醇：0. 5份、味唑 烷基脲：1. 5份、添加劑：15份和去離子水：15份。
[0032] 本實施例中，油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入 50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在75°C之間，然后 保溫1.5h，制得油酸鈉。
[0033] 本實施例中，添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比7 :9 :2的比例混合。
[0034] 本實施例中原料的重量均為：重量份X400KG ; 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，包括以下步驟： a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合 后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至80°C反應45分鐘，降溫至50°C以下備用；b.將 步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇胺、石 油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在50°C勻速攪拌30分鐘，加入蓖麻油酸、十二醇、 味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削液。各種物質添加量 見前述的重量份數(shù)； 本實施例的使用方法，將切削液與水按1 :15稀釋使用； 本實施例制得的切削液兌水稀釋后使用，具有優(yōu)良的清洗性能和沉降性能，潤滑性能、 抗腐蝕性能和清洗性能能夠長期匹配，能有效避免鋁合金在加工、存放過程中鋁材表面腐 蝕的現(xiàn)象發(fā)生，并且對有色金屬和黑色金屬有非常好的保護作用；工作液無異味，對皮膚無 毒害、無刺激，能有效保障操作人員的健康和安全；同時工作液不會酸敗變質，可以循環(huán)添 加使用，無廢液排放，不會污染環(huán)境。產(chǎn)品為淺色透明液體，稀釋液的各項指標達到或超過 GB6144-2010有關指標，切削液最大無卡咬負荷PB值達到732N，防銹單片在72h以上，使用 周期為6個月以上，加工件常溫下一個月內不生銹。
[0035] 實施例5 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟基油： 16份、八角油：5份、桉樹油：7份、脂肪酸山梨坦：7份、油酸三乙醇胺：4份、石油磺酸鈉：4 份、山梨醇單油酸脂：8份、單乙醇胺：4份、硫酸鋅：6-7份、油酸鈉：7份、二甲基硅油：8份、 鑰酸鈉：4份、辛基酚聚氧乙烯醚：7份、氯化石蠟：7份、蓖麻油酸：5份、十二醇：1. 5份、味 唑烷基脲：1. 5份、添加劑：15份和去離子水：25份。
[0036] 本實施例中，油酸鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入 50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在75°C之間，然后 保溫1.5h，制得油酸鈉。
[0037] 本實施例中，添加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比8 :10 :4的比例混合。
[0038] 本實施例中原料的重量均為：重量份X400KG ; 本實施例的鋁合金用微乳化切削液，包括以下步驟： a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合 后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至90°C反應45分鐘，降溫至50°C以下備用；b.將 步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇胺、石 油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在50°C勻速攪拌45分鐘，加入蓖麻油酸、十二醇、 味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切削液。各種物質添加量 見前述的重量份數(shù)； 本實施例的使用方法，將切削液與水按1 :20稀釋使用。
[0039] 本實施例制得的切削液兌水稀釋后使用，具有優(yōu)良的清洗性能和沉降性能，潤滑 性能、抗腐蝕性能和清洗性能能夠長期匹配，能有效避免鋁合金在加工、存放過程中鋁材表 面腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生，并且對有色金屬和黑色金屬有非常好的保護作用；工作液無異味，對皮 膚無毒害、無刺激，能有效保障操作人員的健康和安全；同時工作液不會酸敗變質，可以循 環(huán)添加使用，無廢液排放，不會污染環(huán)境。產(chǎn)品為淺色透明液體，稀釋液的各項指標達到或 超過GB6144-2010有關指標，切削液最大無卡咬負荷PB值達到736N，防銹單片在72h以 上，使用周期為6個月以上，加工件常溫下一個月內不生銹。
[0040] 對比例1 一種無硼、無氯、無甲醛微乳化切削液，包括以下重量百分比的原料：石蠟基基礎油 60%，氫氧化鉀3%，三羥甲基丙烷油酸酯5%，C6?C14烯基琥珀酸酐1%，C8?C12二 元羧酸1%，C3?C22脂肪醇1%，聚羧酸1%，膦酸酯4%，苯并三氮唑0.2%，1，2_苯并異 噻唑啉-3-酮3%，2-甲基-1,2-苯并異噻唑啉-3-酮3%，3-碘-2-丙炔基丁基氨基 甲酸酯2%，妥爾油酸5%，異構硬脂酸5%，山梨酸酐單油酸酯5%，脂肪醇聚氧乙烯醚4%， 水余量。
[0041] 制備方法：先將氫氧化鉀、二元酸化合物加入釜中，攪拌至溶解，然后依次加入石 蠟基基礎油、三羥甲基丙烷油酸酯、C6?C14烯基琥珀酸酐、C3?C22脂肪醇、聚羧酸、 膦酸酯、苯并三氮唑，攪拌至均勻，然后加入1，2-苯并異噻唑啉-3-酮、2-甲基-1，2-苯并異噻唑啉-3-酮、3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯、妥爾油酸、異構硬脂酸、山梨酸 酐單油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚，攪拌至透明。
[0042] 對比例2 一種環(huán)保潤滑切削液，由以下重量份數(shù)的原料制成：2_丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺 酸4.5份、季戊四醇胺5份、烷基多硫化物2.6份、甲基三乙氧基硅烷12份、去離子水 21份、乙酰乙酸乙酯22份、鑰酸鈉1.4份。
[0043] 對比例3 一種鋁合金半合成切削液，其中各原料組分按重量百分比計算，其組成及含量如下： 礦物油20%、表面活性劑12%、防銹劑12%、鋁緩蝕劑2%、潤滑劑7%、極壓劑12%、消 泡劑1%、殺菌劑1%、水33%。
[0044] 其中所述的礦物油為石蠟基礦物油；所述的表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚； 所述的防銹劑為二乙醇胺；所述的鋁緩蝕劑為3-氨基-4-辛醇；所述的潤滑劑為聚醚 酯；所述的極壓劑為氯化石蠟；所述的消泡劑為乳化硅油；所述的殺菌劑為2, 6-二甲基 嗎啉。
[0045] 上述的一種鋁合金半合成切削液的制備方法，包括如下步驟：在礦物油中，依次 加入表面活性劑、防銹劑、鋁緩蝕劑、潤滑劑、極壓劑、消泡劑、殺菌劑及水后，進行攪拌混合 均勻，即得鋁合金半合成切削液。
[0046] 將上述各個實施例所得的切削液基礎液分別在室溫下靜置，觀察其穩(wěn)定的時間。 結果表明，在長達6個月的時間內，各切削液基礎液均未出現(xiàn)分層變質的現(xiàn)象，可見本發(fā) 明的切削液基礎液具有非常優(yōu)異的穩(wěn)定性能。對各個實施例配制的切削液進行性能測試， 測試結果見表1。測試方法采用國家相關測試標準，其中防銹性采用GB/T 6144 5. 9,腐蝕 性采用GB/T 6144 5. 8,四球法采用GB/T 3142。
[0047] 表1、用水稀釋實施例2-5和對比例1-3配制的切削液性能測試結果

【權利要求】
1. 一種鋁合金用微乳化切削液，其特征在于切削液原料按重量份包括以下組份：石蠟 基油12-16份、八角油3-5份、桉樹油4-7份、脂肪酸山梨坦5-7份、油酸三乙醇胺3-4份、石 油磺酸鈉3-4份、山梨醇單油酸脂7-8份、單乙醇胺3-4份、硫酸鋅6-7份、油酸鈉4-7份、二 甲基硅油6-8份、鑰酸鈉2-4份、辛基酚聚氧乙烯醚4-7份、氯化石蠟4-7份、蓖麻油酸4-5 份、十二醇〇. 5-1. 5份、味唑烷基脲1. 2-1. 5份、添加劑10-15份和去離子水15-25份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鋁合金用微乳化切削液，其特征在于切削液原料按重量份 包括以下組份：石蠟基油14份、八角油4份、桉樹油5份、脂肪酸山梨坦6份、油酸三乙醇 胺4份、石油磺酸鈉4份、山梨醇單油酸脂7. 5份、單乙醇胺3. 5份、硫酸鋅6. 5份、油酸鈉 5份、二甲基硅油7份、鑰酸鈉3份、辛基酚聚氧乙烯醚4-7份、氯化石蠟4-7份、蓖麻油酸 4. 5份、十二醇1份、味唑烷基脲1. 4份、添加劑12份和去離子水20份。
3. 根據(jù)權利要求1所述的鋁合金用微乳化切削液，其特征在于：所述油酸鈉的制備 方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè)油酸與氫 氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70?75°C之間，然后保溫1. 5h，制得油酸鈉。
4. 根據(jù)權利要求1所述的鋁合金用微乳化切削液，其特征在于：所述添加劑為月桂 酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3-8 :6-10 :2-4的比例混合。
5. 根據(jù)權利要求1所述的鋁合金用微乳化切削液，其特征在于：所述添加劑為月桂 酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比5 :8 :3的比例混合。
6. -種權利要求1所述的鋁合金用微乳化切削液的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟：a.將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子 水混合后，在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至80-90°C反應30-45分鐘，降溫至50°C以 下備用；b.將步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油 酸三乙醇胺、石油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在40-50°C勻速攪拌30-45分鐘， 加入蓖麻油酸、十二醇、味唑烷基脲和添加劑，常溫勻速攪拌60分鐘，制得鋁合金半合成切 削液。
7. 根據(jù)權利要求6所述的鋁合金用微乳化切削液的制備方法，其特征在于：在步驟a 中，將山梨醇單油酸脂、單乙醇胺、硫酸鋅、油酸鈉、二甲基硅油、鑰酸鈉與去離子水混合后， 在抽真空的條件下勻速攪拌并加熱至85°C反應40分鐘，降溫至50°C以下備用。
8. 根據(jù)權利要求6所述的鋁合金用微乳化切削液的制備方法，其特征在于：在步驟b 中，將步驟a中的混合溶液中加入石蠟基油、八角油、桉樹油、脂肪酸山梨坦、油酸三乙醇 胺、石油磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚、氯化石蠟，在45°C勻速攪拌40分鐘。
9. 根據(jù)權利要求6所述的鋁合金用微乳化切削液的制備方法，其特征在于：所述油酸 鈉的制備方法如下：先把工業(yè)油酸升溫至70°C，然后慢慢加入50%的氫氧化鈉水溶液，工業(yè) 油酸與氫氧化鈉的質量比為5 :2,維持溫度在70?75°C之間，然后保溫1. 5h，制得油酸鈉。
10. 根據(jù)權利要求6所述的鋁合金用微乳化切削液的制備方法，其特征在于：所述添 加劑為月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按質量比3-8 :6-10 :2-4的比例混合。
【文檔編號】C10N30/12GK104293467SQ201410520093
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】張學平, 朱忠海 申請人:蘇州長盛機電有限公司