CN104277900A - 一种高抗磨切削液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油10-25份、菜籽油5-15份、油酸-2-乙基己酯8-25份，脂肪醇聚氧乙烯醚15-30份、烷基磺胺乙酸钠3-8份、铜/二氧化硅复合纳米材料1-5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒5-12份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂20-40份、甘油3-15份、三乙醇胺2-15份、硼砂2-6份、苯并三氮唑0.5-1.5份、聚乙二醇8-20份、水30-50份。本发明所述高抗磨切削液抗磨性、冷却、润滑、清洗、防锈功能优异，成本低、稳定性强。

Description

一种高抗磨切削液
技术领域
本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种高抗磨切削液。
背景技术
切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点，切削液的性能取决于它的组成成分。通常把切削液分为油基和水基型两大类，油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较差，冷却效果较好。
随着环保与机械工业的发展，对切削液产品质量提出了更加苛刻的要求。未来的切削液将面临多方面的严峻挑战。未来的切削液除了要满足良好的清洗、冷却、防锈、润滑功能外，还要有高的抗氧化安定性、更好的黏温性、好的低温流动性以及优良的抗磨性。目前，切削液的抗磨性、抗氧化安定性能欠佳，不能满足社会的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗磨切削液，其具有高的抗磨性，冷却、润滑、清洗、防锈功能优异，成本低、稳定性强。
本发明提出了一种高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油10-25份、菜籽油5-15份、油酸-2-乙基己酯8-25份，脂肪醇聚氧乙烯醚15-30份、烷基磺胺乙酸钠3-8份、铜/二氧化硅复合纳米材料1-5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒5-12份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂20-40份、甘油3-15份、三乙醇胺2-15份、硼砂2-6份、苯并三氮唑0.5-1.5份、聚乙二醇8-20份、水30-50份。
优选地，其原料按重量份包括：大豆油15-20份、菜籽油8-13份、油酸-2-乙基己酯12-17份、脂肪醇聚氧乙烯醚16-25份、烷基磺胺乙酸钠5-7份、铜/二氧化硅复合纳米材料3-4份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒7-10份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂25-33份、甘油8-12份、三乙醇胺3-10份、硼砂3-5份、苯并三氮唑0.8-1.3份、聚乙二醇13-17份、水35-45份。
优选地，所述咪唑啉季铵盐缓蚀剂为1-羟乙基-2-油酸基咪唑啉硫酸酯盐。
优选地，其原料按重量份包括：大豆油17份、菜籽油10份、油酸-2-乙基己酯15份、脂肪醇聚氧乙烯醚22份、烷基磺胺乙酸钠6份、铜/二氧化硅复合纳米材料3.5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒8份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂30份、甘油10份、三乙醇胺8份、硼砂3.6份、苯并三氮唑1.3份、聚乙二醇14份、水40份。
本发明中，油酸-2-乙基己酯具有良好地润滑作用，与大豆油、菜籽油配合既有润滑作用又可清洗，起到综合的润滑、防锈缓蚀的综合效应；咪唑啉季铵盐缓蚀剂是以咪唑啉为中间体经过改性的咪唑啉衍生物，其因支链中含有极性基团溶解性增大，咪唑啉季铵盐缓蚀剂分子中含有的O、N、P、S等原子具有未共用电子对，能提供电子与金属未被占据的空d轨道形成配位键而产生化学吸附，缓蚀剂因而可以牢固地附着于金属表面，咪唑啉季铵盐中由C、H等原子组成的非极性长碳链在缓蚀剂发生缓蚀作用的过程中，它能在远离金属表面的方向紧密排列，形成一层致密的疏水性保护薄膜，对金属表面起到屏蔽作用，从而对金属腐蚀起到抑制作用，进一步改善了切削液的防锈效果；三乙醇胺本身是一种非离子表面活性剂，加入水中可显著降低水的表面张力，有助于切削液浸润，渗透于被切削界面上，从而充分发挥切削液的冷却与清洗作用，另外三乙醇胺是一种理想的ph值调节剂，利用其进行调节pH值，不会使切削液中其他添加剂因pH变化发生胶凝和析出，三乙醇胺与硼砂、甘油、苯并三氮唑、聚乙二醇一起使用还可协同防锈，显著提高切削液的防锈能力。
本发明中，在切削过程中，铜/二氧化硅复合纳米材料进入摩擦接触区域，在局部的高温高压下，容易被吸附在摩擦件的表面，形成表面保护层和润滑层，从而避免了摩擦件的直接接触，增大了接触面积，降低接触压，减小摩擦系数，起到减磨和抗磨的作用，提高了切削液的承载能力和极压性能，从复合纳米材料中释放出来的铜能填在摩擦过程中形成的沟槽里面，起到修复作用，降低磨损；柠檬酸中的极性基团与三氟化镧纳米颗粒的表面发生了强化作用，生成了新的化学键，得到了柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒，在摩擦过程中，三氟化镧纳米颗粒由于比表面积大，活性高，可以吸附到摩擦件表面从而形成有效的边界润滑膜，形成了低剪切强的无机三氟化镧沉积膜，修饰剂在表面形成了一层有机边界润滑膜，抑制摩擦降低磨损，提高摩擦学性能，纳米微粒与柠檬酸修饰剂之间的协同作用，有效的提升了切削液的承载能力，进一步提高了铜/二氧化硅复合纳米材料的减磨和抗磨作用，使得到的切削液具有优异的抗磨性。
本发明的切削液不仅能满足冷却、润滑、清洗、防锈功能，同时抗磨性高，成本低、稳定性强，在不同的水硬度条件下，仍可保持较高的稳定性，适用范围广泛，可用于多种金属材质的加工。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施例中，本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油的重量份可以为12、13、14.5、16、18、20、22、24.8份，菜籽油的重量份可以为6、8、9.5、11、12、13.4、14.6份，油酸-2-乙基己酯的重量份可以为9、10、12、13、14、16、17.5、18、20、22.3、24份，脂肪醇聚氧乙烯醚的重量份可以为17、19、20、21.5、23、26、28、28.9份，烷基磺胺乙酸钠的重量份可以为4、5、6.3、7、7.5份，铜/二氧化硅复合纳米材料的重量份可以为1.4、2、3、4、4.3份，柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒的重量份可以为6、7、9、10.3、11份，咪唑啉季铵盐缓蚀剂的重量份可以为22、24、26、27、28.3、32、34、35、36.5、37、38、39.6份，甘油的重量份可以为4、5、6、7、8、9、11.2、12、13.4份，三乙醇胺的重量份可以为3、4、4.6、5、6、7、8.3、9、10.5、12、13.4份，硼砂的重量份可以为3、5、5.3份，苯并三氮唑的重量份可以为0.8、1.2、1.4份，聚乙二醇的重量份可以为9、10、12、13、14.5、16、17、18.3份，水的重量份可以为33、35、36、38、39.5、42、45、48、48.6份。
实施例1
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油10份、菜籽油15份、油酸-2-乙基己酯8份，脂肪醇聚氧乙烯醚30份、烷基磺胺乙酸钠8份、铜/二氧化硅复合纳米材料5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒5份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂40份、甘油3份、三乙醇胺15份、硼砂2份、苯并三氮唑1.5份、聚乙二醇8份、水50份。
实施例2
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油25份、菜籽油5份、油酸-2-乙基己酯25份，脂肪醇聚氧乙烯醚15份、烷基磺胺乙酸钠3份、铜/二氧化硅复合纳米材料1份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒12份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂20份、甘油15份、三乙醇胺2份、硼砂6份、苯并三氮唑0.5份、聚乙二醇20份、水30份。
实施例3
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油17份、菜籽油10份、油酸-2-乙基己酯15份、脂肪醇聚氧乙烯醚22份、烷基磺胺乙酸钠6份、铜/二氧化硅复合纳米材料3.5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒8份、1-羟乙基-2-油酸基咪唑啉硫酸酯盐30份、甘油10份、三乙醇胺8份、硼砂3.6份、苯并三氮唑1.3份、聚乙二醇14份、水40份。
实施例4
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油13份、菜籽油11份、油酸-2-乙基己酯14.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚26份、烷基磺胺乙酸钠7份、铜/二氧化硅复合纳米材料4份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒11份、1-羟乙基-2-油酸基咪唑啉硫酸酯盐34份、甘油12份、三乙醇胺12份、硼砂5份、苯并三氮唑0.8份、聚乙二醇10份、水45份。
实施例5
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油13份、菜籽油10份、油酸-2-乙基己酯10份，脂肪醇聚氧乙烯醚19份、烷基磺胺乙酸钠3.8份、铜/二氧化硅复合纳米材料1.9份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒7.2份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂29份、甘油13份、三乙醇胺7份、硼砂3.3份、苯并三氮唑1.3份、聚乙二醇14份、水40份。
实施例6
本发明所述高抗磨切削液，其原料按重量份包括：大豆油22份、菜籽油14份、油酸-2-乙基己酯23份，脂肪醇聚氧乙烯醚16份、烷基磺胺乙酸钠6份、铜/二氧化硅复合纳米材料3.4份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒7.6份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂27份、甘油11.3份、三乙醇胺10份、硼砂5.6份、苯并三氮唑0.9份、聚乙二醇12份、水27份。

Claims (4)

1.一种高抗磨切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：大豆油10-25份、菜籽油5-15份、油酸-2-乙基己酯8-25份，脂肪醇聚氧乙烯醚15-30份、烷基磺胺乙酸钠3-8份、铜/二氧化硅复合纳米材料1-5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒5-12份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂20-40份、甘油3-15份、三乙醇胺2-15份、硼砂2-6份、苯并三氮唑0.5-1.5份、聚乙二醇8-20份、水30-50份。
2.根据权利要求1所述高抗磨切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：大豆油15-20份、菜籽油8-13份、油酸-2-乙基己酯12-17份、脂肪醇聚氧乙烯醚16-25份、烷基磺胺乙酸钠5-7份、铜/二氧化硅复合纳米材料3-4份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒7-10份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂25-33份、甘油8-12份、三乙醇胺3-10份、硼砂3-5份、苯并三氮唑0.8-1.3份、聚乙二醇13-17份、水35-45份。
3.根据权利要求1或2所述高抗磨切削液，其特征在于，所述咪唑啉季铵盐缓蚀剂为1-羟乙基-2-油酸基咪唑啉硫酸酯盐。
4.根据权利要求1-3中任一项所述高抗磨切削液，其特征在于，其原料按重量份包括：大豆油17份、菜籽油10份、油酸-2-乙基己酯15份、脂肪醇聚氧乙烯醚22份、烷基磺胺乙酸钠6份、铜/二氧化硅复合纳米材料3.5份、柠檬酸修饰三氟化镧纳米微粒8份、咪唑啉季铵盐缓蚀剂30份、甘油10份、三乙醇胺8份、硼砂3.6份、苯并三氮唑1.3份、聚乙二醇14份、水40份。
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