CN104342262A - 一种可生物降解的切削液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可生物降解的切削液的制备方法,属于切削液技术领域。包括如下步骤:将葵花籽油、三乙醇胺、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯、非离子型表面活性剂搅拌均匀,得到第一混合物;将聚乙烯吡咯烷酮加入乙二醇中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物、二甘醇、二聚脲和水,得第二混合物;将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂、抗氧剂、杀菌剂、触变剂、防锈剂,搅拌均匀即可。本发明制备得到的切削液的耐磨性能好、耐腐蚀性能好、易生物降解。
Description
技术领域
本发明涉及一种可生物降解的切削液的制备方法,属于切削液技术领域。
背景技术
金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程忠使用的工艺润滑油统称为金属加工液,又名切削液。在金属加工过程中,为了降低切削时的切削力,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度,提高刀具耐用度,从而提高生产效率,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果,通常使用切削液。切削液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热,另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热,从而来提高金属加工质量,延长刀具的使用寿命等。
切削液主要分为以下几类:(1)非水溶性切削液,主要是切削油。有各种矿物油,如机械油、轻柴油、煤油等;还有动、 植物油,如豆油、猪油等;以及加入油性、极压添加剂配制的混合油。它主要起润滑作用。(2)水溶性切削液,主要成分为水,并加入防锈剂,也可加入适量的表面活性剂和油性添加剂,使其具有一定的润滑性能。(3)乳化液,由矿物油、乳化剂及其它添加剂配制的乳化油加95%~98%的水稀释而成的乳白色切削液,有良好的冷却性能和清洗作用。
随着对切削液污染问题的关注,越来越多的技术开始采用植物油作为切削液的主要原料,它具有粘度指数高、粘温性能好、高闪点、低挥发性、无毒、易生物降解、对环境没有不良影响等特点,但植物油的物理性质受脂肪酸的结构、组成的影响,与矿物油基础油相比,耐磨性能不高。
发明内容
本发明的目的是:解决含有植物油的耐磨性能不高,通过对其制备工艺进行改进,提出一种可生物降解的切削液的制备方法。
具体的技术方案:
一种可生物降解的防锈型切削液的制备方法,包括如下步骤:
第1步、按重量份计,将葵花籽油100~150份、三乙醇胺10~15份、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯2~4份、非离子型表面活性剂4~7份搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮3~5份加入乙二醇12~15份中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物1~3份、二甘醇2~4份、二聚脲1~3份和水14~30份,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1~2份、抗氧剂1~2份、杀菌剂1~2份、触变剂1~2份、防锈剂1~2份,搅拌均匀即可。
所述的氟化物选自氟化钠、氟化钾和氟化铵。
所述的消泡剂选自聚醚类抗泡剂、泡敌或乳化硅油中的至少一种。
所述的触变剂选自氢化蓖麻油或聚酰胺蜡。
所述的防锈剂选自苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺及妥尔油中一种或两种以上组成的混合物。
所述的非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)。
所述的抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双-2,6-二叔丁基酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸酯。
所述的杀菌剂选自三嗪、吗啉、吡啶钠-硫醇氧化物、苯氧乙醇或异噻唑啉酮中的至少一种。
所述的葵花籽油是经过硫化改性处理过的。
所述的第1步中,还需要加入乙烯-醋酸乙烯共聚型高分子聚合物3~5份和/乙酸正丁酯2~4份。
有益效果
本发明制备得到的切削液的耐磨性能好、耐腐蚀性能好、易生物降解。
具体实施方式
实施例1
可生物降解的防锈型切削液的制备方法:
第1步、将葵花籽油100Kg、三乙醇胺10Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯2Kg、非离子型表面活性剂4Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮3Kg加入乙二醇12Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物1Kg、二甘醇2Kg、二聚脲1Kg和水14Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
实施例2
可生物降解的防锈型切削液的制备方法:
第1步、将葵花籽油150Kg、三乙醇胺15Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯4Kg、非离子型表面活性剂7Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮5Kg加入乙二醇15Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物3Kg、二甘醇4Kg、二聚脲3Kg和水30Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂2Kg、抗氧剂2Kg、杀菌剂2Kg、触变剂2Kg、防锈剂2Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
实施例3
可生物降解的防锈型切削液的制备方法:
第1步、将葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯3Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物2Kg、二甘醇3Kg、二聚脲2Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
实施例4
与实施例3的区别在于,葵花籽油是经过硫化改性处理过的,改性方法是:在装有搅拌装置的三口瓶中,加入50g葵花籽油,在不断搅拌下,逐滴加入 15 g一氯化硫(S2Cl2),约需1h滴完,控制反应温度在40℃以下,滴加完毕后,继续反应2小时,往反应物中慢慢加入约100 ml的多硫化钠溶液,搅拌反应充分后,分去水层,再加入少许还原铁粉,除去反应体系中的游离硫,过滤,得到油状物,即可。
第1步、将硫化改性的葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯3Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物2Kg、二甘醇3Kg、二聚脲2Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
对照例1
与实施例3的区别在于:第1步中未加入一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯。
第1步、将葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物2Kg、二甘醇3Kg、二聚脲2Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
对照例2
与实施例3的区别在于:第2步中未加入氟化物。
第1步、将葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯3Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入二甘醇3Kg、二聚脲2Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
对照例3
与实施例3的区别在于:第2步中未加入二聚脲。
第1步、将葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯3Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物2Kg、二甘醇3Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
对照例4
与实施例3的区别在于:第2步中未加入聚乙烯吡咯烷酮。
第1步、将葵花籽油120Kg、三乙醇胺12Kg、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯3Kg、非离子型表面活性剂5Kg搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮4Kg加入乙二醇13Kg中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物2Kg、二甘醇3Kg、二聚脲2Kg和水20Kg,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1Kg、抗氧剂1Kg、杀菌剂1Kg、触变剂1Kg、防锈剂1Kg,搅拌均匀即可。
氟化物是氟化钠,消泡剂是乳化硅油,触变剂是氢化蓖麻油,防锈剂是硼酸单乙醇胺,非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9),抗氧剂是2,6-二叔丁基对甲酚,杀菌剂是异噻唑啉酮。
性能试验
通过以上实施例可以看出,本发明提供的切削液具有良好的耐腐蚀性能和防锈性能,在实施例4中通过将葵花籽油进行硫化改性,使其耐磨性能得到了进一步地提高。另外,通过将通过实施例与对照例1可以看出,通过加入一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯可以解决提高防锈性的问题;通过实施例与对照例2可以看出,通过加入氟化物可以提高耐磨性能;通过实施例与对照例3可以看出,通过加入二聚脲可以提高腐蚀性;通过实施例与对照例4可以看出,通过加入聚乙烯吡咯烷酮可以提高耐磨性能。
Claims (10)
1.一种可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第1步、按重量份计,将葵花籽油100~150份、三乙醇胺10~15份、一缩二乙二醇二甲基丙烯酸酯2~4份、非离子型表面活性剂4~7份搅拌均匀,得到第一混合物;
第2步、将聚乙烯吡咯烷酮3~5份加入乙二醇12~15份中,加热搅拌均匀,再依次加入氟化物1~3份、二甘醇2~4份、二聚脲1~3份和水14~30份,得第二混合物;
第3步、将第一混合物和第二混合物混合搅拌,加入消泡剂1~2份、抗氧剂1~2份、杀菌剂1~2份、触变剂1~2份、防锈剂1~2份,搅拌均匀即可。
2.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的氟化物选自氟化钠、氟化钾和氟化铵。
3.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的消泡剂选自聚醚类抗泡剂、泡敌或乳化硅油中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的触变剂选自氢化蓖麻油或聚酰胺蜡。
5.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的防锈剂选自苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺及妥尔油中一种或两种以上组成的混合物。
6.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的非离子型表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)。
7.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双-2,6-二叔丁基酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸酯。
8.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的杀菌剂选自三嗪、吗啉、吡啶钠-硫醇氧化物、苯氧乙醇或异噻唑啉酮中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的葵花籽油是经过硫化改性处理过的。
10.根据权利要求1所述的可生物降解的防锈型切削液的制备方法,其特征在于:所述的第1步中,还需要加入乙烯-醋酸乙烯共聚型高分子聚合物3~5份和/乙酸正丁酯2~4份。
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