CN108570345A - 一种有色金属线切割膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有色金属线切割膏，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油50～75份，有色金属防腐剂3～8份，消泡剂2～6份，非离子表面活性剂2～5份，阴离子表面活性剂2～5份，防锈剂2～5份，纳米银0.5～1.5份，纳米二氧化硅0.6～2.0份。本发明还提供一种有色金属线切割膏的制备方法，步骤如下：将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂依次加入到改性菜籽油中，超声分散得到溶液A；将有色金属防腐剂、防锈剂、纳米银、纳米二氧化硅依次加入到溶液A中，在55～65℃下搅拌20～40min，然后加入消泡剂，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。本发明的有色金属线切割膏具有良好的低温流动性、粘温特性和热稳定性，且运输方便。

Description

一种有色金属线切割膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属切削加工技术领域，尤其涉及一种有色金属线切割膏及其制备方法。
背景技术
切割液是金属切削加工的重要的配套材料，使用金属切割液的目的就是降低切削力及刀具与工件之间的摩擦，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，减少刀具磨损，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，达到最佳经济效果。
然而目前市场上主要用线切割液，而且加工的产品基本上都是以黑色金属为主，没有加工铜、铝等有色金属的专用线切割膏。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适合加工铜、铝等金属材料的有色金属线切割膏，还提供了一种工艺简单的有色金属线切割膏的制备方法。
本发明提供一种有色金属线切割膏，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油50～75份，有色金属防腐剂3～8份，消泡剂2～6份，非离子表面活性剂2～5份，阴离子表面活性剂2～5份，防锈剂2～5份，纳米银0.5～1.5份，纳米二氧化硅0.6～2.0份。
进一步地，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油65份，有色金属防腐剂4份，消泡剂4.5份，非离子表面活性剂3.5份，阴离子表面活性剂3.5份，防锈剂3份，纳米银0.8份，纳米二氧化硅1.0份。
本发明还提供一种上述有色金属线切割膏的制备方法，包括以下步骤：
S1，将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂依次加入到改性菜籽油中，超声分散得到溶液A；
S2，将有色金属防腐剂、防锈剂、纳米银、纳米二氧化硅依次加入到溶液A中，在55～65℃下搅拌20～40min，然后加入消泡剂，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
进一步地，所述改性菜籽油通过以下方法制备：将甲醇、钛酸四丁酯和菜籽油混合，在15～55℃下反应3～5h，反应完毕后减压蒸出剩余的甲醇，即得到改性菜籽油。
进一步地，所述有色金属防腐剂选用苯并三氮唑，所述苯并三氮唑的熔点为98.5℃，沸点为204℃，pH值为5.0～6.0。
进一步地，所述非离子表面活性剂选用烷基醇酰胺，所述烷基醇酰胺的pH值为9.0～11.0。
进一步地，所述阴离子表面活性剂选用十二烷基硫酸钠，所述十二烷基硫酸钠的密度为1.09g/cm3，pH值为7.5～9.5。
进一步地，所述消泡剂选用甲基硅油，所述甲基硅油为无色透明液体，密度为0.965～0.975g/cm3。
进一步地，所述防锈剂选用苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺中的至少一种。
本发明还提供一种上述有色金属线切割膏的使用方法，将所述线切割膏与蒸馏水按照质量比为1:50～1:60进行稀释加工，配制得到线切割液。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的有色金属线切割膏通过使用纳米银颗粒提高了线切割膏的抗菌防霉性能，并通过纳米二氧化硅颗粒作为分散剂承载纳米银颗粒，从而保证纳米银的杀菌效果，同时纳米二氧化硅颗粒在有机相中具有良好的分散性和稳定性，有效降低摩擦系数；本发明提供的有色金属线切割膏以改性菜籽油作为基础油，绿色环保，具有良好的生物降解性；本发明通过将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、有色金属防腐剂和消泡剂进行合理复配，制得的有色金属线切割膏具有良好的低温流动性、粘温特性和热稳定性，且运输方便，有效降低了使用成本；本发明提供的制备方法工艺简单，有利于实现大规模工业生产。。
附图说明
图1是本发明一种有色金属线切割膏的制备方法的工艺示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种有色金属线切割膏，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油50～75份，有色金属防腐剂3～8份，消泡剂2～6份，非离子表面活性剂2～5份，阴离子表面活性剂2～5份，防锈剂2～5份，纳米银0.5～1.5份，纳米二氧化硅0.6～2.0份。
改性菜籽油的制备过程为：将甲醇、钛酸四丁酯和菜籽油混合，在15～55℃下反应3～5h，反应完毕后减压蒸出剩余的甲醇，即得到改性菜籽油，改性菜籽油与改性之前相比大大提高了氧化安定性、极压抗磨性。
有色金属防腐剂选用苯并三氮唑，苯并三氮唑的熔点为98.5℃，沸点为204℃，pH值为5.0～6.0。
非离子表面活性剂选用烷基醇酰胺，烷基醇酰胺的pH值为9.0～11.0，外观呈淡黄色澄清液体，其在酸、碱中稳定，润湿力、乳化力大，可提高起泡力、洗净力、耐硬水性，可用作洗涤剂、湿润剂、乳化剂。
阴离子表面活性剂选用十二烷基硫酸钠，十二烷基硫酸钠的密度为1.09g/cm3，pH值为7.5～9.5，呈白色或淡黄色粉状，溶于水，对碱和硬水不敏感，具有去污、乳化和优异的发泡力，无毒，生物降解度＞90％，常用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂。
消泡剂选用甲基硅油，甲基硅油为无色透明液体，密度为0.965～0.975g/cm3，甲基硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，甲基硅油有许多特殊性能，如抗氧化、闪点高、挥发性小、对金属无腐蚀、无毒等。
防锈剂选用苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺中的至少一种，苯甲酸钠是一种白色颗粒或晶体粉末，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛味，相对分子质量为144.12，在空气中稳定，易溶于水。
纳米银被认为是一种无毒、环境友好材料，且具有良好的抗菌性。
纳米二氧化硅颗粒能够作为分散剂承载纳米银颗粒，从而保证纳米银的杀菌效果，纳米二氧化硅颗粒在有机相中具有良好的分散性和稳定性，在摩擦过程中可形成一层摩擦系数较低的薄膜，对摩擦表面进行一定程度的修补，且能够起到微轴承作用，提高承载能力，降低摩擦系数。
参考图1，本发明的实施例还提供了上述有色金属线切割膏的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，按质量份计，将非离子表面活性剂2～5份、阴离子表面活性剂2～5份依次加入到改性菜籽油50～75份中，在55～65℃下超声分散1～2h得到溶液A；
步骤S2，按质量份计，将有色金属防腐剂3～8份、防锈剂2～5份、纳米银0.5～1.5份、纳米二氧化硅0.6～2.0份依次加入到溶液A中，在55～65℃下搅拌20～40min，然后加入2～6份质量份的消泡剂，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
将上述制得的线切割膏与蒸馏水按照质量比为1:50～1:60进行稀释加工，配制得到线切割液，即可用于金属切削加工。
下面结合实施例对本发明提供的有色金属线切割膏及其制备方法进行详细说明。
实施例1：按质量份计，将烷基醇酰胺3.5份、十二烷基硫酸钠3.5份依次加入到改性菜籽油65份中，在58℃下超声分散1.5h得到溶液A；按质量份计，将苯并三氮唑4份、苯甲酸钠3份、纳米银0.8份、纳米二氧化硅1.0份依次加入到溶液A中，在56℃下搅拌35min，然后加入4.5份质量份的甲基硅油，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
将实施例1制得的有色金属线切割膏与蒸馏水按照质量比1:55进行稀释加工，配制得到线切割液，采用GB-T 3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测得所得到的线切割液的最大无卡咬负荷值PB为92kg、烧结负荷值PD为110kg。
实施例2：
按质量份计，将烷基醇酰胺2.5份、十二烷基硫酸钠3.0份依次加入到改性菜籽油55份中，在56℃下超声分散1.5h得到溶液A；按质量份计，将苯并三氮唑3.5份、苯甲酸钠3.5份、纳米银0.6份、纳米二氧化硅0.8份依次加入到溶液A中，在60℃下搅拌35min，然后加入2.5份质量份的甲基硅油，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
将实施例2制得的有色金属线切割膏与蒸馏水按照质量比1:58进行稀释加工，配制得到线切割液，采用GB-T 3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测得所得到的线切割液的最大无卡咬负荷值PB为89kg、烧结负荷值PD为115kg。
实施例3：
按质量份计，将烷基醇酰胺4.5份、十二烷基硫酸钠4.0份依次加入到改性菜籽油70份中，在60℃下超声分散1.5h得到溶液A；按质量份计，将苯并三氮唑7份、硼酸单乙醇胺4.5份、纳米银1.2份、纳米二氧化硅1.5份依次加入到溶液A中，在62℃下搅拌25min，然后加入5.0份质量份的甲基硅油，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
将实施例3制得的有色金属线切割膏与蒸馏水按照质量比1:60进行稀释加工，配制得到线切割液，采用GB-T 3142-1982润滑剂承载能力测定法(四球法)测得所得到的线切割液的最大无卡咬负荷值PB为94kg、烧结负荷值PD为118kg。
本发明的有色金属线切割膏通过使用纳米银颗粒提高了线切割膏的抗菌防霉性能，并通过纳米二氧化硅颗粒作为分散剂承载纳米银颗粒，从而保证纳米银的杀菌效果，同时纳米二氧化硅颗粒在有机相中具有良好的分散性和稳定性，有效降低摩擦系数；本发明提供的有色金属线切割膏以改性菜籽油作为基础油，绿色环保，具有良好的生物降解性；本发明通过将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、有色金属防腐剂和消泡剂进行合理复配，制得的有色金属线切割膏具有良好的低温流动性、粘温特性和热稳定性，且运输方便，有效降低了使用成本；本发明提供的制备方法工艺简单，有利于实现大规模工业生产。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有色金属线切割膏，其特征在于，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油50～75份，有色金属防腐剂3～8份，消泡剂2～6份，非离子表面活性剂2～5份，阴离子表面活性剂2～5份，防锈剂2～5份，纳米银0.5～1.5份，纳米二氧化硅0.6～2.0份。
2.如权利要求1所述的有色金属线切割膏，其特征在于，由以下质量份的原料制得：改性菜籽油65份，有色金属防腐剂4份，消泡剂4.5份，非离子表面活性剂3.5份，阴离子表面活性剂3.5份，防锈剂3份，纳米银0.8份，纳米二氧化硅1.0份。
3.一种权利要求1或2任一项所述的有色金属线切割膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂依次加入到改性菜籽油中，超声分散得到溶液A；
S2，将有色金属防腐剂、防锈剂、纳米银、纳米二氧化硅依次加入到溶液A中，在55～65℃下搅拌20～40min，然后加入消泡剂，混合均匀，即得到有色金属线切割膏。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述改性菜籽油通过以下方法制备：将甲醇、钛酸四丁酯和菜籽油混合，在15～55℃下反应3～5h，反应完毕后减压蒸出剩余的甲醇，即得到改性菜籽油。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有色金属防腐剂选用苯并三氮唑，所述苯并三氮唑的熔点为98.5℃，沸点为204℃，pH值为5.0～6.0。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂选用烷基醇酰胺，所述烷基醇酰胺的pH值为9.0～11.0。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选用十二烷基硫酸钠，所述十二烷基硫酸钠的密度为1.09g/cm3，pH值为7.5～9.5。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂选用甲基硅油，所述甲基硅油为无色透明液体，密度为0.965～0.975g/cm3。
9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述防锈剂选用苯甲酸钠、硼酸单乙醇胺中的至少一种。
10.一种权利要求1或2所述的有色金属线切割膏的使用方法，其特征在于，将所述线切割膏与蒸馏水按照质量比为1:50～1:60进行稀释加工，配制得到线切割液。
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李东光: "《实用化工产品配方与制备（二）》", 31 July 2011, 中国纺织出版社 *

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