CN109234740A - 7075铝合金用缓蚀剂、微乳化加工原液及其制备方法 - Google Patents

7075铝合金用缓蚀剂、微乳化加工原液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于金属加工液技术领域，旨在解决现有用于7075铝合金的加工液中磷含量过高的问题，公开了一种7075铝合金用缓蚀剂，按体积计，包括0.05‑0.3份含磷缓蚀剂和0.1‑1.5份无磷缓蚀剂；含磷缓蚀剂中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的重量百分比大于或等于95％；无磷缓蚀剂为水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸缓蚀剂；水溶性咪唑啉缓蚀剂中咪唑啉型阳离子化合物的重量百分比大于或等于20％，聚环氧琥珀酸盐缓蚀剂中聚环氧琥珀酸盐的重量百分比大于或等于40％。本发明通过将本身对7075铝合金无缓蚀效果或缓蚀效果极差的水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸与脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯复配，使用较少的磷系化合物便可达到相同甚至更好的缓蚀效果，减少了磷排放量。

Description

7075铝合金用缓蚀剂、微乳化加工原液及其制备方法
技术领域
本发明属于金属加工液技术领域，具体涉及7075铝合金用的缓蚀剂、7075铝合金用微乳化加工原液及其制备方法。
背景技术
金属切削加工过程是为获得符合工艺要求的工件，使用机床将器件上多余的金属用磨具磨削或刀具切割的过程。在加工过程中，磨具或刀具与工件间的摩擦生热造成机床局部高温，这种局部高温将引起金属材料的物理、力学性能等发生变化，而材料的性能变化反过来也影响到加工过程本身，易产生刀具磨损严重、工件表面加工精度降低和表面质量变差等后果。因此，在金属加工的过程中，通常要使用金属加工液，以起到冷却和润滑的效果。
由于在切削加工金属材料时，金属材料不断产生新鲜金属表面，这些表面具有较高的化学活性，当接触到切削液分解或氧化产生的腐蚀性产物时，会发生电化学反应。这种液膜下的电化学反应会使金属材料表面受到腐蚀，从而出现工件表面失光、变黑或长白斑等现象。因此，金属加工液不仅要考虑冷却和润滑的效果，其缓蚀效果也非常重要。而作为在金属加工液中主要起缓蚀作用的缓蚀剂，其选用就变得非常关键。
7075铝合金是目前广泛应用的一种铝合金材料，其强度高、密度低，是高硬度结构部件的理想材料，且符合当前电子和汽车行业追求更轻薄的需求。但7075铝合金的抗腐蚀性能不佳，因而对生产过程中使用到的加工液的缓蚀性能提出了更加严格的要求。目前，我国高精尖产业中对7075铝合金的加工普遍采用水基全合成切削液或进口的高级切削液，且这几类切削液多采用磷系缓蚀剂。相比于其他种类的缓蚀剂，磷系缓蚀剂对7075铝合金具有无法比拟的缓蚀效果。但单独使用磷系缓蚀剂的加工液体系中磷含量较高，其加工原液中含磷化合物的体积分数达1.8％-2.5％，若将加工原液稀释20倍使用，则每使用一吨加工原液稀释液，就会排出1公斤左右的含磷化合物，造成水体富营养化，加重了环境负担，不符合绿色经济可持续发展的理念。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种含磷量少且缓蚀性能佳的7075铝合金用缓蚀剂。
本发明所述解决的第二个技术问题是：提供一种性能优良且含磷量少的7075铝合金用微乳化加工原液。
针对第一个技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种7075铝合金用缓蚀剂，按体积计，包括0.05-0.3份含磷缓蚀剂和0.1-1.5份无磷缓蚀剂；所述含磷缓蚀剂中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的重量百分比大于或等于95％；所述无磷缓蚀剂为水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸缓蚀剂；所述水溶性咪唑啉缓蚀剂中咪唑啉型阳离子化合物的重量百分比大于或等于20％，所述聚环氧琥珀酸盐缓蚀剂中聚环氧琥珀酸盐的重量百分比大于或等于40％。
在本技术方案中，通过将本身对7075铝合金无缓蚀效果或缓蚀效果极差的水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸与脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯复配，仅使用0.05-0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂就能达到的缓蚀效果与单独使用0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂所能达到的缓蚀效果相同，甚至更佳(具体见实施例)。而水溶性咪唑啉是无磷、无毒、生物降解性非常强的环保用剂，而聚环氧琥珀酸更是无磷无氮的绿色化学品，二者的使用对脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸的缓蚀作用起到了协同增效作用，减少了脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸的用量，在不降低缓蚀性能的前提下，降低了缓蚀剂对环境的危害。
优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的分子式为R(C2H4O)3OPO3H2，其中R为C8-10醇、异辛醇、月桂醇、C12-14醇、异构十醇、异构十三醇或C16-18醇；所述咪唑啉型阳离子化合物为季铵盐型阳离子咪唑啉；所述聚环氧琥珀酸酸盐的分子式为HO(C4H2O5M2)nH，其中n＝2-10,M表示Na+,H+,K+或NH4 +。在本优选方案中，发明人选用了市场上最常见的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂、季铵盐阳离子咪唑啉和聚合度较小的聚环氧琥珀酸酸盐作为复配用剂，使本发明所得缓蚀剂更廉价可得。
优选地，本发明7075铝合金用缓蚀剂按体积计，包括0.1-0.3份含磷缓蚀剂和0.1-0.8份无磷缓蚀剂。按本优选方案所限定的配比进行复配，仅使用0.1-0.3份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂，就能达到单独使用0.6份脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂的缓蚀效果(具体见实施例)，大大减少了脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂的用量。
优先地，本发明7075铝合金用缓蚀剂按体积计，包括0.1份含磷缓蚀剂和0.3份水溶性咪唑啉缓蚀剂。在本优选技术方案中，含磷缓蚀剂和水溶性咪唑啉缓蚀剂以此配比复配，能够使复配剂的缓蚀效果达到最佳，且含磷缓蚀剂的用量和水溶性咪唑啉的用量均较少。
优选地，本发明7075铝合金用缓蚀剂按体积计，包括0.1份含磷缓蚀剂和0.5份聚环氧琥珀酸缓蚀剂。在本优选技术方案中，含磷缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓以此配比复配，能够使复配剂的缓蚀效果达到最佳，且含磷缓蚀剂的用量和聚环氧琥珀酸的用量均较少。
针对第二个技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种7075铝合金用微乳化加工原液，按体积计，包括0.15-1.8份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、5-30份基础油、1-5份水溶性极压润滑剂、3-15份水溶性防锈剂、2-10份乳化剂、0.5-5份助表面活性剂、1-5份表面活性剂、0-2份防腐杀菌剂、0-2份消泡剂和15-40份水。
在本技术方案中，将基础油、极压润滑剂、乳化剂、助表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、表面活性剂、上述7075铝合金用缓蚀剂、水溶性防锈剂和去离子水调配为微乳化加工原液，微乳化加工原液为油包水或水包油的分散体系，相比于油基型加工液，由于水分含量更高，因此具有更好的冷却效果、清洗性能和低烟性；而相比于水基型加工液，由于含有少量油，因此具有更好的润滑效果。且与现有使用的7075铝合金加工液相比，在达到相同缓蚀效果的前提下，含磷量更少，更加环保。
优选地，所述基础油选用25号变压器油，所述水溶性防锈剂选用三乙醇胺，所述乳化剂选用T702石油磺酸钠，所述助表面活性剂选用吐温60，所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚，所述防腐杀菌剂选用DBNPA，所述消泡剂选用二甲基硅油，所述水选用去离子水或蒸馏水。
优选地，本发明7075铝合金用微乳化加工原液，按体积计，包括0.2-0.6份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、8-20份基础油、1-5份水溶性极压润滑剂、3-10份水溶性防锈剂、2-8份乳化剂、0.5-2份助表面活性剂、1-5份表面活性剂、0.1-1份防腐杀菌剂、0.1-1份消泡剂和15-30份水。
优选地，本发明7075铝合金用微乳化加工原液，按体积计，包括0.4-0.6份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、10份基础油、2份水溶性极压润滑剂、5份水溶性防锈剂、4份乳化剂、1份助表面活性剂、2份表面活性剂、0.4份防腐杀菌剂、0.2份消泡剂和20份去离子水。在本优选技术方案中，各组分按上述配比进行复配能够使加工原液的润滑性、冷却性、低烟性、易清洗性、缓蚀性、低泡性和防锈性能都达到较佳水平。
本发明还提供了制备上述微乳化加工原液的方法，包括如下步骤：
(1)制备油相混合物：往所述基础油中依次边搅拌边加入所述水溶性极压润滑剂、乳化剂、助表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、表面活性剂和7075铝合金用缓蚀剂，得油相混合物。
(2)制备水相混合物：往水中边搅拌边加入水溶性防锈剂，得水相混合物；
(3)制备微乳化加工原液：往所述油相混合物中边搅拌边加入所述水相混合物至呈微乳化状态，得所述7075铝合金用微乳化加工原液；
本发明的有益效果为：
1、与仅仅以磷系化合物作为活性物质的缓蚀剂相比，本发明7075铝合金用缓蚀剂通过将本身对7075铝合金无缓蚀效果或缓蚀效果极差的水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸与脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯复配，使用较少的磷系化合物便可达到相同甚至更好的缓蚀效果，减少了磷排放量。
2、与现有的7075铝合金加工液相比，本发明7075铝合金用加工液具有优良的润滑性、易清洗性和缓蚀性，同时含有更少的含磷化合物，利于环保。
附图说明
图1是对比实施例1-6的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图2是对比实施例7-14的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图3是对比实施例15-20的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图4是对比实施例21-26的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图5是实施例28-33的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图6是实施例34-39的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图7是实施例40-45的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果；
图8是实施例37-45的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的SEM成像结果；
图9是实施例50-58的7075铝合金微乳化加工原液缓蚀效果实验的外观和金相照片结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1-实施例18
实施例1-实施例18共提供了18种7075铝合金用缓蚀剂，其配比如下表1：
编号 脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂用量(mL) 水溶性咪唑啉缓蚀剂用量(mL)
实施例1 0.1 0.4
实施例2 0.1 0.6
实施例3 0.1 0.8
实施例4 0.3 0.4
实施例5 0.3 0.6
实施例6 0.3 0.8
实施例7 0.5 0.4
实施例8 0.5 0.6
实施例9 0.5 0.8
实施例10 0.05 0.4
实施例11 0.05 0.6
实施例12 0.05 0.8
实施例13 0.1 0.1
实施例14 0.1 0.2
实施例15 0.1 0.3
实施例16 0.05 0.1
实施例17 0.05 0.2
实施例18 0.05 0.3
表1
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和水溶性咪唑啉缓蚀剂的来源优选为如下表2：
名称 类型 生产厂家
水溶性咪唑啉缓蚀剂 季铵盐阳离子型咪唑啉 山东优索化工科技有限公司
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂 AE0-3P 山东优索化工科技有限公司
表2
其中，AEO-3P的分子式为R(C2H4P)3PPP3H2，其中R表示C8-10醇、异辛醇、月桂醇、C12-14醇、异构十醇、异构十三醇或C16-18醇。
实施例1-18的7075铝合金用缓蚀剂的制备方法为：往水溶性咪唑啉缓蚀剂中边搅拌边添加脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂，持续搅拌直至得到均一的复配缓蚀剂；或者，往脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂中缓慢添加水溶性咪唑啉缓蚀剂，持续搅拌直至得到均一的复配缓蚀剂，即本发明7075铝合金用缓蚀剂。
当然，实施例1-实施例18所述的7075铝合金加工缓蚀剂既可按上述制备方案调制为均一的复配剂进行售卖或使用，也可将分开包装的上述两种组分按本实施例实施例1-实施例18中任意一例所述的配比进行混合使用。这几种方式均属于本发明的保护范围。
实施例19-实施例27
实施例19-实施例27共提供了9种7075铝合金用缓蚀剂，其配比如下表3：
编号 脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂用量(mL) 聚环氧琥珀酸缓蚀剂用量(mL)
实施例19 0.3 0.3
实施例20 0.3 0.9
实施例21 0.3 1.5
实施例22 0.1 0.1
实施例23 0.1 0.3
实施例24 0.1 0.5
实施例25 0.05 0.1
实施例26 0.05 0.2
实施例27 0.05 0.3
表3
其中，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓蚀剂优选为如下表4：
名称 类型 生产厂家
聚环氧琥珀酸 PESA多元阻垢缓蚀剂 山东优索化工科技有限公司
脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯 AEO-3P 山东优索化工科技有限公司
表4
其中，AEO-3P的分子式为R(C2H4O)3OPO3H2，其中R表示C8-10醇、异辛醇、月桂醇、C12-14醇、异构十醇、异构十三醇或C16-18醇。聚环氧琥珀酸酸盐的分子式为HO(C4H2O5M2)nH，其中n＝2-10，M表示Na+，H+，K+或NH4+。
实施例19-27的7075铝合金用缓蚀剂的制备方法为：往聚环氧琥珀酸缓蚀剂中边搅拌边添加脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂，持续搅拌直至得到均一的复配缓蚀剂；或者，往脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂中缓慢添加聚环氧琥珀酸缓蚀剂，持续搅拌直至得到均一的复配缓蚀剂。
当然，实施例19-实施例27所述的7075铝合金加工缓蚀剂既可按上述制备方案调制为均一的复配剂售卖或使用，也可将分开包装的上述两种组分按本实施例实施例19-实施例27中任意一例所述的配比进行混合使用。这几种方式均属于本发明的保护范围。
实施例28-实施例49
实施例28-49共提供了22种以脂肪醇聚氧乙烯醚缓蚀剂和水溶性咪唑啉缓蚀剂的复配剂作为缓蚀剂的7075铝合金用微乳化加工原液，其配比如下表5：
表5
其中，所述各组分的来源优选为如下表6：
表6
水优选为去离子水。
实施例28-49的7075铝合金用微乳化加工原液的制备方法包括如下步骤：
(1)制备油相混合物：往基础油中依次边搅拌边加入水溶性极压润滑剂、乳化剂、助表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和水溶性咪唑啉缓蚀剂，得油相混合物，其中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和水溶性咪唑啉的加入顺序可以互换，也可以将两者混合制得复配剂后再加入；其他组分的添加则应严格按照上述顺序，否则易形成膏状物，无法制得均一的油相混合物。
(2)制备水相混合物：往水中边搅拌边加入水溶性防锈剂，得水相混合物。
(3)制备微乳化加工原液：往所述油相混合物中边搅拌边加入所述水相混合物至呈微乳化状态，得所述7075铝合金用微乳化加工原液。
实施例50-实施例62
实施例50-62共提供了13种以脂肪醇聚氧乙烯醚缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓蚀剂的复配剂作为缓蚀剂的7075铝合金用微乳化加工原液，其配比如下表7：
表7
其中，各组分的来源优选为如下表8：
表8
水优选为去离子水。
实施例50-62的7075铝合金用微乳化加工原液的制备方法包括如下步骤：
(1)制备油相混合物：往基础油中依次边搅拌边加入水溶性极压润滑剂、乳化剂、助表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓蚀剂，得油相混合物，其中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓蚀剂的加入顺序可以互换，也可以将两者混合制得复配剂后再加入；其他组分的添加则应严格按照上述顺序，否则易形成膏状物，无法制得均一的油相混合物。
(2)制备水相混合物：往水中边搅拌边加入水溶性防锈剂，得水相混合物。
(3)制备微乳化加工原液：往所述油相混合物中边搅拌边加入所述水相混合物至呈微乳化状态，得所述7075铝合金用微乳化加工原液。
对比实施例1-对比实施例6
对比实施例1-6提供了6种7075铝合金用微乳化加工原液，在该6种7075铝合金用微乳化加工原液中，不添加缓蚀剂或仅以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂，具体如表9：
表9
其中，各组分所选用的生产商和产品型号以及加工原液的配置工艺与上述实施例28-62相同，在此不再赘述。
对比实施例7-对比实施例14
对比实施例7-14提供了8种7075铝合金用微乳化加工原液，在该8种7075铝合金用微乳化加工原液中，不添加缓蚀剂或仅以水溶性咪唑啉缓蚀剂作为缓蚀剂，具体如表10：
表10
其中，各组分所选用的生产商和产品型号以及加工原液的配置工艺与上述实施例28-62相同，在此不再赘述。
对比实施例15-对比实施例26
对比实施例15-26提供了13种7075铝合金用微乳化加工原液，在该6种7075铝合金用微乳化加工原液中，不添加缓蚀剂或仅以聚环氧琥珀酸缓蚀剂作为缓蚀剂，具体如表11：
表11
其中，各组分所选用的生产商和产品型号以及加工原液的配置工艺与上述实施例28-62相同，在此不再赘述。
7075铝合金用微乳化加工原液缓蚀效果实验测试：
1、实验仪器设备
实验主要仪器设备见表12：
表12
2、试片制备
2.1试片的选取
试片尺寸：(50mm×25mm×3mm)
试片型号：7075铝合金
实验前将实验所用到的7075铝合金在金属实验室使用台式直读光谱仪SPECTOROMAXX进行AAS测试(原子吸收光谱法)，对比实验使用的7075铝合金与标准7075铝合金的成分含量，判断实验所采用的7075铝合金是否符合标准的7075铝合金要求。
2.2试片的前处理
(1)试片的打磨：金相实验室使用的是双盘自动磨抛机，由于试片较薄，使用406瞬干胶将试片粘在水晶球废料上。使用时抓紧水晶球防止试片甩出，将试片待磨抛面水平接触磨抛机转盘，使用设备左侧研磨盘打磨试片表面以及边角，去除试片表面被腐蚀的痕迹与划伤污垢等，研磨工序选用粗磨与精磨作后续试片抛光前粗加工工序，研磨过程中依次使用P180、P600、P1200、P2400、P4000型号砂纸由粗到细研磨试片表面，起始粗磨时要求使用P180砂纸把试片磨去2-3mm深度以保证后续试片试验精确性，研磨过程中，选定一个与边平行的方向，保持此方向不动直至试片表面研磨平整后更换下一型号砂纸进行研磨，研磨时试片方向需换成与前次研磨试片方向垂直的方向，依次类推，此方法是为了保证将研磨前一道工序砂纸粗砂研磨留下的刀痕完全去除，直至精磨后表面平滑光亮略有一些细微划痕，精磨完成后使用设备右侧抛光盘进行最后抛光工序，先在抛光盘抛光绒布上均匀喷洒抛光液，也是选定一个与边平行的方向进行抛光直至使试片表面呈现镜面。确保试片被测面无任何划痕、腐蚀点、等不良外观，制备后的试片应妥善保存在干燥、清洁的环境中直至浸泡实验前。具体的操作方法参照SH/T 0218标准进行。
(2)试片的清洗及保存：将打磨抛光好的试片用吹风机热风吹干，再用无尘布或脱脂棉蘸取无水乙醇擦洗表面，热风吹干后放入样品袋中密封待用。待用时间从试片打磨后算起，不应超过24h，否则应重新打磨抛光。
3、试片实验方案
采用液相静态全浸腐蚀性实验来测试不同实施例的微乳化加工原液的缓蚀效果。用200mL烧杯配置5％的微乳化加工原液稀释液，用镊子夹住7075铝合金试片厚度面(小心不要碰到试片待测面，防止留下划痕影响实验结果)放入烧杯中，使试片完全浸没在稀释液中，用拉丝膜封口，用胶带贴紧拉丝膜与烧杯封口处，防止稀释液蒸发，放入恒温干燥箱内，设置温度55.0℃,连续试验8h，试验后用镊子夹住试片厚度侧将试片取出，用脱脂棉蘸取无水乙醇擦洗试片，观察试片表面变化情况。具体评判标准如表13所示。
试片材料 表面状态 级别 评定结果
铝合金 无锈，光泽如新 A级 合格
铝合金 轻微变暗 B级 合格
铝合金 中度变暗 C级
铝合金 严重变暗 D级
表13
4、试验检测方法
4.1金相显微镜检测
金相显微镜作为一种常见的表面分析方法，可以清楚地看到不同倍率下腐蚀试片的微观形貌特征。实验中当肉眼无法分辨出不同试片的腐蚀状态时，借助金相显微镜可以得到较为精确的判断结果。
4.2SEM/EDS-扫描电子显微镜
扫描电镜(SEM)通过二次电子信号成像观察样品的表面形貌。当试片在金相显微镜下不能得出较精确的判断结果时，就需要采用扫描电镜设备进行进一步检测。同时SEM配有X射线能谱仪附件，在观察显微形貌时可以分析样品微区成分，得到准确的量化数据。
5、实验结果
(1)仅以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液测试结果见图1。
(2)仅以水溶性咪唑啉缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液测试结果见图2。
(3)仅以聚环氧琥珀酸作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液测试结果见图3和图4。
(4)以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和水溶性咪唑啉缓蚀剂的复配剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液测试结果见图5、图6和图7；其中对实施例37-45做进一步SEM分析，成像见图8。
(5)以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂和聚环氧琥珀酸缓蚀剂的复配剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液测试结果见图9。
6、实验结论
(1)根据图1实验结果，对比添加量为0的试片腐蚀状态，仅以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液确实对7075铝合金有良好的缓蚀效果。
(2)根据图1实验结果，通过肉眼观察判断表面状况和金相照片显示结果判定，仅以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂时，铝合金腐蚀情况随脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂AEO-3P的添加量的增加而减轻，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯AEO-3P在添加量大于等于0.6mL,对7075铝合金缓蚀效果可以达到A级，符合国标要求。
(3)根据图2实验结果，对比添加量0的实验对照组，仅以水溶性咪唑啉缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液对7075铝合金试片有一定的缓蚀效果。
(4)根据图2实验结果，在仅以水溶性咪唑啉缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液作用下，试验所用的7075铝合金试片在浸没腐蚀试验后，表面出现块状暗哑失光的现象和块状不规则腐蚀区域。
(5)根据图2实验结果，水溶性咪唑啉缓蚀剂添加量小于0.6mL时，腐蚀程度随添加量增加而减弱，呈负相关关系。大于0.6mL时，腐蚀程度随添加量增加而增强，呈正相关关系。在添加量为0.6mL时，微乳化加工原液稀释液对7075铝合金试片有较好的缓蚀作用，7075铝合金试片的腐蚀程度能达到B级，且腐蚀面积最小。
(6)根据图3和图4实验结果，对比不添加聚环氧琥珀酸缓蚀剂的空白对照，添加聚环氧琥珀酸缓蚀剂的组别中试片表面均出现大量不规则花斑。
(7)根据图3和图4实验结果，增加聚环氧琥珀酸缓蚀剂的用量对7075铝合金试片的腐蚀外观没有明显的梯度变化，聚环氧琥珀酸缓蚀剂的添加量在0-1.84mL和11.54mL以上时相对表面状态较好，但添加量在11.54mL以上时，缓蚀剂用量过高，且配置的微乳化加工液的稀释液已达不到切削液外观要求。添加量在0-2.1mL范围内，试片表面均出现较严重的泛彩腐蚀，腐蚀程度均在C级附近不断波动。
(8)根据图5、图6、图7和图8实验结果，水溶性咪唑啉缓蚀剂和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂的复配剂在较大的浓度范围内对实验所用的7075铝合金都有较好的缓蚀作用。当0.05-0.3mL的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂与0.1-0.8mL的水溶性咪唑啉缓蚀剂复配时，微乳化加工原液的稀释液对7075铝合金的缓蚀效果均能达到A-级及以上级别，与仅以0.3mL脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液相比，缓蚀效果相当或更好。当0.1-0.3mL脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂与0.1-0.8mL水溶性咪唑啉缓蚀剂复配时，微乳化加工原液的稀释液对7075铝合金的缓蚀效果均能达到A级及以上级别，与仅以0.6mL脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液的缓蚀效果相当，甚至效果更好，达到了减少脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂用量的目的。结合SEM形貌图像，进一步确定实施例42所选用的复配比例(0.1mLAEO-3P,0.3mL水溶性咪唑啉缓蚀剂)所产生的缓蚀效果最佳。
(9)根据图9实验结果所示，聚环氧琥珀酸缓蚀剂和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂的复配剂在较大的浓度范围内对实验所用的7075铝合金都有较好的缓蚀作用。当0.05-0.3mL的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂与0.1-1.5mL的聚环氧琥珀酸缓蚀剂复配时，微乳化加工原液的稀释液对7075铝合金的缓蚀效果均能达到A-级及以上级别，比仅以0.3mL脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液的缓蚀效果要好。当0.1-0.3mL的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂与0.1-1.5mL的聚环氧琥珀酸缓蚀剂复配时，微乳化加工原液的稀释液对7075铝合金的缓蚀效果均能达到A级及以上级别，与仅以0.6mL脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂作为缓蚀剂的微乳化加工原液稀释液的缓蚀效果相同，甚至效果更好，达到了减少脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯缓蚀剂用量的目的。结合SEM形貌图像(未图示)，确定实施例55所选用的复配比例(0.1mLAEO-3P,0.5mL聚环氧琥珀酸缓蚀剂)所产生的缓蚀效果最佳。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种7075铝合金用缓蚀剂，其特征在于：按体积计，包括0.05-0.3份含磷缓蚀剂和0.1-1.5份无磷缓蚀剂；所述含磷缓蚀剂中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的重量百分比大于或等于95％；所述无磷缓蚀剂为水溶性咪唑啉缓蚀剂或聚环氧琥珀酸缓蚀剂；所述水溶性咪唑啉缓蚀剂中咪唑啉型阳离子化合物的重量百分比大于或等于20％，所述聚环氧琥珀酸盐缓蚀剂中聚环氧琥珀酸盐的重量百分比大于或等于40％。
2.根据权利要求1所述的7075铝合金用缓蚀剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的分子式为R(C2H4O)3OPO3H2，其中R表示C8-10醇、异辛醇、月桂醇、C12-14醇、异构十醇、异构十三醇或C16-18醇；所述咪唑啉型阳离子化合物为季铵盐型阳离子咪唑啉；所述聚环氧琥珀酸酸盐的分子式为HO(C4H2O5M2)nH，其中n＝2-10,M表示Na+,H+,K+或NH4 +。
3.根据权利要求1所述的7075铝合金用缓蚀剂，其特征在于：按体积计，包括0.1-0.3份所述含磷缓蚀剂和0.1-0.8份所述无磷缓蚀剂。
4.根据权利要求3所述的7075铝合金用缓蚀剂，其特征在于：按体积计，包括0.1份所述含磷缓蚀剂和0.3份所述水溶性咪唑啉缓蚀剂。
5.根据权利要求3所述的7075铝合金用缓蚀剂，其特征在于：按体积计，包括0.1份所述含磷缓蚀剂和0.5份所述聚环氧琥珀酸缓蚀剂。
6.一种7075铝合金用微乳化加工原液，其特征在于：按体积计，包括0.15-1.8份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、5-30份基础油、1-5份水溶性极压润滑剂、3-15份水溶性防锈剂、2-10份乳化剂、0.5-5份助表面活性剂、1-5份表面活性剂、0-2份防腐杀菌剂、0-2份消泡剂和15-40份水。
7.根据权利要求6所述铝合金用微乳化加工原液，其特征在于：所述基础油为25号变压器油，所述水溶性防锈剂为三乙醇胺，所述乳化剂为T702石油磺酸钠，所述助表面活性剂为吐温60，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述防腐杀菌剂为DBNPA，所述消泡剂为二甲基硅油，所述水为去离子水或蒸馏水。
8.根据权利要求6所述的7075铝合金用微乳化加工原液，其特征在于：按体积计，包括0.2-0.6份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、8-20份基础油、1-5份水溶性极压润滑剂、3-10份水溶性防锈剂、2-8份乳化剂、0.5-2份助表面活性剂、1-5份表面活性剂、0.1-1份防腐杀菌剂、0.1-1份消泡剂和15-30份水。
9.根据权利要求6所述的7075铝合金用微乳化加工原液，其特征在于：按体积计，包括0.4-0.6份权利要求1-5任意一项所述的7075铝合金用缓蚀剂、10份基础油、2份水溶性极压润滑剂、5份水溶性防锈剂、4份乳化剂、1份助表面活性剂、2份表面活性剂、0.4份防腐杀菌剂、0.2份消泡剂和20份去离子水。
10.权利要求6-9任意一项所述7075铝合金用微乳化加工原液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)制备油相混合物：往所述基础油中依次边搅拌边加入所述水溶性极压润滑剂、乳化剂、助表面活性剂、杀菌剂、消泡剂、表面活性剂和7075铝合金用缓蚀剂，得油相混合物；
(2)制备水相混合物：往水中边搅拌边加入水溶性防锈剂，得水相混合物；
(3)制备微乳化加工原液：往所述油相混合物中边搅拌边加入所述水相混合物至呈微乳化状态，得所述7075铝合金用微乳化加工原液；
其中，上述各步骤中所用的各组分的用量配比同权利6-9任意一项所述的7075铝合金用微乳化加工原液中各组分配比。
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