CN104711099A - 一种铝合金微乳切削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝合金微乳切削液及其制备方法，所述的铝合金微乳切削液是由妥尔油、氢氧化物、烷基醇胺、有机亚磷酸酯、硼酸烷基醇胺酯、油酸基多酰胺、三(氨基己酸)–均三嗪、矿物基础油、表面活性剂、二乙二醇丁醚、乙二胺四乙酸二钠、消泡剂和水组成，利用有机亚磷酸酯与磷酸酯表面活性剂合理搭配，作为铝合金缓蚀抑制剂，并与妥尔油、油酸基多酰胺、矿物基础油、三(氨基己酸)–均三嗪和烷基醇胺等有效配合，合成一种对环境友好、对人体无刺激，并且能够满足铝合金加工要求的微乳切削液。

Description

一种铝合金微乳切削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属加工切削液领域，尤指一种铝合金微乳切削液及其制备方法。

背景技术

当今人类面临的环境问题日益严峻，工业化生产对切削加工过程中的要求也越来越高。作为金属加工的重要辅助材料，传统的切削液产品所具备的润滑、冷却和清洗等基本性能，已不能单纯的适应于现代化工业的大规模生产，而满足高速加工过程的高切削速度和高进给率、多材质加工、低生产成本、废液处理及工作环境等方面的苛刻要求，已成为高性能水基切削液研发的首选课题。铝合金材质目前在汽车发动机、变速器、航空设备和其它机械设备行业被广泛使用，因此对铝合金加工专用切削液的需求日益增长，铝材加工时高切削速度和高进给率要求的铝合金切削液提供优异的润滑性能和冷却性能，大幅提高刀具的使用寿命和工件的表面光洁度；要求的铝合金切削液能适用于现代化高速加工的应用理念；满足生物稳定特性和有助控制微生物的滋生，解决天然酯类的易臭、极压添加剂的环保问题；要求的铝合金切削液具有良好的易清洗性，有助于彻底清洗刀具和机床上多余的残液。

发明内容

本发明一种铝合金微乳切削液及其制备方法，其特征在于，利用有机亚磷酸酯与磷酸酯表面活性剂合理搭配，作为铝合金缓蚀抑制剂，并与妥尔油、油酸基多酰胺、矿物基础油、三(氨基己酸)–均三嗪和烷基醇胺等有效配合，合成一种对环境友好、对人体无刺激，并且能够满足铝合金加工要求的微乳切削液。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决放案是：所述的铝合金微乳切削液是由妥尔油、氢氧化物、烷基醇胺、有机亚磷酸酯、硼酸烷基醇胺酯、油酸基多酰胺、三(氨基己酸)–均三嗪、矿物基础油、表面活性剂、二乙二醇丁醚、乙二胺四乙酸二钠、消泡剂和水组成，各组分及其质量百分含量为：

妥尔油                      10～12%

氢氧化物                  0.3～0.6%

烷基醇胺                  0.6～1.2%

有机亚磷酸酯                  1～2%

硼酸烷醇胺酯                10～15%

油酸基多酰胺                 8～10%

三(氨基己酸)–均三嗪       0.3～0.8%

矿物基础油                  11～15%

表面活性剂                5.5～7.5%

二乙二醇丁醚                  1～2%

乙二胺四乙酸二钠          0.2～0.4%

消泡剂                    0.3～0.5%

水                            余量 ；

所述的氢氧化物优选氢氧化钠和氢氧化钾；

所述的烷基醇胺,是选自一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、异丁醇胺和二甘醇胺中的两种或两种以上；

所述的硼酸烷基醇胺酯优选硼酸异丁醇胺三酯和硼酸二甘醇胺三酯；

所述的表面活性剂，是选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和烷基糖苷及其磷酸酯中的两种或两种以上；

所述的消泡剂，是水溶性有机硅氧烷消泡剂。

进一步的，所述的铝合金微乳切削液的制备方法是：

(1)、将烷醇叔胺加入到反应釜中，升温至60℃左右，开启搅拌，分批加入三(氨基己酸)–均三嗪，搅拌混合均匀后，再加入烷基醇仲胺或烷基醇仲胺，升温至110℃～150℃，保温反应2～4小时后，降至70℃左右，得到三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，取出备用，其中所述的烷基醇仲胺或烷基醇仲胺、烷基醇叔胺和三(氨基己酸)–均三嗪的摩尔比为：0. 5～1﹕1﹕2～3；

(2)、向反应釜中加入妥尔油，升温至60℃～70℃，在搅拌的条件下，向反应釜中加入氢氧化物的水溶液，升温至100℃～110℃，保温反应3～5小时后，停止加热；

(3)、在搅拌的条件下，向反应釜中加入矿物基础油和制备的三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，充分搅拌，再依次加入质量百分含量的表面活性剂、硼酸烷基烷醇胺酯、油酸基多酰胺、有机亚磷酸酯、乙二胺四乙酸二钠和消泡剂，加入剩余量的水和二乙二醇丁醚，继续搅拌，待溶液均匀透明后，停止搅拌，静止，分装即可得铝合金微乳切削液产品。

具体实施方式

实施例1

将0.94千克三异丙醇胺加入到反应釜中，升温至60℃左右，开启搅拌，分批加入1.1千克三(氨基己酸)–均三嗪，加入2千克水，搅拌混合均匀后，再加入0.21千克异丁醇胺，升温至110℃～150℃，保温反应2～4小时后，降至70℃左右，得到三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，取出备用；向反应釜中加入20千克妥尔油，升温至60℃～70℃，在搅拌的条件下，向反应釜中加入25%的氢氧化钠的水溶液2.8千克，升温至100℃～110℃，保温反应3～5小时后，停止加热；在搅拌的条件下，向反应釜中加入30千克矿物基础油和制备的三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，充分搅拌，再依次加入5千克脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、11.48千克壬基酚聚氧乙烯醚、30千克硼酸烷基二甘醇胺三酯、18千克油酸基多酰胺、2千克有机亚磷酸酯、0.4千克乙二胺四乙酸二钠和1千克有机硅氧烷消泡剂，加入剩余量的水和4千克二乙二醇丁醚，使混合溶液总质量达到200千克，继续搅拌，待溶液均匀透明后，停止搅拌，静止，分装即可得铝合金微乳切削液产品。

实施例2

将0.95千克三异丙醇胺加入到反应釜中，升温至60℃左右，开启搅拌，分批加入0.75千克三(氨基己酸)–均三嗪，加入2千克水，搅拌混合均匀后，再加入0.12千克一异丙醇胺，升温至110℃～150℃，保温反应2～4小时后，降至70℃左右，得到三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺三异丙醇胺盐防锈剂，取出备用；向反应釜中加入12千克妥尔油，升温至60℃～70℃，在搅拌的条件下，向反应釜中加入25%的氢氧化钠的水溶液1.65千克，升温至100℃～110℃，保温反应3～5小时后，停止加热；在搅拌的条件下，向反应釜中加入11千克矿物基础油和制备的三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺三异丙醇胺盐防锈剂，充分搅拌，再依次加入1.5千克壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、1.6千克脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、2.82千克壬基酚聚氧乙烯醚、12千克硼酸一异丙醇胺三酯、8千克油酸基多酰胺、1.5千克有机亚磷酸酯、0.3千克乙二胺四乙酸二钠和0.3千克有机硅氧烷消泡剂，加入剩余量的水和1千克二乙二醇丁醚，使混合溶液总质量达到100千克，继续搅拌，待溶液均匀透明后，停止搅拌，静止，分装即可得铝合金微乳切削液产品。

实施例3 

将0.63千克三异丙醇胺加入到反应釜中，升温至60℃左右，开启搅拌，分批加入0.6千克三(氨基己酸)–均三嗪，加入2千克水，搅拌混合均匀后，再加入0.14千克二甘醇胺，升温至110℃～150℃，保温反应2～4小时后，降至70℃左右，得到三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺三异丙醇胺盐防锈剂，取出备用；向反应釜中加入11千克妥尔油，升温至60℃～70℃，在搅拌的条件下，向反应釜中加入30%的氢氧化钾的水溶液1.8千克，升温至100℃～110℃，保温反应3～5小时后，停止加热；在搅拌的条件下，向反应釜中加入13千克矿物基础油和制备的三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺三异丙醇胺盐防锈剂，充分搅拌，再依次加入2.5千克辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、1.5千克烷基糖苷、5.35壬基酚聚氧乙烯醚、13千克硼酸烷基异丁醇胺三酯、10千克油酸基多酰胺、2千克有机亚磷酸酯、0.4千克乙二胺四乙酸二钠和0.4千克有机硅氧烷消泡剂，加入剩余量的水和1.5千克二乙二醇丁醚，使混合溶液总质量达到100千克，继续搅拌，待溶液均匀透明后，停止搅拌，静止，分装即可得铝合金微乳切削液产品。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种铝合金微乳切削液及其制备方法，其特征是：所述的所述的铝合金微乳切削液是由妥尔油、氢氧化物、烷基醇胺、有机亚磷酸酯、硼酸烷基醇胺酯、油酸基多酰胺、三(氨基己酸)–均三嗪、矿物基础油、表面活性剂、二乙二醇丁醚、乙二胺四乙酸二钠、消泡剂和水组成，各组分及其质量百分含量为：

妥尔油                      10～12%

氢氧化物                  0.3～0.6%

烷基醇胺                  0.6～1.2%

有机亚磷酸酯                  1～2%

硼酸烷醇胺酯                10～15%

油酸基多酰胺                 8～10%

三(氨基己酸)–均三嗪       0.3～0.8%

矿物基础油                  11～15%

表面活性剂                5.5～7.5%

二乙二醇丁醚                  1～2%

乙二胺四乙酸二钠          0.2～0.4%

消泡剂                    0.3～0.5%

水                             余量 ；

所述的铝合金微乳切削液的制备方法是：

(1)、将烷醇叔胺加入到反应釜中，升温至60℃左右，开启搅拌，分批加入三(氨基己酸)–均三嗪，搅拌混合均匀后，再加入烷基醇仲胺或烷基醇仲胺，升温至110℃～150℃，保温反应2～4小时后，降至70℃左右，得到三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，取出备用，其中，所述的烷基醇仲胺或烷基醇仲胺、烷基醇叔胺和三(氨基己酸)–均三嗪的摩尔比为：0. 5～1﹕1﹕2～3；

(2)、向反应釜中加入妥尔油，升温至60℃～70℃，在搅拌的条件下，向反应釜中加入氢氧化物的水溶液，升温至100℃～110℃，保温反应3～5小时后，停止加热；

(3)、在搅拌的条件下，向反应釜中加入矿物基础油和制备的三(氨基己酸)–均三嗪的酰胺烷基醇胺盐防锈剂，充分搅拌，再依次加入质量百分含量的表面活性剂、硼酸烷基烷醇胺酯、油酸基多酰胺、有机亚磷酸酯、乙二胺四乙酸二钠和消泡剂，加入剩余量的水和二乙二醇丁醚，继续搅拌，待溶液均匀透明后，停止搅拌，静止，分装即可得铝合金微乳切削液产品。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金微乳切削液及其制备方法，其特征是：所述的氢氧化物优选氢氧化钠和氢氧化钾；所述的烷基醇胺,是选自一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、异丁醇胺和二甘醇胺中的两种或两种以上；所述的硼酸烷基醇胺酯优选硼酸异丁醇胺三酯和硼酸二甘醇胺三酯；所述的表面活性剂是选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和烷基糖苷及其磷酸酯中的一种或多种；所述的消泡剂是水溶性有机硅氧烷消泡剂。