CN107815344B - 一种环保型半合成切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保型半合成切削液，其制备原料至少包括如下组分：基础油、表面活性剂、醇胺、醇酯、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3‑二(4‑羟基丁基)‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷、水。

Description

一种环保型半合成切削液及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种环保型半合成切削液及其制备方法。
背景技术
随着我国装备制造水平的发展，数控设备和加工机床得到了广泛的应用。也对所用的切削液的性能要求更高。数控机床是将加工过程的各种机床动作数字化，并通过某种载体输入计算机系统，由计算机系统通过设计好的程序控制机床的伺服系统或其他执行元件加工出所需要的工件，即数控机床是一种程序化的机床。最初车削、铣削、键削、钻削和攻螺纹等金属加工过程只能在单机上完成。由于需要进行车、铣、键、钻孔、攻丝和攻螺纹等工序，因此对切削液的要求也更高。
半合成切削液亦称微乳液，它通常是外观透明或半透明的浓缩液，它的稀释液油滴直径在0.1-1μm，稀释液呈透明状或半透明状。半合成切削液其实也是乳化液的一种。
由于加工速度增加、负荷增大、润滑剂喷射压力增加、被加工材质多样化和加工刀具的日益复杂，金属加工液必须相应提高润滑性、冷却性、抗泡性、抗油雾性、耐腐蚀性以及润滑液与刀具涂层的相匹配性，切削液的材料通用性和加工工艺通用性成为机床使用单位的普遍要求。另外由于环保的法律法规不断严格及人们环保意识的提高，加工液又必须无气味、长寿命、易处理排放、易生物降解和有害物质少，这对润滑剂开发来说是极其挑战性的，而适应这种趋势而研发制造这类产品，满足市场需求，研发环保型半合成切削液是非常重要的。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的第一方面提供一种环保型半合成切削液，其制备原料至少包括如下组分：基础油、表面活性剂、醇胺、醇酯、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水。
在一些实施方式中，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：基础油35-45份、表面活性剂18-22份、醇胺4-6份、醇酯4-6份、纳米羟基磷灰石4-6份、环糊精6-8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4-6份、水55-65份。
在一些实施方式中，所述基础油选自石蜡基基础油和/或环烷基基础油。
在一些实施方式中，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。
在一些实施方式中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为4：1。
在一些实施方式中，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂和/或多元醇型非离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐中的至少一种。
在一些实施方式中，所述醇胺选自三乙醇胺、二乙醇胺、二丁醇胺、氟哌醇胺、苯乙酸醇胺、硝基二乙醇胺、磷脂酰乙醇胺、乙醇胺硼酸酯、叔癸酸乙醇胺、丹磺酰-乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-叔丁基乙醇胺、乙醇胺、N-亚硝基乙醇胺、三乙醇胺硼酸酯、环己基二乙醇胺、二烯丙基乙醇胺、硝基甲基甲醇胺、杏仁酰二乙醇胺、N,N-二苄基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、丹磺酰-二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-甲基二异丙醇胺、N-异丁基二乙醇胺、三乙醇胺月桂酸酯、对甲苯基二乙醇胺、丙氧基化三乙醇胺、三乙醇胺二油酸酯、三乙醇胺亚油酸酯、普林米特三乙醇胺、N-(2-丙烯醛)乙醇胺、鳄梨油酰二乙醇胺、橄榄油酰二乙醇胺、芝麻油酰二乙醇胺、麦胚芽酰二乙醇胺、N,N-二异丙基乙醇胺、N,N-二乙基异丙醇胺、N-(正丙基)二乙醇胺、N-甲基-N-乙基乙醇胺、N-亚麻油酰基乙醇胺、三异丙醇胺环硼酸酯、N-(2-硝基苯基)乙醇胺、三乙醇胺乙氧基化物、丹磺酰磷脂酰乙醇胺、蓖麻醇酸酰异丙醇胺、曲前列尼尔二乙醇胺、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺、N-甲基-1,2-二苯乙醇胺、1-棕榈酰磷脂酰乙醇胺、N-叔丁氧羰基二乙醇胺、二油酰基磷脂酰乙醇胺、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、N-(2-氰基乙基)二乙醇胺、巴西棕榈树酰二乙醇胺、异丙醇胺、N-(苯氧基异丙基)乙醇胺、1,2-二己酰磷脂酰乙醇胺、2-茚满基硼酸二乙醇胺酯、胆固醇磷酰二甲基乙醇胺、N-苄基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、1,2-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、1,2-二月桂酰磷脂酰乙醇胺、油酰乙醇胺、N-亚硝基-N-烯丙基-N-乙醇胺、N-(2-氨基-4-硝基苯基)乙醇胺、1,2-二亚麻酰-3-磷脂酰乙醇胺、1,2-双十一烷酰磷脂酰乙醇胺、二异丙醇胺、1,2-二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺、二甘醇胺、1-棕榈酰-2-油酰基磷脂酰乙醇胺、N-甲基-1,2-二油酰基磷脂酰乙醇胺、N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺、1-棕榈酰-2-亚麻酰-3-磷脂酰乙醇胺、三异丙醇胺、1,2-二月桂酰基-甘油-3-磷酰乙醇胺、羟乙基乙二胺、三异丙醇胺、N-(2-(2-羟基乙氧基)-4-硝基苯基)乙醇胺、N-丁二酰基-1,2-二油酰基磷脂酰乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-甘油-3-磷酰乙醇胺、苯丙醇胺、N-(3-(4'-(2”,6”-二甲基庚基)苯基)丁酰基)乙醇胺、N-(4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酰基)磷脂酰乙醇胺、N-甲基-2-羟基乙胺、N-乙酰乙醇胺、N-苄基-N-甲基乙醇胺中的至少一种。
在一些实施方式中，所述醇酯选自磷酸三油醇酯、乙酸橙花叔醇酯、苯乙酸肉桂醇酯、山嵛酸花生醇酯、乙酰乙酸乙二醇酯中的至少一种。
在一些实施方式中，所述纳米羟基磷灰石的粒径为100-150nm。
本发明的第二方面提供一种环保型半合成切削液的制备方法，将表面活性剂、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入基础油、醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入醇胺，搅拌10min，即得。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明的第一方面提供一种环保型半合成切削液，其制备原料至少包括如下组分：基础油、表面活性剂、醇胺、醇酯、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水。
在一些实施方式中，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：基础油35-45份、表面活性剂18-22份、醇胺4-6份、醇酯4-6份、纳米羟基磷灰石4-6份、环糊精6-8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4-6份、水55-65份。
在一些实施方式中，所述基础油选自石蜡基基础油和/或环烷基基础油。
在一些实施方式中，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。
在一些实施方式中，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为4：1。
在一些实施方式中，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂和/或多元醇型非离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐中的至少一种。
聚乙二醇型非离子表面活性剂是用具有活泼氢原子的憎水性原料与环氧乙烷进行加成反应制得的。所谓活泼氢原子是指-OH、-COOH、-NH2和-CONH2等基团中的氢原子。这些基团中的氢原子化学活性大，易与环氧乙烯发生反应，而生成聚乙二醇型非离子表面活性剂。
长链脂肪醇聚氧乙烯醚。长链脂肪醇聚氧乙烯醚是用长链脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应制得的。这类表面活性剂稳定性较高，生物降解性和水溶性均较好，并且有良好的润湿性能。制造此类产品的长链脂肪醇有椰子油还原醇、月桂醇、十六醇、油醇及鲸蜡醇。
烷基酚聚氧乙烯醚。合成烷基酚聚氧乙烯醚所用的酚可以是苯酚、甲苯酚、萘酚等。虽然烷基酚在化学上与脂肪醇相差甚远，但两者的性质却相似。当选用壬基酚合成这种非离子表面活性剂时，与四分子环氧乙烷加成的产物不能溶于水；与六、七分子环氧乙烷加成的产物，在室温下即能完全溶于水；与八至十二分子环氧乙烷加成的产物具有良好的润湿、渗透和洗涤能力，乳化能力也较好，故应用广泛，可用作洗涤剂和渗透剂；与十五以上分子的环氧乙烷加成的产物没有渗透和洗涤能力，可用作特殊乳化分散剂。
烷基酚聚氧乙烯醚的化学稳定性高，即使在高温下也不易被强酸、强碱破环，因此还可用于金属酸洗液中及强碱性洗涤剂中。烷基酚聚氧乙烯醚较脂肪醇聚氧乙烯醚而言，较难生物降解。
脂肪酸聚氧乙烯酯。在催化剂的存在下脂肪酸与环氧乙烷起加成反应，生成脂肪酸聚氧乙烯酯。另一种制法是以脂肪酸与聚乙二醇进行酯化反应制得。这种表面活性剂与脂肪醇聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚比较，渗透和洗涤能力都较差，主要用作乳化剂、分散剂、纤维油剂及染色助剂等。此产品易受酸、碱溶液水解而形成原脂肪酸和聚乙二醇，所以在强酸溶液中洗涤能力消失。
以橄榄油与聚乙二醇在碱催化下进行酯交换反应，可得到聚乙二醇油酸酯和油酸单甘油酯的混合物。这种混合物是具有特殊性能的油溶性乳化剂，具有广泛用途。
聚氧乙烯烷基胺。环氧乙烷和烷基胺起加成反应，能生成2种反应产物。这类非离子表面活性剂与其他非离子表面活性剂一样，当氧乙烯的数目少时不溶于水而溶于油，但因它具有有机胺的结构，故可溶于酸性水溶液中。所以聚氧乙烯烷基胺同时具有非离子和阳离子表面活性剂的一些特性，如耐酸不耐碱，具有杀菌性能。当氧乙烯的数目较多时，其非离子性能增大，在碱性溶液不析出，即在碱性溶液中也表现出良好的活性。由于非离子性增大，阳离子性能相对减小，表现出与阴离子表面活性剂的相容性。这类表面活性剂由于具有非离子和阳离子两者的性质，故常用作染色助剂，也常用于人造丝生产中以增强再生纤维丝的强度，还可保持喷丝孔的情节，防止污垢沉积。
聚氧乙烯烷基醇酰胺。环氧乙烷与醇酰胺反应即生成聚氧乙烯烷基醇酰胺。这类非离子表面活性剂具有较强的发泡和稳泡作用，故常用作泡沫促进剂和泡沫稳定剂，其中有的有较好的洗涤能力和增溶、增稠作用。
月桂酰二乙醇胺是较早出现的这类产品，它是由月桂酸和二乙醇胺在氮气流下搅拌加热进行缩合反应制得的。此物质本身并不溶于水，当再与一分子乙二醇胺结合成复合物，这时才具有良好的水溶性和洗涤能力，可用作洗涤剂中的稳泡剂，也可用作乳化剂和防锈剂。这类非离子表面活性剂的稳定性和耐水解性优于脂肪酸聚氧乙烯酯。
多元醇型非离子表面活性剂。多元醇型非离子表面活性剂是指由含有多个羟基的多元醇与脂肪酸进行酯化而生成的酯类。此外还包括由带有NH2或NH基的氨基醇、以及带有-CHO基的糖类与脂肪酸或酯进行反应制得的非离子表面活性剂。由于他们在性质上很相似，故统称为多元醇型非离子表面活性剂。
甘油脂肪酸酯和季戊四醇脂肪酸酯。这类表面活性剂通常采用如下的方法进行制备：1mol甘油或季戊四醇与1mol脂肪酸(如月桂酸或棕榈酸)。在有碱的存在下，加热使之反应，酯化而生成非离子表面活性剂。工业上常采用油脂与甘油进行酯交换的方法制备这类物质，条件只是温度略高一些(200-240℃)。
采用季戊四醇与油脂进行酯交换，除获得季戊四醇硬脂酸单酯主要成分外，还得到硬脂酸单甘油酯副产物。
这类表面活性剂在常温下为乳油色蜡状固体，在水浴上加热融化后，加水即乳化，能溶解于乙醇。
山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯。山梨醇和失水山梨醇的脂肪酸单酯是采用醇与酸进行酯化反应而制得的，例如取1mol山梨醇和1mol月桂酸，加2gNaOH，在氮气流保护下，加热搅拌，在190℃左右进行脱水反应生成山梨醇的月桂酸单酯和双酯的混合物。当反应温度上升到230-250℃时，在酯化的同时，山梨醇发生脱水形成失水山梨醇，于是可制得失水山梨醇月桂酸单酯。产物中还有部分二失水山梨醇月桂酸单酯，也有部分双酯。
失水山梨醇酯类不溶于水，溶于有机溶剂，故很少单独使用。如果将它与其他水溶性表面活性剂复合，例如对它进行聚氧乙烯化，则得到性能良好的非离子表面活性剂。
高级脂肪酸盐的化学式为RCOOM，这里R为烃基，其碳原子数在8-22之间，M为Na、K，一般为Na。肥皂是以天然动、植物油脂与碱的水溶液加热起皂化反应制得的。皂化所用的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾。磺酸盐的化学式为R-SO3Na，碳链中的碳原子数为8-20之间。这类表面活性剂易溶于水，有良好的发泡作用。磺酸盐在酸性溶液中不发生水解。烷基苯磺酸盐在硬水中不与钙、镁离子形成沉淀，且耐酸和碱。制造烷基苯磺酸盐的原料主要由石油业取得。
石油磺酸盐是各种磺酸盐的混合物，主要成分为复杂的烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐，其次则为脂肪烃的磺酸盐和环烃的磺酸盐及其氧化物。
硫酸酯盐的化学通式为ROSO3M，M为Na、K、N(CH2CH2OH)3，烃基中的碳数为8-18。
脂肪族硫酸酯盐是以脂肪醇、脂肪醇醚或脂肪酸单甘油酯经硫酸化反应然后用碱中和而制得。硫酸十二烷基钠或称十二烷基硫酸钠为这类表面活性剂的主要代表，为白色粉末，有特殊气味，易溶于水。
在一些优选的实施方式中，所述表面活性剂为吐温-80和石油磺酸钙的混合物，吐温-80和石油磺酸钙的重量比为4：1。
在一些实施方式中，所述醇胺选自三乙醇胺、二乙醇胺、二丁醇胺、氟哌醇胺、苯乙酸醇胺、硝基二乙醇胺、磷脂酰乙醇胺、乙醇胺硼酸酯、叔癸酸乙醇胺、丹磺酰-乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-叔丁基乙醇胺、乙醇胺、N-亚硝基乙醇胺、三乙醇胺硼酸酯、环己基二乙醇胺、二烯丙基乙醇胺、硝基甲基甲醇胺、杏仁酰二乙醇胺、N,N-二苄基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、丹磺酰-二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-甲基二异丙醇胺、N-异丁基二乙醇胺、三乙醇胺月桂酸酯、对甲苯基二乙醇胺、丙氧基化三乙醇胺、三乙醇胺二油酸酯、三乙醇胺亚油酸酯、普林米特三乙醇胺、N-(2-丙烯醛)乙醇胺、鳄梨油酰二乙醇胺、橄榄油酰二乙醇胺、芝麻油酰二乙醇胺、麦胚芽酰二乙醇胺、N,N-二异丙基乙醇胺、N,N-二乙基异丙醇胺、N-(正丙基)二乙醇胺、N-甲基-N-乙基乙醇胺、N-亚麻油酰基乙醇胺、三异丙醇胺环硼酸酯、N-(2-硝基苯基)乙醇胺、三乙醇胺乙氧基化物、丹磺酰磷脂酰乙醇胺、蓖麻醇酸酰异丙醇胺、曲前列尼尔二乙醇胺、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺、N-甲基-1,2-二苯乙醇胺、1-棕榈酰磷脂酰乙醇胺、N-叔丁氧羰基二乙醇胺、二油酰基磷脂酰乙醇胺、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、N-(2-氰基乙基)二乙醇胺、巴西棕榈树酰二乙醇胺、异丙醇胺、N-(苯氧基异丙基)乙醇胺、1,2-二己酰磷脂酰乙醇胺、2-茚满基硼酸二乙醇胺酯、胆固醇磷酰二甲基乙醇胺、N-苄基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、1,2-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、1,2-二月桂酰磷脂酰乙醇胺、油酰乙醇胺、N-亚硝基-N-烯丙基-N-乙醇胺、N-(2-氨基-4-硝基苯基)乙醇胺、1,2-二亚麻酰-3-磷脂酰乙醇胺、1,2-双十一烷酰磷脂酰乙醇胺、二异丙醇胺、1,2-二肉豆蔻酰基磷脂酰乙醇胺、二甘醇胺、1-棕榈酰-2-油酰基磷脂酰乙醇胺、N-甲基-1,2-二油酰基磷脂酰乙醇胺、N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺、1-棕榈酰-2-亚麻酰-3-磷脂酰乙醇胺、三异丙醇胺、1,2-二月桂酰基-甘油-3-磷酰乙醇胺、羟乙基乙二胺、三异丙醇胺、N-(2-(2-羟基乙氧基)-4-硝基苯基)乙醇胺、N-丁二酰基-1,2-二油酰基磷脂酰乙醇胺、1,2-二花生四烯酰基-甘油-3-磷酰乙醇胺、苯丙醇胺、N-(3-(4'-(2”,6”-二甲基庚基)苯基)丁酰基)乙醇胺、N-(4-(4-马来酰亚胺基苯基)丁酰基)磷脂酰乙醇胺、N-甲基-2-羟基乙胺、N-乙酰乙醇胺、N-苄基-N-甲基乙醇胺中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述醇胺为N-苄基乙醇胺和羟乙基乙二胺的混合物。
在一些实施方式中，所述醇酯选自磷酸三油醇酯、乙酸橙花叔醇酯、苯乙酸肉桂醇酯、山嵛酸花生醇酯、乙酰乙酸乙二醇酯中的至少一种。
在一些实施方式中，所述纳米羟基磷灰石的粒径为100-150nm。
本发明提供的环保型半合成切削液有较好的抗磨性能，同时在低温下具有较好的稳定性，本发明所采用的1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的丁基长度适中，能够将纳米羟基磷灰石和环糊精结合起来，起到桥连的作用，将纳米羟基磷灰石良好的分散于切削液中，并且能够提高切削液在低温下的储存稳定性，不会出现分层现象。发明人发现，当纳米羟基磷灰石能分散于本发明的切削液中，能够起到良好的抗磨性能。本发明采用吐温-80和石油磺酸钙的重量比为4：1时，不仅能够具有较好的乳化性能，也具有较好的消泡性能。
本发明的第二方面提供一种环保型半合成切削液的制备方法，将表面活性剂、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入基础油、醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入醇胺，搅拌10min，即得。
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1
环保型半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 16份、石油磺酸钙4份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、β-环糊精8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、石油磺酸钙、纳米羟基磷灰石、β-环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例2
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 20份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、β-环糊精8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、纳米羟基磷灰石、β-环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例3
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、石油磺酸钙20份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、β-环糊精8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将石油磺酸钙、纳米羟基磷灰石、β-环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例4
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 16份、石油磺酸钙4份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、β-环糊精8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、石油磺酸钙、纳米羟基磷灰石、β-环糊精、1,3-二(3-羟基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例5
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 16份、石油磺酸钙4份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、β-环糊精8份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、石油磺酸钙、纳米羟基磷灰石、β-环糊精、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例6
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 16份、石油磺酸钙4份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、β-环糊精8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、石油磺酸钙、β-环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
实施例7
半合成切削液，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：石蜡基基础油37份、吐温-80 16份、石油磺酸钙4份、N-苄基乙醇胺2份、羟乙基乙二胺3份、磷酸三油醇酯4份、山嵛酸花生醇酯1份、纳米羟基磷灰石6份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4份、水61份。所述纳米羟基磷灰石的粒径为120nm。
制备方法为，将吐温-80、石油磺酸钙、纳米羟基磷灰石、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入石蜡基基础油、磷酸三油醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入N-苄基乙醇胺、羟乙基乙二胺，搅拌10min，即得。
测试方法
1.抗磨性测试
用四球摩擦试验机测定实施例1-7的抗磨性，压力负载450N，转速1400rpm，时间1800s。采用摩擦副为Ф12.7mm的标准Ⅱ级轴承钢珠，测定磨斑直径，单位mm。
2.稳定性测试
将实施例1-7于-10℃密封存放30天，每天观察1次是否出现分层、结块，记录出现分层或结块的天数，若30天均无分层或结块现象出现，则记为无。
测试结果见下表。
磨斑直径(mm) 稳定性(天)
实施例1 0.38 无
实施例2 0.42 无
实施例3 0.45 无
实施例4 0.44 29
实施例5 0.52 3
实施例6 0.71 无
实施例7 0.48 17
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (9)

1.一种环保型半合成切削液，其特征在于，以重量份计，其制备原料至少包括如下组分：基础油35-45份、表面活性剂18-22份、醇胺4-6份、醇酯4-6份、纳米羟基磷灰石4-6份、环糊精6-8份、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷4-6份、水55-65份。
2.如权利要求1所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述基础油选自石蜡基基础油和/或环烷基基础油。
3.如权利要求1所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂。
4.如权利要求3所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述表面活性剂为非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物，所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的重量比为4：1。
5.如权利要求4所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇型非离子表面活性剂和/或多元醇型非离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂为高级脂肪酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐中的至少一种。
6.如权利要求1所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述醇胺选自三乙醇胺、二乙醇胺、二丁醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-叔丁基乙醇胺、乙醇胺、N-亚硝基乙醇胺、环己基二乙醇胺、二烯丙基乙醇胺、硝基甲基甲醇胺、N,N-二苄基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-甲基二异丙醇胺、N-异丁基二乙醇胺、对甲苯基二乙醇胺、N-(2-丙烯醛)乙醇胺、N,N-二异丙基乙醇胺、N,N-二乙基异丙醇胺、N-(正丙基)二乙醇胺、N-甲基-N-乙基乙醇胺、N-(2-硝基苯基)乙醇胺、N-(叔丁氧羰基)乙醇胺、N-叔丁氧羰基二乙醇胺、N-(3-氨基丙基)二乙醇胺、N-(2-氰基乙基)二乙醇胺、异丙醇胺、N-(苯氧基异丙基)乙醇胺、N-苄基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-亚硝基-N-烯丙基-N-乙醇胺、N-(2-氨基-4-硝基苯基)乙醇胺、二异丙醇胺、二甘醇胺、N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺、三异丙醇胺、羟乙基乙二胺、N-(2-(2-羟基乙氧基)-4-硝基苯基)乙醇胺、苯丙醇胺、N-甲基-2-羟基乙胺、N-苄基-N-甲基乙醇胺中的至少一种。
7.如权利要求1所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述醇酯选自磷酸三油醇酯、乙酸橙花叔醇酯、苯乙酸肉桂醇酯、山嵛酸花生醇酯、乙酰乙酸乙二醇酯中的至少一种。
8.如权利要求1所述的环保型半合成切削液，其特征在于，所述纳米羟基磷灰石的粒径为100-150nm。
9.如权利要求1-8中任一项权利要求所述的环保型半合成切削液的制备方法，其特征在于，将表面活性剂、纳米羟基磷灰石、环糊精、1,3-二(4-羟基丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、水于55℃下混合，搅拌60min，再加入基础油、醇酯，在55℃下继续搅拌30min，冷却至室温，加入醇胺，搅拌10min，即得。
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