CN109705970B - 一种全合成铝合金专用切削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属切削加工润滑技术领域，具体涉及到一种全合成铝合金专用切削液及其制备方法。一种全合成铝合金专用切削液，包括如下组分：醇胺类化合物、防锈剂、油酸、磷酸酯、耦合剂、杀菌剂、消泡剂、聚醚酯、水。本发明所制备得到的全合成铝合金专用切削液具有优良的清洗性能、沉降性能，润滑性能、抗腐蚀性能，和清洗性能能够长期匹配，能有效避免铝合金在加工、存放过程中铝材表面腐蚀的现象发生，并且对有色金属和黑色金属有非常好的保护作用；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，无废液排放，不会污染环境，环保安全。

Description

一种全合成铝合金专用切削液及其制备方法

技术领域

本发明属于金属切削加工润滑技术领域，更具体地，本发明涉及一种全合成铝合金专用切削液及其制备方法。

背景技术

铝合金具有高强度、高耐磨性和低膨胀系数以及良好的铸造性能等优点而得到广泛应用。但普遍存在的问题是，铝合金切削加工难度大，要求切削润滑液具有较高的润滑极压性能和突出的清洗性能。传统的极压乳化液，半合成加工液，虽然可以满足加工的润滑性能，但清洗性能较差；在清洗性能欠缺的情况下，合金表面残留的切削液容易发生化学反应，在铝表面产生白斑和暗纹腐蚀，导致产品性能下降，甚至报废。同时，由于乳化液容易酸败，因此会加速铝合金的腐蚀。

因此，需要一种用于铝合金加工过程中的切削液，润滑性能、抗腐蚀性能和清洗性能能够长期匹配，解决铝合金加工过程中铝材表面腐蚀问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种全合成铝合金专用切削液，包括如下组分：醇胺类化合物、防锈剂、油酸、磷酸酯、耦合剂、杀菌剂、消泡剂、聚醚酯、水。

作为一种优选的技术方案，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物5-15份、防锈剂2-6份、油酸0.1-3份、磷酸酯0.5-2份、耦合剂0.1-5份、杀菌剂2-3份、消泡剂0.01-0.05份、聚醚酯5-10份、水40-70份。

作为一种优选的技术方案，所述醇胺类化合物选自甲醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、1,2-二丙醇胺中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述防锈剂选自磺酸盐类化合物、烯基丁二酸类防锈剂、高级脂肪酸、高级脂肪酸盐、噻二唑型防锈剂、苯并三唑类防锈剂中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述耦合剂包括表面活性剂。

作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂包含植物型表面活性剂。

作为一种优选的技术方案，所述植物型表面活性剂选自山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基多苷、烷基葡萄糖苷、多糖类、多聚葡萄糖苷、多肽类、脂肪醇类、脂肪酸类、大豆卵磷脂、羟基化大豆磷脂、蔗糖脂肪酸单酯、甘油单葵酸酯、酪蛋白酸钠、海藻酸钠、椰子油酸钠、椰油酰基甲基牛磺酸钠中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述聚醚酯包括磷酸改性聚醚酯、有机硅改性聚醚酯。

作为一种优选的技术方案，所述有机硅改性聚醚酯为环硅氮烷改性聚醚酯。

本发明第二个方面提供了一种全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤包括：(1)称取磷酸酯、聚醚酯溶于醇胺类化合物中均匀搅拌；

(2)将防锈剂、油酸边搅拌边加入步骤(1)的混合物中；

(3)在步骤(2)形成的混合物中依次加入耦合剂、杀菌剂、消泡剂、水搅拌均匀，取样观察完全透明后，自然冷却后包装即得所述的全合成铝合金专用切削液。

有益效果：本发明所制备得到的全合成铝合金专用切削液具有优良的清洗性能、沉降性能，润滑性能、抗腐蚀性能，和清洗性能能够长期匹配，能有效避免铝合金在加工、存放过程中铝材表面腐蚀的现象发生，并且对有色金属和黑色金属有非常好的保护作用；工作液无异味，对皮肤无毒害、无刺激，能有效保障操作人员的健康和安全；同时工作液不会酸败变质，可以循环添加使用，无废液排放，不会污染环境，环保安全。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。

本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种全合成铝合金专用切削液，包括如下组分：醇胺类化合物、防锈剂、油酸、磷酸酯、耦合剂、杀菌剂、消泡剂、聚醚酯、水。

在一种优选的实施方式中，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物5-15份、防锈剂2-6份、油酸0.1-3份、磷酸酯0.5-2份、耦合剂0.1-5份、杀菌剂2-3份、消泡剂0.01-0.05份、聚醚酯5-10份、水40-70份。

醇胺类化合物

本发明所述醇胺类化合物为含有N原子的杂环化合物和脂肪族化合物，其能够在基体表面吸附形成憎水性膜达到对金属腐蚀的缓释作用。

在一种优选的实施方式中，所述醇胺类化合物选自甲醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙醇胺、1,2-二丙醇胺中的一种或多种。

在一种优选的实施方式中，所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

防锈剂

本发明所述防锈剂是一种超级高效的合成渗透剂，它能强力渗入铁锈、腐蚀物、油污内从而轻松地清除掉螺丝、螺拴上的锈迹和腐蚀物，具有渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀、保护金属等性能。并可在部件表面上形成并贮存一层润滑膜，可以抑制湿气及许多其它化学成份造成的腐蚀。

在一种优选的实施方式中，所述防锈剂选自磺酸盐类化合物、烯基丁二酸类防锈剂、高级脂肪酸、高级脂肪酸盐、噻二唑型防锈剂、苯并三唑类防锈剂中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钠、十二烯基丁二酸、十二烯基丁二酸酯、十二烯基丁二酸半酯、苯并三氮唑中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

油酸

本发明所述油酸是一种不饱和脂肪酸，存在于动植物体内。这里所描述的油酸可以是市面上可购买得到的任一种油酸，对其来源也不做进一步限定，例如，可以是从棉籽油、豆油、菜籽油、米糠油等中制备得到。

在一种优选的实施方式中，所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

磷酸酯

本发明所述磷酸酯又称正磷酸酯(以与亚磷酸酯相区别)，是磷酸的酯衍生物，属于磷酸衍生物的一类。

在一种优选的实施方式中，所述磷酸酯选自亚磷酸二正丁酯、磷酸三甲酚酯、异辛基酸性磷酸酯十八胺盐、硫代膦酸三苯酯、硫代磷酸酯、硫代膦酸复合胺盐中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

本发明采用上述复配的磷酸酯，能使得产品具有较好的防锈缓释性能，发明人推测可能的原因是磷酸酯的磷化合物吸附在铝合金表面，减小铝合金表面之间的摩擦，起到抗磨作用，随着负荷的增大，P元素会在铝合金表面进一步发生化学反应，形成反应膜，从而避免铝合金间的直接接触，达到保护铝合金的目的，起到极压、缓释作用。

耦合剂

在一些实施方式中，所述耦合剂包括表面活性剂。

在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂包含植物型表面活性剂。

在一种更优选的实施方式中，所述植物型表面活性剂选自山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基多苷、烷基葡萄糖苷、多糖类、多聚葡萄糖苷、多肽类、脂肪醇类、脂肪酸类、大豆卵磷脂、羟基化大豆磷脂、蔗糖脂肪酸单酯、甘油单葵酸酯、酪蛋白酸钠、海藻酸钠、椰子油酸钠、椰油酰基甲基牛磺酸钠中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

杀菌剂

本发明所述杀菌剂又称杀生剂、杀菌灭藻剂、杀微生物剂等，通常是指能有效地控制或杀死水系统中的微生物—细菌、真菌和藻类的化学制剂。

在一种优选的实施方式中，所述杀菌剂选自己唑醇、噻呋酰胺、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑、嘧菌酯、硅噻菌胺、咯菌腈、福美双、多菌灵中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

消泡剂

本发明所述消泡剂多为液体复配产品，主要分为三类：矿物油类、有机硅类、聚醚类。矿物油类消泡剂通常由载体、活性剂等组成，载体是低表面张力的物质，其作用是承载和稀释，常用载体为水、脂肪醇等；活性剂的作用是抑制和消除泡沫，常用的有蜡、脂肪族酰胺、脂肪等。有机硅类消泡剂一般包括聚二甲基硅氧烷等。聚醚类消泡剂包括聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚等。

在一种优选的实施方式中，所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

在一种更优选的实施方式中，所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

聚醚酯

在一种优选的实施方式中，所述聚醚酯包括磷酸改性聚醚酯、有机硅改性聚醚酯。

在一种更优选的实施方式中，所述有机硅改性聚醚酯为环硅氮烷改性聚醚酯。

在一种优选的实施方式中，所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤包括：于室温下，将乙二醇、亚甲基二磷酸、双金属氰化物络合催化剂置于、装有转子的小钢瓶内，于60℃真空干燥2小时；之后冷却小钢瓶，充入氮气置换釜内空气3次后充入重量份的环氧丙烷；将小钢瓶置于135℃的油浴锅中，搅拌反应20min，反应结束后，60℃真空脱除未反应的单体，得到所述磷酸改性聚醚酯。其中所述乙二醇、亚甲基二磷酸、环氧丙烷的摩尔比为1:1:2.1。

在一种优选的实施方式中，所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤包括：在带有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计以及氢气导出装置的反应器中加入含氢硅油、聚醚酯、溶剂、三氟乙酸，开动搅拌器，在氮气氛下缓慢加热至100℃，反应9小时后，降温，加入碳酸氢钠中和，经抽滤及减压蒸馏除去残余的催化剂、汽油溶剂及低沸点物质，即得所述环硅氮烷改性聚醚酯。其中，所述三氟乙酸的用量为总原料重量的0.35％；所述聚醚酯和含氢硅油的摩尔比为1:1.1。

其中，所述含氢硅油通过以下方法制备得到：将环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷加入带电动搅拌器、温度计的250mL四口烧瓶，再投加总质量2.0％的浓硫酸作催化剂，在60～65℃下搅拌反应4h。降至室温，缓慢加入碳酸氢钠粉末中和，充分搅拌，抽滤，110℃下真空蒸馏脱去低沸物，得到所述含氢硅油。其中，所述环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷的摩尔比为1:2:1；所述环硅氮烷的结构式为

其中，所述聚醚酯通过以下方法制备得到：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的四口烧瓶中，加入准确计量的PPG、PEG和对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至催化剂完全溶解，然后加入计量的二元酸、脂肪酸继续加热至其完全溶解，搅拌下加热至190℃，酯化反应6小时后真空蒸馏得到所述聚醚酯。其中，PPG为聚丙二醇，分子量为1000，PEG为聚乙二醇，分子量为400，二酸为己二酸，脂肪酸为硬脂酸，PPG、PEG、二酸和脂肪酸的摩尔比为7:3:5:8；对甲苯磺酸为原料总量的0.4％。

在一种更优选的实施方式中，所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:2-4。

本申请发明人在研究的过程中发现本发明中所采用的磷酸改性聚醚酯上的磷元素可以和铝合金形成吸附作用，在聚醚酯的作用下形成一定的保护膜，因此具备优异的防锈性能；其次，由于环硅氮烷改性聚醚酯的存在，其可以覆盖在磷酸改性聚醚酯的上部分，形成两层防锈层，且当所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:2-4时，本发明产品具有较好的防锈性能，且环保、可降解。

此外，发明人还发现由于采用了本发明所述的聚醚酯，本发明的产品除了具有较好的防锈性外，抗磨性能也比较优异，发明人推测可能的原因是本发明中所采用的环硅氮烷改性聚醚酯，其上含有氮元素，和磷酸改性聚醚酯上的磷元素之间会形成竞争关系，且由于环硅氮烷的位阻比较大，因此减弱了两者之间的作用力，从而提高了切削液的抗磨性能。

本发明第二个方面提供了一种全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤包括：(1)称取磷酸酯、聚醚酯溶于醇胺类化合物中均匀搅拌；

(2)将防锈剂、油酸边搅拌边加入步骤(1)的混合物中；

(3)在步骤(2)形成的混合物中依次加入耦合剂、杀菌剂、消泡剂、水搅拌均匀，取样观察完全透明后，自然冷却后包装即得所述的全合成铝合金专用切削液。

下面通过实施例对本发明进行具体描述，另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物5份、防锈剂2份、油酸0.1份、磷酸酯0.5份、耦合剂0.1份、杀菌剂2份、消泡剂0.01份、聚醚酯5份、水40份。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:2。

所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤包括：于室温下，将乙二醇、亚甲基二磷酸、双金属氰化物络合催化剂置于、装有转子的小钢瓶内，于60℃真空干燥2小时；之后冷却小钢瓶，充入氮气置换釜内空气3次后充入重量份的环氧丙烷；将小钢瓶置于135℃的油浴锅中，搅拌反应20min，反应结束后，60℃真空脱除未反应的单体，得到所述磷酸改性聚醚酯。其中所述乙二醇、亚甲基二磷酸、环氧丙烷的摩尔比为1:1:2.1。

所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤包括：在带有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计以及氢气导出装置的反应器中加入含氢硅油、聚醚酯、甲苯、三氟乙酸，开动搅拌器，在氮气氛下缓慢加热至100℃，反应9小时后，降温，加入碳酸氢钠中和，经抽滤及减压蒸馏除去残余的催化剂、甲苯及低沸点物质，即得所述环硅氮烷改性聚醚酯。其中，所述三氟乙酸的用量为总原料重量的0.35％；所述聚醚酯和含氢硅油的摩尔比为1:1.1。

其中，所述含氢硅油通过以下方法制备得到：将环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷加入带电动搅拌器、温度计的250mL四口烧瓶，再投加总质量2.0％的浓硫酸作催化剂，在60～65℃下搅拌反应4h。降至室温，缓慢加入碳酸氢钠粉末中和，充分搅拌，抽滤，110℃下真空蒸馏脱去低沸物，得到所述含氢硅油。其中，所述环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷的摩尔比为1:2:1；所述环硅氮烷的结构式为

其中，所述聚醚酯通过以下方法制备得到：在配有温度计、电动搅拌器、氮气保护装置和回流冷凝器的四口烧瓶中，加入准确计量的PPG、PEG和对甲苯磺酸，搅拌并通氮气，加热至催化剂完全溶解，然后加入计量的二元酸、脂肪酸继续加热至其完全溶解，搅拌下加热至190℃，酯化反应6小时后真空蒸馏得到所述聚醚酯。其中，PPG为聚丙二醇，分子量为1000，PEG为聚乙二醇，分子量为400，二酸为己二酸，脂肪酸为硬脂酸，PPG、PEG、二酸和脂肪酸的摩尔比为7:3:5:8；对甲苯磺酸为原料总量的0.4％。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤包括：(1)称取磷酸酯、聚醚酯溶于醇胺类化合物中均匀搅拌；

(2)将防锈剂、油酸边搅拌边加入步骤(1)的混合物中；

(3)在步骤(2)形成的混合物中依次加入耦合剂、杀菌剂、消泡剂、水搅拌均匀，取样观察完全透明后，自然冷却后包装即得所述的全合成铝合金专用切削液。

实施例2

实施例2提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物15份、防锈剂6份、油酸3份、磷酸酯2份、耦合剂5份、杀菌剂3份、消泡剂0.05份、聚醚酯10份、水70份。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:4；其中，所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤同实施例1；所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤同实施例1，其中，所述含氢硅油和聚醚酯的制备步骤同实施例1。

所述全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤同实施例1。

实施例3

实施例3提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物8份、防锈剂3份、油酸0.5份、磷酸酯1份、耦合剂0.5份、杀菌剂1份、消泡剂0.01份、聚醚酯6份、水45份。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:3；其中，所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤同实施例1；所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤同实施例1，其中，所述含氢硅油和聚醚酯的制备步骤同实施例1。

所述全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤同实施例1。

实施例4

实施例4提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物12份、防锈剂5份、油酸2份、磷酸酯1.5份、耦合剂2份、杀菌剂2份、消泡剂0.03份、聚醚酯8份、水65份。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:3；其中，所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤同实施例1；所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤同实施例1，其中，所述含氢硅油和聚醚酯的制备步骤同实施例1。

所述全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤同实施例1。

实施例5

实施例5提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯7份、水60份。

所述醇胺类化合物为三乙醇胺。

所述防锈剂为石油磺酸钠，型号为T702，购买自上海德茂化工有限公司。

所述油酸购买自老河口特裕精细化工有限公司。

所述磷酸酯为亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯按照重量比为1:1复配得到。

所述耦合剂为山梨糖醇酐单油酸酯，购买自广州特韵贸易有限公司。

所述杀菌剂为BK杀菌剂，购买自新乡市盛世嘉化生物科技有限公司。

所述消泡剂型号为MWF-07，购买自佛山市南海大田化学有限公司。

所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:3；其中，所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤同实施例1；所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤同实施例1，其中，所述含氢硅油和聚醚酯的制备步骤同实施例1。

所述全合成铝合金专用切削液的制备方法，步骤同实施例1。

对比例1

对比例1提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯0.5份、水60份。

对比例1所述各组分来源同实施例5，不同之处仅在于重量份不同。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

对比例2

对比例2提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯35份、水60份。

对比例2所述各组分来源同实施例5，不同之处仅在于重量份不同。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

对比例3

对比例3提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯7份、水60份。

对比例3所述其余组分来源同实施例5，不同之处仅在于所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:0.3。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

对比例4

对比例4提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯7份、水60份。

对比例4所述其余组分来源同实施例5，不同之处仅在于所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:30。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

对比例5

对比例5提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯1份、水60份。

对比例5所述其余组分来源同实施例5，不同之处仅在于所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:0.3。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

对比例6

对比例6提供了一种全合成铝合金专用切削液，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物10份、防锈剂4份、油酸1份、磷酸酯1.2份、耦合剂1份、杀菌剂1.5份、消泡剂0.02份、聚醚酯20份、水60份。

对比例6所述其余组分来源同实施例5，不同之处仅在于所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:30。

一种全合成铝合金专用切削液的制备方法同实施例1。

性能评价

1.PH值以及使用寿命：本发明实施例5的产品PH为8.5；使用寿命为1年。

2.防锈测试：按照GB/T6144-1985标准进行检测，测试条件：单片，24h，35±2℃，RM95％。

3.腐蚀测试：按照SH/T0365-92附录D标准进行检测，测试条件：55±2℃，铝片，4h，全浸。

4.四球法测试：按照GB/T3142标准进行检测。

5.抗铝变色防锈测试：将极易变色腐蚀的牌号为2260的铝合金采用铝合金工件浸泡实验测试试样出现变色发黑时间及出现锈蚀时间，测试条件：水质德标10DH，23±2℃，2％切削液。

表1

Claims (7)

1.一种全合成铝合金专用切削液，其特征在于，包括如下组分：醇胺类化合物、防锈剂、油酸、磷酸酯、耦合剂、杀菌剂、消泡剂、聚醚酯、水；所述聚醚酯为磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的混合物；其中，所述磷酸改性聚醚酯和环硅氮烷改性聚醚酯的重量比为2:2-4；所述防锈剂选自磺酸盐类化合物、烯基丁二酸类防锈剂、高级脂肪酸盐、噻二唑型防锈剂、苯并三唑类防锈剂中的一种或多种；

所述磷酸改性聚醚酯的制备步骤包括：于室温下，将乙二醇、亚甲基二磷酸、双金属氰化物络合催化剂置于、装有转子的小钢瓶内，于60℃真空干燥2小时；之后冷却小钢瓶，充入氮气置换釜内空气3次后充入重量份的环氧丙烷；将小钢瓶置于135℃的油浴锅中，搅拌反应20min，反应结束后，60℃真空脱除未反应的单体，得到所述磷酸改性聚醚酯；其中所述乙二醇、亚甲基二磷酸、环氧丙烷的摩尔比为1:1:2.1；

所述环硅氮烷改性聚醚酯的制备步骤包括：在带有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计以及氢气导出装置的反应器中加入含氢硅油、聚醚酯、溶剂、三氟乙酸，开动搅拌器，在氮气氛下缓慢加热至100℃，反应9小时后，降温，加入碳酸氢钠中和，经抽滤及减压蒸馏除去残余的催化剂、汽油溶剂及低沸点物质，即得所述环硅氮烷改性聚醚酯；其中，所述三氟乙酸的用量为总原料重量的0.35％；所述聚醚酯和含氢硅油的摩尔比为1:1.1；

其中，所述含氢硅油通过以下方法制备得到：将环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷加入带电动搅拌器、温度计的250mL四口烧瓶，再投加总质量2.0％的浓硫酸作催化剂，在60～65℃下搅拌反应4h；降至室温，缓慢加入碳酸氢钠粉末中和，充分搅拌，抽滤，110℃下真空蒸馏脱去低沸物，得到所述含氢硅油；其中，所述环硅氮烷、高含氢硅油、六甲基二硅氧烷的摩尔比为1:2:1。

2.根据权利要求1所述的全合成铝合金专用切削液，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：醇胺类化合物5-15份、防锈剂2-6份、油酸0.1-3份、磷酸酯0.5-2份、耦合剂0.1-5份、杀菌剂2-3份、消泡剂0.01-0.05份、聚醚酯5-10份、水40-70份。

3.根据权利要求1所述的全合成铝合金专用切削液，其特征在于，所述醇胺类化合物选自甲醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、1,2-二丙醇胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的全合成铝合金专用切削液，其特征在于，所述耦合剂包括表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的全合成铝合金专用切削液，其特征在于，所述表面活性剂包括植物型表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的全合成铝合金专用切削液，其特征在于，所述植物型表面活性剂选自山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基多苷、烷基葡萄糖苷、多糖类、多聚葡萄糖苷、多肽类、脂肪醇类、脂肪酸类、大豆卵磷脂、羟基化大豆磷脂、蔗糖脂肪酸单酯、甘油单癸酸酯、酪蛋白酸钠、海藻酸钠、椰子油酸钠、椰油酰基甲基牛磺酸钠中的一种或多种。

7.一种根据权利要求1所述的全合成铝合金专用切削液的制备方法，其特征在于，步骤包括：

(1)称取磷酸酯、聚醚酯溶于醇胺类化合物中均匀搅拌；

(2)将防锈剂、油酸边搅拌边加入步骤(1)的混合物中；

(3)在步骤(2)形成的混合物中依次加入耦合剂、杀菌剂、消泡剂、水搅拌均匀，取样观察完全透明后，自然冷却后包装即得所述的全合成铝合金专用切削液。