CN113004963A - 一种防锈高润滑性切削液及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防锈高润滑性切削液,由以下原料组成:合成基础油、去离子水、甘油、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂;该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;将合成基础油、去离子水和甘油在温度50‑60℃的条件下搅拌20‑30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30‑40:40‑50:15‑20;向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000‑4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;本发明具有很好的防锈、减小摩擦和抗氧化性能的优点。
Description
技术领域
本发明属于切削液技术领域,具体为一种防锈高润滑性切削液及其制备工艺。
背景技术
切削液(cuttingfluid,coolant)是一种用在金属切削、磨加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的毛病,对车床漆也无不良影响,适用于黑色金属的切削及磨加工,属当前最领先的磨削产品。切削液各项指标均优于皂化油,它具有良好的润滑冷却、清洗、防锈等特点,并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。
对比文件CN102329688A公开了一种从单晶硅切削液废浆中回收切削液的方法,它包括以下步骤:步骤一,选择单晶硅切削液废浆并与水混合,然后升温并使用离心机分离,得到碳化硅滤饼和切削液水溶液;步骤二,在反应釜中投入切削液水溶液和活性炭,升温并保温一段时间,然后抽滤出去活性炭,得到无色透明切削液水溶液;步骤三,对无色透明切削液水溶液进行减压浓缩,除去水分,得到切削液;步骤四,在切削液中加入添加剂,制得成品。本发明提供的回收切削液的方法,适合工业规模生产,同时有利于生产的循环发展,节约成本,并且降低工业废弃物对环境造成的污染。
现有技术中,切削液在防锈性能、润滑摩擦性能以及抗氧化性能方面表现不够有优异的问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有技术中,切削液在防锈性能、润滑摩擦性能以及抗氧化性能方面表现不够有优异的问题,而提出一种防锈高润滑性切削液及其制备工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种防锈高润滑性切削液,由以下重量份原料组成:合成基础油30-40份、去离子水40-50份、甘油15-20份、改性除锈剂8-12份、石墨烯分散液18-20份、抗磨极压剂12-15份和抗氧剂8-12份;
该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度50-60℃的条件下搅拌20-30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30-40:40-50:15-20;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000-4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为85-110:8-12:18-20:12-15:8-12。
优选的,改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将质量分数为8%的水玻璃,以0.50ml/cm2.min的通量流过阳离子交换树脂床,得到活性硅酸溶液;
第二步:将LiOH粉末加入到硅酸溶液中,在温度56-62℃的条件下混合搅拌40-60min,得到硅酸锂水溶液;然后,向硅酸锂水溶液中加入偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸进行超声分散,得到改性除锈剂。
优选的,控制活性硅酸与LiOH粉末的质量比为120-130:25-30;控制硅酸锂水溶液、偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸的质量比为40-50:0.3-0.5:0.1-0.2:0.1-0.2:0.1-0.3。
优选的,石墨烯分散液的制备工艺包括以下步骤:
将氟化石墨、碳酸铵和NMP加入到高混机进行混合均匀,得到第一混合物;然后第一混合物加入到球磨罐中进行球磨,并控制转速560-600rpm,球磨时间7-9h;球磨完成后,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,烘干,得到氮氟共掺杂石墨烯;控制氟化石墨、碳酸铵和NMP的质量比为50-60:50-60;
将氮氟共掺杂石墨烯和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入壳聚糖酸性溶液中,在18000r/min的高转速下机械搅拌30min,然后超声分散20-30min,即得石墨烯分散液。
优选的,壳聚糖酸性溶液是由壳聚糖溶于去离子水中,再加入冰醋酸制备得到的;壳聚糖酸性溶液由以下重量份组成:壳聚糖18-20份、冰醋酸8-10份、去离子水70-80份;控制氮氟共掺杂石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、壳聚糖酸性溶液质量比为1-2:2-4:110-120。
优选的,抗磨极压剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水加入到三口烧瓶中,并在温度70-80℃条件下混合搅拌2-3h后,降至室温,得到a混合液;
第二步:对a混合液进行过滤得到滤液,用质量分数为10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗至中性,滤液通过旋转蒸发仪进行旋蒸,得到b混合液;
第三步:向b混合液中依次添加三乙胺、甲苯,并在温度70-80℃的条件下搅拌20-30min,得到c混合液,然后,向c混合液中添加双(二甲胺基)氯磷酸,搅拌混合3-4h,得到d混合液;
第四步:d混合液用去离子水洗至中性,再通过旋转蒸发仪进行旋蒸,从而得到抗磨极压剂。
优选的,控制腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水质量比120-140:10-15:1-5:250-300;控制b混合液、三乙胺、甲苯的质量比为40-50:8-10:50-60;控制c混合液与双(二甲胺基)氯磷酸的质量比为40-50:40-50。
优选的,抗氧剂的制备工艺包括以下步骤:
将3-十五烷基-6-叔丁基苯酚加入到质量分数为70%的乙醇水溶液,再加入催化剂氢氧化钠进行搅拌混合,加热至恒温回流,得到第一混合液,再将甲醛滴加至第一混合液中,搅拌4-5h后降至室温,过滤得到固体,再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,将水洗后的固体用石油醚进行溶解,然后结晶纯化,得到白色的抗氧剂;控制3-十五烷基-6-叔丁基苯酚、质量分数为70%的乙醇水溶液、氢氧化钠和甲醛的质量比为200-220:120-140:0.4-0.7:5-8。
一种防锈高润滑性切削液的制备工艺,该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度50-60℃的条件下搅拌20-30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30-40:40-50:15-20;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000-4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为85-110:8-12:18-20:12-15:8-12。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的改性除锈剂中的硅酸锂具有着很好的成膜性和成膜后稳定性能,且无毒无害,物理化学稳定性的优点,其中改性除锈剂中的偶联剂KH550,偶联剂KH550在发生偶联时,乙氧基先发生水解反应生产硅醇,硅醇基团同-OH发生反应,形成氢键并缩合成Si-O-M共价键,而且硅醇本身也会进行缩合交联,在金属及表面产生致密的薄膜保护层;六次甲基四胺为有机型除锈剂,具有优异的除锈性能,并与硅酸锂进行复配时,得到醇胺盐,也是一种防锈性能好的除锈剂;有机酸起到螯合作用;本发明制备的改性除锈剂具有固化速度快、成膜性能耗,附着力高的水性环保、高效的除锈剂;将制备得到的改性除锈剂加入到切削液中,使得切削液赋有很好的防锈效果;
本发明氮氟共掺杂石墨烯是石墨烯的衍生物,既保持着石墨烯高强度的性能,还具有耐高温、耐腐蚀性、耐摩擦性、化学稳定性和优异的润滑性的优点;解决了现有技术中,切削液中的润滑添加剂主要有石墨和二硫化钼,石墨在真空或还原性气氛下,润滑性能大大降低;二硫化钼在空气氧化性气氛下,与氧反应生产二氧化钼,润滑性能也下降的问题;
本发明中抗磨极压剂的制备是将腰果酚中的侧链烯基环氧化,然后再与双(二甲胺基)氯磷酸反应合成得到改性除锈剂;本发明采用的腰果酚是天然腰果壳的提取物,其结构包括有烯键、酚羟基及酚羟基的邻对位的多个反应点,使得在其分子中连接具有抗磨性能的双(二甲胺基)氯磷官能团,制备得到不含有金属元素、绿色环保的抗磨性能;并且也兼具着优良的抗摩擦性能;将制备得到的抗磨极压剂加入到切削液中,使得切削液赋有很好的抗磨效果;
本发明的抗氧剂在分子内具有两个酚羟基基团,能够抑制自由生成的作用,并且在每个酚羟基的邻位仅有一个叔丁基基团,空间位阻不大,有利于酚羟基发挥抗氧作用,该抗氧剂具有优良的抗氧化性能,在切削液中作为添加剂,使得切削液具有很好的抗氧化性能。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防锈高润滑性切削液,由以下重量份原料组成:合成基础油30份、去离子水40份、甘油15份、改性除锈剂8份、石墨烯分散液18份、抗磨极压剂12份和抗氧剂8份;
该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度50℃的条件下搅拌20min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30:40:15;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为85:8:18:12:8。
改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将质量分数为8%的水玻璃,以0.50ml/cm2.min的通量流过阳离子交换树脂床,得到活性硅酸溶液;
第二步:将LiOH粉末加入到硅酸溶液中,在温度56℃的条件下混合搅拌40min,得到硅酸锂水溶液;然后,向硅酸锂水溶液中加入偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸进行超声分散,得到改性除锈剂。
控制活性硅酸与LiOH粉末的质量比为120:25;控制硅酸锂水溶液、偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸的质量比为40:0.3:0.1:0.1:0.1。
石墨烯分散液的制备工艺包括以下步骤:
将氟化石墨、碳酸铵和NMP加入到高混机进行混合均匀,得到第一混合物;然后第一混合物加入到球磨罐中进行球磨,并控制转速560rpm,球磨时间7h;球磨完成后,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,烘干,得到氮氟共掺杂石墨烯;控制氟化石墨、碳酸铵和NMP的质量比为50:50;
将氮氟共掺杂石墨烯和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入壳聚糖酸性溶液中,在18000r/min的高转速下机械搅拌30min,然后超声分散20min,即得石墨烯分散液。
壳聚糖酸性溶液是由壳聚糖溶于去离子水中,再加入冰醋酸制备得到的;壳聚糖酸性溶液由以下重量份组成:壳聚糖18份、冰醋酸8份、去离子水70份;控制氮氟共掺杂石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、壳聚糖酸性溶液质量比为1:2-4:110。
抗磨极压剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水加入到三口烧瓶中,并在温度70℃条件下混合搅拌2h后,降至室温,得到a混合液;
第二步:对a混合液进行过滤得到滤液,用质量分数为10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗至中性,滤液通过旋转蒸发仪进行旋蒸,得到b混合液;
第三步:向b混合液中依次添加三乙胺、甲苯,并在温度70℃的条件下搅拌20min,得到c混合液,然后,向c混合液中添加双(二甲胺基)氯磷酸,搅拌混合3h,得到d混合液;
第四步:d混合液用去离子水洗至中性,再通过旋转蒸发仪进行旋蒸,从而得到抗磨极压剂。
控制腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水质量比120:10:1:250;控制b混合液中依次添加三乙胺、甲苯的质量比为40:8:50;控制c混合液与双(二甲胺基)氯磷酸的质量比为50:40。
抗氧剂的制备工艺包括以下步骤:
将3-十五烷基-6-叔丁基苯酚加入到质量分数为70%的乙醇水溶液,再加入催化剂氢氧化钠进行搅拌混合,加热至恒温回流,得到第一混合液,再将甲醛滴加至第一混合液中,搅拌4h后降至室温,过滤得到固体,再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,将水洗后的固体用石油醚进行溶解,然后结晶纯化,得到白色的抗氧剂;控制3-十五烷基-6-叔丁基苯酚、质量分数为70%的乙醇水溶液、氢氧化钠和甲醛的质量比为200:120:0.4:5。
实施例2
一种防锈高润滑性切削液,由以下重量份原料组成:合成基础油35份、去离子水45份、甘油18份、改性除锈剂10份、石墨烯分散液19份、抗磨极压剂13份和抗氧剂10份;
该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度55℃的条件下搅拌25min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为35:45:18;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3500r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为95:10:19:13:10。
改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将质量分数为8%的水玻璃,以0.50ml/cm2.min的通量流过阳离子交换树脂床,得到活性硅酸溶液;
第二步:将LiOH粉末加入到硅酸溶液中,在温度59℃的条件下混合搅拌50min,得到硅酸锂水溶液;然后,向硅酸锂水溶液中加入偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸进行超声分散,得到改性除锈剂。
控制活性硅酸与LiOH粉末的质量比为125:28;控制硅酸锂水溶液、偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸的质量比为45:0.4:0.1:0.2:0.2。
石墨烯分散液的制备工艺包括以下步骤:
将氟化石墨、碳酸铵和NMP加入到高混机进行混合均匀,得到第一混合物;然后第一混合物加入到球磨罐中进行球磨,并控制转速580rpm,球磨时间8h;球磨完成后,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,烘干,得到氮氟共掺杂石墨烯;控制氟化石墨、碳酸铵和NMP的质量比为55:55;
将氮氟共掺杂石墨烯和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入壳聚糖酸性溶液中,在18000r/min的高转速下机械搅拌30min,然后超声分散25min,即得石墨烯分散液。
壳聚糖酸性溶液是由壳聚糖溶于去离子水中,再加入冰醋酸制备得到的;壳聚糖酸性溶液由以下重量份组成:壳聚糖19份、冰醋酸90份、去离子水75份;控制氮氟共掺杂石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、壳聚糖酸性溶液质量比为2:3:115。
抗磨极压剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水加入到三口烧瓶中,并在温度75℃条件下混合搅拌2h后,降至室温,得到a混合液;
第二步:对a混合液进行过滤得到滤液,用质量分数为10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗至中性,滤液通过旋转蒸发仪进行旋蒸,得到b混合液;
第三步:向b混合液中依次添加三乙胺、甲苯,并在温度75℃的条件下搅拌25min,得到c混合液,然后,向c混合液中添加双(二甲胺基)氯磷酸,搅拌混合3h,得到d混合液;
第四步:d混合液用去离子水洗至中性,再通过旋转蒸发仪进行旋蒸,从而得到抗磨极压剂。
控制腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水质量比130:12:3:280;控制b混合液中依次添加三乙胺、甲苯的质量比为45:9:55;控制c混合液与双(二甲胺基)氯磷酸的质量比为45:45。
抗氧剂的制备工艺包括以下步骤:
将3-十五烷基-6-叔丁基苯酚加入到质量分数为70%的乙醇水溶液,再加入催化剂氢氧化钠进行搅拌混合,加热至恒温回流,得到第一混合液,再将甲醛滴加至第一混合液中,搅拌4-5h后降至室温,过滤得到固体,再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,将水洗后的固体用石油醚进行溶解,然后结晶纯化,得到白色的抗氧剂;控制3-十五烷基-6-叔丁基苯酚、质量分数为70%的乙醇水溶液、氢氧化钠和甲醛的质量比为210:130:0.5:6。
实施例3
一种防锈高润滑性切削液,由以下重量份原料组成:合成基础油40份、去离子水50份、甘油20份、改性除锈剂12份、石墨烯分散液20份、抗磨极压剂15份和抗氧剂12份;
该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度60℃的条件下搅拌30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为40:50:20;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为110:12:20:15:12。
改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将质量分数为8%的水玻璃,以0.50ml/cm2.min的通量流过阳离子交换树脂床,得到活性硅酸溶液;
第二步:将LiOH粉末加入到硅酸溶液中,在温度62℃的条件下混合搅拌60min,得到硅酸锂水溶液;然后,向硅酸锂水溶液中加入偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸进行超声分散,得到改性除锈剂。
控制活性硅酸与LiOH粉末的质量比为130:30;控制硅酸锂水溶液、偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸的质量比为50:0.5:0.2:0.2:0.3。
石墨烯分散液的制备工艺包括以下步骤:
将氟化石墨、碳酸铵和NMP加入到高混机进行混合均匀,得到第一混合物;然后第一混合物加入到球磨罐中进行球磨,并控制转速600rpm,球磨时间9h;球磨完成后,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,烘干,得到氮氟共掺杂石墨烯;控制氟化石墨、碳酸铵和NMP的质量比为60:60;
将氮氟共掺杂石墨烯和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入壳聚糖酸性溶液中,在18000r/min的高转速下机械搅拌30min,然后超声分散30min,即得石墨烯分散液。
壳聚糖酸性溶液是由壳聚糖溶于去离子水中,再加入冰醋酸制备得到的;壳聚糖酸性溶液由以下重量份组成:壳聚糖20份、冰醋酸10份、去离子水80份;控制氮氟共掺杂石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、壳聚糖酸性溶液质量比为2:4:120。
抗磨极压剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水加入到三口烧瓶中,并在温度80℃条件下混合搅拌3h后,降至室温,得到a混合液;
第二步:对a混合液进行过滤得到滤液,用质量分数为10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗至中性,滤液通过旋转蒸发仪进行旋蒸,得到b混合液;
第三步:向b混合液中依次添加三乙胺、甲苯,并在温度80℃的条件下搅拌30min,得到c混合液,然后,向c混合液中添加双(二甲胺基)氯磷酸,搅拌混合4h,得到d混合液;
第四步:d混合液用去离子水洗至中性,再通过旋转蒸发仪进行旋蒸,从而得到抗磨极压剂。
控制腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水质量比140:15:5:300;控制b混合液中依次添加三乙胺、甲苯的质量比为50:10:60;控制c混合液与双(二甲胺基)氯磷酸的质量比为50:50。
抗氧剂的制备工艺包括以下步骤:
将3-十五烷基-6-叔丁基苯酚加入到质量分数为70%的乙醇水溶液,再加入催化剂氢氧化钠进行搅拌混合,加热至恒温回流,得到第一混合液,再将甲醛滴加至第一混合液中,搅拌4-5h后降至室温,过滤得到固体,再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,将水洗后的固体用石油醚进行溶解,然后结晶纯化,得到白色的抗氧剂;控制3-十五烷基-6-叔丁基苯酚、质量分数为70%的乙醇水溶液、氢氧化钠和甲醛的质量比为220:140:0.7:8。
对比例1
对比例1位市场上的切削液;
对各组实施例和对比实施例所得样品进行性能测试:
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种防锈高润滑性切削液,其特征在于:由以下重量份原料组成:合成基础油30-40份、去离子水40-50份、甘油15-20份、改性除锈剂8-12份、石墨烯分散液18-20份、抗磨极压剂12-15份和抗氧剂8-12份;
该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度50-60℃的条件下搅拌20-30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30-40:40-50:15-20;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000-4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为85-110:8-12:18-20:12-15:8-12。
2.根据权利要求1所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:改性除锈剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将质量分数为8%的水玻璃,以0.50ml/cm2.min的通量流过阳离子交换树脂床,得到活性硅酸溶液;
第二步:将LiOH粉末加入到硅酸溶液中,在温度56-62℃的条件下混合搅拌40-60min,得到硅酸锂水溶液;然后,向硅酸锂水溶液中加入偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸进行超声分散,得到改性除锈剂。
3.根据权利要求2所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,控制活性硅酸与LiOH粉末的质量比为120-130:25-30;控制硅酸锂水溶液、偶联剂KH550、六次甲基四胺、磷酸二氢锌和有机酸的质量比为40-50:0.3-0.5:0.1-0.2:0.1-0.2:0.1-0.3。
4.根据权利要求1所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,石墨烯分散液的制备工艺包括以下步骤:
将氟化石墨、碳酸铵和NMP加入到高混机进行混合均匀,得到第一混合物;然后第一混合物加入到球磨罐中进行球磨,并控制转速560-600rpm,球磨时间7-9h;球磨完成后,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,烘干,得到氮氟共掺杂石墨烯;控制氟化石墨、碳酸铵和NMP的质量比为50-60:50-60;
将氮氟共掺杂石墨烯和烷基酚聚氧乙烯醚OP-10加入壳聚糖酸性溶液中,在18000r/min的高转速下机械搅拌30min,然后超声分散20-30min,即得石墨烯分散液。
5.根据权利要求4所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,壳聚糖酸性溶液是由壳聚糖溶于去离子水中,再加入冰醋酸制备得到的;壳聚糖酸性溶液由以下重量份组成:壳聚糖 18-20份、冰醋酸8-10份、去离子水 70-80份;控制氮氟共掺杂石墨烯、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 、壳聚糖酸性溶液质量比为1-2:2-4:110-120。
6.根据权利要求1所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,抗磨极压剂的制备工艺包括以下步骤:
第一步:将腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水加入到三口烧瓶中,并在温度70-80℃条件下混合搅拌2-3h后,降至室温,得到a混合液;
第二步:对a混合液进行过滤得到滤液,用质量分数为10%的氢氧化钠溶液和去离子水洗至中性,滤液通过旋转蒸发仪进行旋蒸,得到b混合液;
第三步:向b混合液中依次添加三乙胺、甲苯,并在温度70-80℃的条件下搅拌20-30min,得到c混合液,然后,向c混合液中添加双(二甲胺基)氯磷酸,搅拌混合3-4h,得到d混合液;
第四步:d混合液用去离子水洗至中性,再通过旋转蒸发仪进行旋蒸,从而得到抗磨极压剂。
7.根据权利要求6所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,控制腰果酚、甲酸、硫酸和双氧水质量比120-140:10-15:1-5:250-300;控制b混合液、三乙胺、甲苯的质量比为40-50:8-10:50-60;控制c混合液与双(二甲胺基)氯磷酸的质量比为40-50:40-50。
8.根据权利要求1所述的一种防锈高润滑性切削液,其特征在于,抗氧剂的制备工艺包括以下步骤:
将3-十五烷基-6-叔丁基苯酚加入到质量分数为70%的乙醇水溶液,再加入催化剂氢氧化钠进行搅拌混合,加热至恒温回流,得到第一混合液,再将甲醛滴加至第一混合液中,搅拌4-5h后降至室温,过滤得到固体,再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性,将水洗后的固体用石油醚进行溶解,然后结晶纯化,得到白色的抗氧剂;控制3-十五烷基-6-叔丁基苯酚、质量分数为70%的乙醇水溶液、氢氧化钠和甲醛的质量比为200-220:120-140:0.4-0.7:5-8。
9.一种防锈高润滑性切削液的制备工艺,其特征在于,该防锈高润滑性切削液的制备工艺包括以下步骤:
第一步:制备改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,备用;
第二步:将合成基础油、去离子水和甘油在温度50-60℃的条件下搅拌20-30min,得到A液;控制合成基础油、去离子水和甘油的质量比为30-40:40-50:15-20;
第三步:向A液中依次添加改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂,并在3000-4000r/min的转速条件下高速剪切得到防锈高润滑性切削液;控制A液、改性除锈剂、石墨烯分散液、抗磨极压剂和改性抗氧剂的质量比为85-110:8-12:18-20:12-15:8-12。
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