CN115595200B - 一种金属润滑切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属润滑切削液，所述切削液包括三乙醇胺20‑50重量份、多元酯10‑50重量份、乳化剂10‑25重量份、防锈剂10‑40重量份及水100重量份。切削液还包括10‑30重量份的防锈辅助剂，所述防锈辅助剂为烷基酸改性壳聚糖或羟肟酸改性壳聚糖。本发明还涉及属润滑切削液的制备方法。本发明通过在壳聚糖中引入羧基基团和羟肟酸基团，羟肟酸基团在长期的使用过程中会分解为羧酸，利用壳聚糖的羧基，可以有效吸附在金属表面，有利于防锈剂的防锈效果，当切削液中的镁离子含量较高时也能保证防锈剂的防锈效果。

Description

一种金属润滑切削液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属润滑切削液及其制备方法。
背景技术
切削液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。
含有镁的金属切削过程中，加工过程中镁离子析出溶入切削液中，使得切削液中水硬度急剧上升，从而引起切削液防锈下降。水性切削液使用过程中有机物混入使得切削液变成细菌生存的温床，导致切削液的寿命缩短，甚至发臭。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供了一种金属润滑切削液，所述切削液包括三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份及水100重量份。
所述多元酯选自三羟基丙烷油酸酯、季戊四醇油酸酯及四聚蓖麻油酸酯中的一种或几种。
所述乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺和NP-7中的一种或几种。
所述防锈剂为碳原子为10-20的二元酸。
所述防锈剂为十二碳二元酸、十四碳二元酸、十六碳二元酸、二十碳二元酸中的一种或几种。
所述切削液还包括10-30重量份的防锈辅助剂，所述防锈辅助剂为烷基酸改性壳聚糖，所述的烷基酸改性壳聚糖结构式如下：
所述R为碳原子数为6-10的烷基酸基团。
所述烷基酸改性壳聚糖的制备方法如下：
反应容器中，常温下将壳聚糖溶解于甲酸水混合溶液中，将对甲酰基烷基酸溶解到甲酸中，得到对甲酰基烷基酸甲酸混合溶液。升温到40～70℃，反应容器中滴加对甲酰基烷基酸甲酸并搅拌，滴加时间为1-2小时，然后加入碳酸钠，调节PH值为7，继续搅拌1-2小时，降温到室温后加入乙醇，析出固体，固体干燥后得到烷基酸改性壳聚糖。
所述切削液还包括10-30重量份的防锈辅助剂，所述防锈辅助剂为羟肟酸改性壳聚糖，所述的烷基酸改性壳聚糖结构式如下：
所述R为碳原子数为6-10的羟肟酸基团。
所述羟肟酸改性壳聚糖的制备方法如下：
反应容器中，常温下将壳聚糖溶解于甲酸水混合溶液中，将对甲酰基烷基酸甲酯溶解到甲酸中，得到对甲酰基烷基酸甲酯甲酸混合溶液。升温到40～70℃，反应容器中滴加对甲酰基烷基酸甲酯甲酸溶液并搅拌，滴加时间为1-2小时，然后加入碳酸钠，调节PH值为7，继续搅拌1-2小时，降温到室温后加入乙醇，析出固体，固体干燥后得到烷基酸甲酯改性壳聚糖。
在丙酮中加入烷基酸甲酯改性壳聚糖，在-5℃以下与盐酸羟胺反应1-2小时，加入含有氯化镁的乙醇水溶液，充分反应1-2小时后，烘干后得到产物。
一种金属润滑切削液的制备方法，将三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份及水100重量份充分混合，得到金属润滑切削液。
本发明通过在壳聚糖中引入羧基基团和羟肟酸基团，羟肟酸基团在长期的使用过程中会分解为羧酸，利用壳聚糖的羧基，可以有效吸附在金属表面，有利于防锈剂的防锈效果，当切削液中的镁离子含量较高时也能保证防锈剂的防锈效果。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
一种金属润滑切削液，所述切削液包括三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份及水100重量份。多元酯选自三羟基丙烷油酸酯、季戊四醇油酸酯及四聚蓖麻油酸酯中的一种或几种。乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺和NP-7中的一种或几种。防锈剂为碳原子为10-20的二元酸。防锈剂为十二碳二元酸、十四碳二元酸、十六碳二元酸、二十碳二元酸中的一种或几种。
防锈辅助剂
本发明通过在壳聚糖中引入羧基基团和羟肟酸基团，羟肟酸基团在长期的使用过程中会分解为羧酸，利用壳聚糖的羧基，可以有效吸附在金属表面，有利于防锈剂的防锈效果，当切削液中的镁离子含量较高时也能保证防锈剂的防锈效果。
防锈辅助剂为改性壳聚糖，改性壳聚糖结构式如下：
R为碳原子数为6-10的烷基酸基团，或者R为碳原子数为6-10的羟肟酸基团。
烷基酸改性壳聚糖的制备方法如下：
反应容器中，常温下将100重量份壳聚糖(脱乙酰度85％)溶解于甲酸水混合溶液中，将对20重量的对甲酰基苯基丙酸甲酯溶解到甲酸中，得到对甲酰基苯基丙酸甲酯甲酸混合溶液。升温到40～70℃，反应容器中滴加对甲酰基苯基丙酸甲酯甲酸溶液并搅拌，滴加时间为1-2小时，然后加入碳酸钠，调节PH值为7，继续搅拌1-2小时，降温到室温后加入乙醇，析出固体，固体干燥后得到烷基酸改性壳聚糖。
羟肟酸改性壳聚糖的制备方法如下：
反应容器中，常温下将100重量份壳聚糖(脱乙酰度85％)溶解于甲酸水混合溶液中，将20重量份对甲酰基烷基酸甲酯溶解到甲酸中，得到对甲酰基苯基丙酸甲酯甲酸混合溶液。升温到40～70℃，反应容器中滴加对甲酰基苯基丙酸甲酯甲酸溶液并搅拌，滴加时间为1-2小时，然后加入碳酸钠，调节PH值为7，继续搅拌1-2小时，降温到室温后加入乙醇，析出固体，固体干燥后得到烷基酸甲酯改性壳聚糖。
在丙酮中加入100重量份的烷基酸甲酯改性壳聚糖，在-5℃以下与20重量份的盐酸羟胺反应1-2小时，加入含有氯化镁的乙醇水溶液，充分反应1-2小时后，烘干后得到产物。
一种金属润滑切削液的制备方法，将三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份及水100重量份充分混合，得到金属润滑切削液。
防锈和腐蚀实验：
将切削液进行稀释，稀释至5％，加入氯化镁，使得氯化镁的含量为2g/L，在55摄氏度下，将锌合金浸泡在其中，观察锌合金表面颜色变化，若变暗，则停止实验记录变暗的时间。
实施例1
切削液的组成：三乙醇胺30重量份、三羟基丙烷油酸酯20重量份、NP-7 20重量份、十四碳二元酸30重量份、20重量份的羟肟酸改性壳聚糖及水100重量份。制备得到的切削液根据防锈和腐蚀实验，锌合金表面颜色变暗的时间为22天。
实施例2
切削液的组成：将三乙醇胺40重量份、季戊四醇油酸酯40重量份、AEO-9 10重量份、十四碳二元酸20重量份、20重量份的烷基酸改性壳聚糖及水100重量份。制备得到的切削液根据防锈和腐蚀实验，锌合金表面颜色变暗的时间为27天。
实施例3
切削液的组成：将三乙醇胺40重量份、季戊四醇油酸酯40重量份、AEO-9 10重量份、十四碳二元酸20重量份及水100重量份。制备得到的切削液根据防锈和腐蚀实验，锌合金表面颜色变暗的时间为12天。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种金属润滑切削液，其特征在于，所述切削液包括三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份及水100重量份；
所述切削液还包括10-30重量份的防锈辅助剂，所述防锈辅助剂为烷基酸改性壳聚糖，所述的烷基酸改性壳聚糖结构式如下：
所述R为碳原子数为6-10的烷基酸基团；
所述烷基酸改性壳聚糖的制备方法如下：
反应容器中，常温下将壳聚糖溶解于甲酸水混合溶液中，将对甲酰基烷基酸溶解到甲酸中，得到对甲酰基烷基酸甲酸混合溶液。升温到40~70℃，反应容器中滴加对甲酰基烷基酸甲酸并搅拌，滴加时间为1-2小时，然后加入碳酸钠，调节PH值为7，继续搅拌1-2小时，降温到室温后加入乙醇，析出固体，固体干燥后得到烷基酸改性壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种金属润滑切削液，其特征在于，所述多元酯选自三羟基丙烷油酸酯、季戊四醇油酸酯及四聚蓖麻油酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种金属润滑切削液，其特征在于，所述乳化剂为司盘60、AEO-9、油酸酰胺和NP-7中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种金属润滑切削液，其特征在于，所述防锈剂为碳原子为10-20的二元酸。
5.根据权利要求1所述的一种金属润滑切削液，其特征在于，所述防锈剂为十二碳二元酸、十四碳二元酸、十六碳二元酸、二十碳二元酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种金属润滑切削液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将三乙醇胺20-50重量份、多元酯10-50重量份、乳化剂10-25重量份、防锈剂10-40重量份、10-30重量份的防锈辅助剂及水100重量份充分混合，得到金属润滑切削液。
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