CN115820332A - 一种水基全合成切削液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及切削液技术领域,尤其涉及一种水基全合成切削液及其制备方法和应用。本发明提供了一种水基全合成切削液,按照质量份数计,包括以下组分:有机酸6.5~8.5份,有机醇胺0.9~1.25份,聚乙二醇5~6份,硼酸0.15~0.3份,pH调节剂1.5~2份,亲水性纳米二氧化硅0.39~0.62份,苯并三氮唑0.1~0.2份,阴离子型表面活性剂1~2份,水性硼酸酯5份,非离子型表面活性剂7.675~10.25份,消泡剂0.4~0.5份和水50份。所述水基全合成切削液具有优异的综合性能且环境友好、性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及切削液技术领域,尤其涉及一种水基全合成切削液及其制备方法和应用。
背景技术
金属切削液是指用于金属及合金在切削、铣削、冲压、轧制和拉拔等各种加工过程中使用的润滑剂。水基金属切削液可分为乳化液、半合成液和全合成液。与乳化液和半合成液相比,全合成水基液切削液具有更好的冷却性能和清洗性能,且成本较低,无污染,操作环境安全、清洁,没有油雾和着火的危险,对人体无毒害,符合可持续发展的社会要求。然而,全合成水基液切削液不含润滑油成分,润滑性能和防锈性不佳,水基全合成切削液发展的重要瓶颈就是如何提高其润滑性能以及防锈性能。
目前,为了满足金属加工对高润滑性能的需求,众多全合成切削液通过添加含硫、含磷的润滑添加剂,提高全合成切削液的极压抗磨性,这类润滑添加剂具有承载能力高、复配性好和润滑性能优良等特点。但是该类添加剂易于促进微生物的生长,容易引起切削液的腐败发臭,甚至进而引发生产工人的皮肤过敏与发炎,危害工人的身体健康。
总之,现有的全合成切削液,由于配方的原因,在润滑性能、防锈性能和环保性能等综合性能上还存在不能兼顾之处。因此,制备出具有高的承载性能、优良的润滑性能、冷却性能、防锈性和抗腐蚀性能的全合成切削液是近年来的一个研究热点,同时这种全合成切削液还需要满足完全透明、性能稳定、不发臭和环境友好无污染的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水基全合成切削液及其制备方法和应用,所述水基全合成切削液具有优异的综合性能且环境友好、性能稳定。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种水基全合成切削液,按照质量份数计,包括以下组分:
有机酸6.5~8.5份,有机醇胺0.9~1.25份,聚乙二醇5~6份,硼酸0.15~0.3份,pH调节剂1.5~2份,亲水性纳米二氧化硅0.39~0.62份,苯并三氮唑0.1~0.2份,阴离子型表面活性剂1~2份,水性硼酸酯5份,非离子型表面活性剂7.675~10.25份,消泡剂0.4~0.5份和水50份。
优选的,所述有机酸包括油酸、辛酸、异辛酸、癸酸、癸二酸和十一碳二元酸中的一种或几种。
优选的,所述有机醇胺包括三异丙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或几种。
优选的,所述聚乙二醇的分子量为300~600g/mol。
优选的,所述阴离子性表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
优选的,所述非离子型表面活性剂包括曲拉通、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或几种。
优选的,所述水基全合成切削液的pH值为8.0~10.0。
优选的,所述亲水性纳米二氧化硅为水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅;
所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅的制备方法,包括以下步骤:
将疏水性纳米二氧化硅和无水乙醇混合,得到疏水二氧化硅分散液;
将所述疏水二氧化硅分散液和氢氧化钠溶液混合后,调节pH值至碱性,静置,得到所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅。
本发明还提供了上述技术方案所述水基全合成切削液的制备方法,包括以下步骤:
将部分有机酸和有机醇胺第一混合后,依次加入部分水、硼酸和聚乙二醇,得到第一溶液;
将剩余水、苯并三氮唑、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、剩余有机酸和消泡剂第二混合,得到第二溶液;
将所述第一溶液、第二溶液和pH调节剂第三混合,得到所述水基全合成切削液。
本发明还提供了上述技术方案所述水基全合成切削液或上述技术方案所述制备方法制备得到的水基全合成切削液在润滑领域中的应用。
本发明提供了一种水基全合成切削液,按照质量份数计,包括以下组分:有机酸6.5~8.5份,有机醇胺0.9~1.25份,聚乙二醇5~6份,硼酸0.15~0.3份,pH调节剂1.5~2份,亲水性纳米二氧化硅0.39~0.62份,苯并三氮唑0.1~0.2份,阴离子型表面活性剂1~2份,水性硼酸酯5份,非离子型表面活性剂7.675~10.25份,消泡剂0.4~0.5份和水50份。在本发明中,所述有机醇胺具有较好的润滑性和防锈性,聚乙二醇和水性硼酸酯是抗水解、抗磨极压性能较好的添加剂,两者进行复配后具有极压、减磨抗磨的协同效应;有机酸和水性硼酸酯两者复配可以显著提高所述水基全合成切削液的防锈性,并且使所述水基全合成切削液不含有害物质;
与现有技术相比,本发明所述技术方案具有以下优势:
1)本发明所述水基全合成切削液为清澈透明无味的液体,不含亚硝酸盐、Cl、S、P、苯酚、甲醛和重金属等有害物质,有利于保护环境和人体健康;同时,本发明所述的水基全合成切削液是一种单相水溶液体系,不含矿物油,稳定性极大,优于乳化液和微乳液,不存在破乳造成油水分离的现象,不吸油、不析皂,确保切削液能长期稳定存放,并发挥冷却、润滑、防锈和清洗的作用;
2)亲水性纳米二氧化硅在水中可以稳定分散,同时起到滑动/滚动效应,增加了所述水基全合成切削液的耐磨寿命;
3)本发明所述水基全合成切削液具有优异的润滑性能,500N载荷下,摩擦系数在0.1以下,润滑性能以及最大卡咬负荷超过福斯800、洛斯SSGP850和天津泰伦特全合成切削液等产品;
4)本发明所述水基全合成切削液具有优良的防锈、防腐蚀性能;防锈、防腐蚀性能达到A级。
附图说明
图1为亲水性纳米二氧化硅的TEM图;
图2为实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的实物图;
图3为实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的攻丝扭矩图。
具体实施方式
本发明提供了一种水基全合成切削液,按照质量份数计,包括以下组分:
有机酸6.5~8.5份,有机醇胺0.9~1.25份,聚乙二醇5~6份,硼酸0.15~0.3份,pH调节剂1.5~2份,亲水性纳米二氧化硅0.39~0.62份,苯并三氮唑0.1~0.2份,阴离子型表面活性剂1~2份,水性硼酸酯5份,非离子型表面活性剂7.675~10.25份,消泡剂0.4~0.5份和水50份。
在本发明中,若无特殊说明,所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
以质量份数计,本发明所述水基全合成切削液包括6.5~8.5份的有机酸,优选为6.8~8.2份,更优选为7.0~8.0份,最优选为7.3~7.6份。在本发明中,所述有机酸优选包括油酸、辛酸、异辛酸、癸酸、癸二酸和十一碳二元酸中的一种或几种;更优选包括油酸和癸二酸;当所述有机酸为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述有机酸的作用是合成水溶性润滑脂和防锈剂。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括0.9~1.25份有机醇胺,优选为0.95~1.2份,更优选为1.0~1.1份。在本发明中,所述有机醇胺优选包括三异丙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或几种,更优选包括三乙醇胺;当所述有机醇胺为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述有机醇胺的作用是合成水溶性润滑脂和防锈剂。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括5~6份聚乙二醇,优选为5.2~5.8份,最优选为5.4~5.6份。在本发明中,所述聚乙二醇的分子量优选为300~600g/mol。
在本发明中,所述聚乙二醇的作用是润滑、润湿和增稠的作用。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括0.15~0.3份的硼酸,优选为0.18~0.26份,更优选为0.20~0.23份。
在本发明中,所述硼酸的作用是润滑、防锈剂和热氧化稳定的作用。
在本发明中,所述有机酸(优选油酸)和有机醇胺(三乙醇胺)反应生成具有较好的润滑性和防锈性的物质;聚乙二醇和硼酸酯反应生成的聚乙二醇硼酸酯是抗水解、抗磨极压性能较好的添加剂,所述具有较好的润滑性和防锈性的物质和聚乙二醇硼酸酯混合具有极压、减磨抗磨的协同效应。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括1.5~2份的pH调节剂,优选为1.6~1.9份,更优选为1.7~1.8份。在本发明中,所述pH调节剂优选为乙醇胺。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括0.39~0.62份的亲水性纳米二氧化硅,优选为0.45~0.6份,更优选为0.48~0.56份,最优选为0.50~0.53份。
在本发明中,所述亲水性纳米二氧化硅优选为水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅;所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅的制备方法,优选包括以下步骤:
将疏水性纳米二氧化硅和无水乙醇混合,得到疏水二氧化硅分散液;
将所述疏水二氧化硅分散液和氢氧化钠溶液混合后,调节pH值至碱性,静置,得到所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅。
本发明将疏水性纳米二氧化硅和无水乙醇混合,得到疏水二氧化硅分散液。
在本发明中,所述疏水性纳米二氧化硅优选为DNS系列,即表面修饰有六甲基二硅氮烷的纳米二氧化硅,购自河南河大纳米材料工程研究中心有限公司。
在本发明中,所述混合优选包括依次进行的超声分散和搅拌;本发明对所述超声分散的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中,所述搅拌的温度优选为80℃,本发明对所述搅拌的转速和时间没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
得到疏水二氧化硅分散液后,本发明将所述疏水二氧化硅分散液和氢氧化钠溶液混合后,调节pH值至碱性,静置,得到所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅。
在本发明中,所述氢氧化钠溶液的浓度优选为0.1~0.5mol/L,更优选为0.1~0.25mol/L,最优选为0.17mol/L。在本发明中,所述氢氧化钠溶液优选通过制备得到,所述氢氧化钠溶液的制备方法优选包括以下步骤:将氢氧化钠和水混合,得到所述氢氧化钠溶液。在本发明中,所述混合的温度优选为80℃。本发明对所述混合的方式没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方式进行即可。
在本发明中,所述混合优选为将氢氧化钠溶液加入到所述疏水二氧化硅分散液中。在本发明中,所述混合优选在搅拌的条件下进行,所述搅拌的温度优选为80℃,时间优选为2h;本发明对所述搅拌的转速没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的转速进行即可。
在本发明中,所述pH值优选为12.5。
所述混合完成后,本发明还优选包括依次进行的冷却、调节pH值、静置、离心分离和洗涤;本发明对所述冷却的方式没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方式进行即可。在本发明中,所述调节pH值优选采用浓度为6mol/L的NH4Cl溶液使得到的产物体系的pH值达到7.5~8.0范围即可。本发明对所述静置的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程得到凝胶状沉淀即可。本发明对所述离心分离的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中,所述洗涤优选采用蒸馏水洗涤3遍。在本发明中,上述技术方案所述过程可以使表面改性剂含量较低的二氧化硅纳米粒子界面附近发生腐蚀,纳米二氧化硅之间的Si-O-Si被破坏,从而在表面形成新的大量具有亲水性的硅羟基。
在本发明中,所述亲水性纳米二氧化硅的作用是纳米粒子起到滑动/滚动效应,改善切削液的润滑性能,增加了切削液的耐磨寿命。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括0.1~0.2份苯并三氮唑,优选为0.12~0.18份,更优选为0.14~0.16份。
在本发明中,所述苯并三氮唑的作用是在切削过程中对工件起到缓蚀保护作用。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括1~2份阴离子型表面活性剂,优选为1.2~1.8份,更优选为1.4~1.6份。在本发明中,所述阴离子型表面活性剂优选包括十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或几种,更优选包括十二烷基苯磺酸钠。
在本发明中,所述阴离子型表面活性剂的作用是乳化剂,降低油水界面张力,增强切削液的稳定性,提高工件的清洗性能。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括5份水性硼酸酯。
在本发明中,所述水性硼酸酯的作用是与有机酸进行复配,提高防锈性。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括7.675~10.25份非离子型表面活性剂,优选为8.175~9.75份,更优选为8.675~9.25份。在本发明中,所述非离子型表面活性剂优选包括曲拉通、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或几种,更优选包括二乙二醇丁醚和曲拉通X-114;当所述非离子型表面活性剂为上述具体选择中的两种以上时,本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行混合即可。
在本发明中,所述非离子型表面活性剂的作用是乳化剂,降低油水界面张力,增强切削液的稳定性。在本发明中,所述非离子型表面活性剂(优选二乙二醇丁醚和曲拉通X-114)与阴离子型表面活性剂(优选十二烷基苯磺酸钠)复配,起到良好的乳化稳定作用,使得各个组分在水中均匀稳定分散,防止有效成分的沉降、分层、团聚、絮凝或老化,提高了全合成切削液的储存稳定性。同时,阴离子型表面活性剂(优选十二烷基苯磺酸钠)可以有效提高工件的清洗性能。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括0.4~0.5份消泡剂,优选为0.42~0.48份,更优选为0.44~0.46份。在本发明中,所述消泡剂优选包括有机硅消泡剂。
在本发明中,所述消泡剂的作用是消除在切削过程中产生的大量泡沫。
以所述有机酸的质量份数为基准,本发明所述水基全合成切削液包括50份水。
在本发明中,所述水基全合成切削液的pH值优选为8.0~10.0,更优选为8.5~9.5,最优选为8.8~9.2。
本发明还提供了上述技术方案所述水基全合成切削液的制备方法,包括以下步骤:
将部分有机酸和有机醇胺第一混合后,依次加入部分水、硼酸和聚乙二醇,得到第一溶液;
将剩余水、苯并三氮唑、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、剩余有机酸和消泡剂第二混合,得到第二溶液;
将所述第一溶液、第二溶液和pH调节剂第三混合,得到所述水基全合成切削液。
本发明将部分有机酸和有机醇胺第一混合后,依次加入部分水、硼酸和聚乙二醇,得到第一溶液。
在本发明中,所述第一混合的温度优选为70~80℃,更优选为72~78℃,最优选为74~76℃;时间优选为30min。在本发明中,所述第一混合优选在搅拌的条件下进行,本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
在本发明中,所述部分有机酸和剩余有机酸的重量比优选为(1~5):1,更优选为(1.7~3):1。
在本发明中,依次加入所述部分水、硼酸和聚乙二醇的过程优选在搅拌的条件下进行,本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中,所述加入的温度优选为75℃。所述加入完成后,还优选包括继续搅拌1h。
本发明对所述部分水和剩余水的配比没有任何特殊的限定,按任意配比进行并使所述第一溶液和第二溶液充分分散并混合均匀即可。
得到第一溶液后,本发明将剩余水、苯并三氮唑、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、剩余有机酸和消泡剂第二混合,得到第二溶液。
在本发明中,所述第二混合优选为将所述剩余水升温至40℃后,依次加入苯并三氮唑、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、剩余有机酸和消泡剂,其中每加入一种原料后,优选进行搅拌均匀(所述搅拌的时间优选为30min)后再加入下一种原料。
得到第二溶液后,本发明将所述第一溶液、第二溶液和pH调节剂第三混合,得到所述水基全合成切削液。
在本发明中,所述第三混合优选为将第二溶液加入到所述第一溶液中,加入pH调节剂调节pH。
在本发明中,所述第三混合优选在搅拌的条件下进行,本发明对所述搅拌的过程没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
本发明还提供了上述技术方案所述水基全合成切削液或上述技术方案所述制备方法制备得到的水基全合成切削液在润滑领域中的应用。本发明对所述应用的方法没有任何特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的方法进行即可。
下面结合实施例对本发明提供的水基全合成切削液及其制备方法和应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1~2所述亲水性纳米二氧化硅的制备方法:
向28mL无水乙醇中加入2g疏水性纳米二氧化硅(DNS系列,表面修饰有六甲基二硅氮烷的纳米二氧化硅),超声分散,加热并搅拌至80℃。得到疏水二氧化硅分散液;
将1.2gNaOH溶解于170mL水中,加热至80℃,得到氢氧化钠溶液;
将所述氢氧化钠溶液加入到疏水二氧化硅分散液中,80℃下搅拌2h后,冷却至室温,加入100mL浓度为6mol/L的NH4Cl溶液调节溶液的pH为8.0,得凝胶状沉淀,离心分离,用蒸馏水洗涤,得到所述亲水性纳米二氧化硅(TEM图如图1所示,由图1可知,所述亲水性纳米二氧化硅颗粒尺寸小于10nm,颗粒分散性好,说明疏水性纳米二氧化硅在碱性条件下被解离,形成了小尺寸的亲水性二氧化硅纳米颗粒);
实施例1
将6g油酸和1.25g三乙醇胺混合,升温至75℃,搅拌30min后,依次加入25g水、0.15g硼酸和5g聚乙二醇,保持温度为75℃,搅拌1h,冷却,得到第一溶液;
将25g水升温至40℃后,依次加入0.175g曲拉通X-114、0.2g苯并三氮唑、2g十二烷基苯磺酸钠、10g二乙二醇丁醚、2.5g癸二酸、5g水溶性硼酸酯、0.5g消泡剂(有机硅消泡剂)和0.62g亲水性纳米二氧化硅,每次加入一种原料,使其搅拌均匀后再加入下一种原料,保持温度为40℃,搅拌30min,冷却,得到第二溶液;
将所述第二溶液加入到第一溶液中,加入1.6g乙醇胺,调节pH值至9.4,继续搅拌,得到所述水基全合成切削液(淡黄色澄清透明均一的溶液)。
实施例2
将4g油酸和0.9g三乙醇胺混合,升温至80℃,搅拌30min后,依次加入25g水、0.3g硼酸和6g聚乙二醇,保持温度为75℃,搅拌1h,冷却,得到第一溶液;
将25g水升温至40℃后,依次加入0.25g曲拉通X-114、0.1g苯并三氮唑、1g十二烷基苯磺酸钠、7.5g二乙二醇丁醚、2.5g癸二酸、5g水溶性硼酸酯、0.4g消泡剂(有机硅消泡剂)和0.39g亲水性纳米二氧化硅,每次加入一种原料,使其搅拌均匀后再加入下一种原料,保持温度为40℃,搅拌30min,冷却,得到第二溶液;
将所述第二溶液加入到第一溶液中,加入1.4g乙醇胺,调节pH值至9.3,继续搅拌,得到所述水基全合成切削液(淡黄色澄清透明均一的溶液)。
对比例1
将6g油酸和1.25g三乙醇胺混合,升温至80℃,搅拌30min后,依次加入25g水、0.15g硼酸和5g聚乙二醇,保持温度为75℃,搅拌1h,冷却,得到第一溶液;
将25g水升温至40℃后,依次加入0.175g曲拉通X-114、0.2g苯并三氮唑、2g十二烷基苯磺酸钠、10g二乙二醇丁醚、2.5g癸二酸、5g水溶性硼酸酯和0.5g消泡剂(有机硅消泡剂),每次加入一种原料,使其搅拌均匀后再加入下一种原料,保持温度为40℃,搅拌30min,冷却,得到第二溶液;
将所述第二溶液加入到第一溶液中,加入1.6g乙醇胺,调节pH值至9.5,继续搅拌,得到所述水基全合成切削液(淡黄色澄清透明均一的溶液)。
对比例2
参考对比例1,区别在于未添加硼酸和聚乙二醇。
对比例3
参考对比例1,区别在于未添加油酸和三乙醇胺。
对比例4
购于国产天津泰伦特全合成切削液。
对比例5
购于福斯800全合成切削液。
对比例6
购于洛斯(SSGP850)全合成切削液。
表1为实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的各项质量指标:
表1实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的各项质量指标
由表1可知,对比例1和实施例1~2所述的水基全合成切削液的防锈功能和防腐性能达到A级,最大卡咬大于对比例2~6,说明本发明所述的水基全合成切削液具有优良的润滑性能。在对比例2中,未添加硼酸和聚乙二醇,在对比例3中未添加油酸和三乙醇胺,从攻丝扭矩图(图2)中可以看出,对比例1和实施例1~2所述的水基全合成切削液的润滑性能优于对比例2~3,说明油酸、三乙醇胺和聚乙二醇硼酸酯复配具有很好的减磨抗磨协同效应;
图2为实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的光学照片,由图1可知,实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~3所述的全合成切削液均为亮黄色澄清透明溶液,对比例4和对比例6为无色透明溶液。
图3为实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液和对比例2~6所述全合成切削液的攻丝扭矩图,实验条件为:转速为800r/min,螺母为6082#铝合金,内径为3.7mm,丝锥为高精度镀黄钛挤压丝锥,型号为TTT-M4F-TINT。从攻丝扭矩图可以看出,实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液的攻丝扭矩数值均低于市售对比例4~6,说明所制备的全合成切削液具有优良的润滑性能。在对比例2中,未添加硼酸和聚乙二醇,在对比例3中,未添加油酸和三乙醇胺,从攻丝扭矩图中可以看出,实施例1~2和对比例1所述水基全合成切削液的润滑性能优于对比例1和2,说明本发明中,所生成的油酸三乙醇胺和聚乙二醇硼酸酯具有很好的润滑协同效应。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水基全合成切削液,其特征在于,按照质量份数计,包括以下组分:
有机酸6.5~8.5份,有机醇胺0.9~1.25份,聚乙二醇5~6份,硼酸0.15~0.3份,pH调节剂1.5~2份,亲水性纳米二氧化硅0.39~0.62份,苯并三氮唑0.1~0.2份,阴离子型表面活性剂1~2份,水性硼酸酯5份,非离子型表面活性剂7.675~10.25份,消泡剂0.4~0.5份和水50份。
2.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述有机酸包括油酸、辛酸、异辛酸、癸酸、癸二酸和十一碳二元酸中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述有机醇胺包括三异丙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述聚乙二醇的分子量为300~600g/mol。
5.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述阴离子性表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述非离子型表面活性剂包括曲拉通、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇丁醚中的一种或几种。
7.如权利要求1~6任一项所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述水基全合成切削液的pH值为8.0~10.0。
8.如权利要求1所述的水基全合成切削液,其特征在于,所述亲水性纳米二氧化硅为水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅;
所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅的制备方法,包括以下步骤:
将疏水性纳米二氧化硅和无水乙醇混合,得到疏水二氧化硅分散液;
将所述疏水二氧化硅分散液和氢氧化钠溶液混合后,调节pH值至碱性,静置,得到所述水基分散性的凝胶状纳米二氧化硅。
9.权利要求1~8任一项所述水基全合成切削液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将部分有机酸和有机醇胺第一混合后,依次加入部分水、硼酸和聚乙二醇,得到第一溶液;
将剩余水、苯并三氮唑、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、剩余有机酸和消泡剂第二混合,得到第二溶液;
将所述第一溶液、第二溶液和pH调节剂第三混合,得到所述水基全合成切削液。
10.权利要求1~8任一项所述水基全合成切削液或权利要求9所述制备方法制备得到的水基全合成切削液在润滑领域中的应用。
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