CN115851358A - 一种环保不锈钢水性切削液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保不锈钢水性切削液及其制备方法和应用，包括以下质量百分比的原料：混合油酯20%～60%、有机胺1%～20%、水性不锈钢极压润滑剂0%~40%、离子液体10%~40%、缓蚀剂1%～10%、乳化剂8%～30%、杀菌剂1%～20%，余量为去离子水；其中所述混合油酯是由废变压器油和白油以3～1:1～5组成的混合物。本发明具有的优点是以废变压器油和白油为原料调配环保不锈钢切削液，在废变压器油再利用过程中除对严重污染的废弃变压器油进行适当过滤外，无需进行复杂的化学处理、物理蒸馏、脱水脱酸等处理方式，再利用过程不会产生新的酸渣、含油废水等新的污染物，过程简单环保。
Description
技术领域
本发明涉及切削液技术领域，尤其涉及一种环保不锈钢水性切削液及其制备方法和应用。
背景技术
目前用于不锈钢切削液常见为油性切削，但油性切削存在许多缺点，例如换液成本较高、冷却性能差、碎屑冲洗能力较弱、使用不当较容易出现切削碎片黏附基台等问题。此外，油性切削液混入水份之后，很容易产生基台生锈与刀具寿命降低的情况。总的来说，上述缺点将导致加工的产品清洗困难，若油性切削液被使用的过程中有油性物质挥发时，挥发的油性物质会在加工机床、工厂墙壁及地面上产生油雾，不利于施工环境的卫生。
而水性切削液不同于油性切削液，其使用时需要添加大量的水。在水性切削液稀释的过程中，会形成水性份子包覆油性分子的分子团，水性切削液的浓度较低，成本也因此相对低廉。此外，水性切削液相较于油性切削液，具有冷却性能相对较好、加工产品容易清洗与冲洗碎片的能力较强的优点。然而，目前的不锈钢水性切削液除了上述优点之外，也具备如下的缺点，其润滑能力较为差劲、在加工材料硬度高的工件时刀具容易出现磨损等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种环保不锈钢水性切削液及其制备方法和应用，以废变压器油和白油为原料制备环保不锈钢切削液，在废变压器油再利用过程中除对严重污染的废弃变压器油进行适当过滤外，无需进行复杂的化学处理、物理蒸馏、脱水脱酸等处理方式，再利用过程不会产生新的酸渣、含油废水等新的污染物，过程简单环保。基于废变压器油和白油的混合比例能够保证所生产产品的粘度；离子液体是在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐；离子液体将其带有的负电荷在摩擦过程中与摩擦副的正电荷点结合形成稳定的过渡态，这种过渡态的构型非常有序并能保持一定的厚度，在摩擦过程中起到减摩抗磨的作用，具备很好的摩擦学特性。将离子液体和废变压器油结合应用到本发明的不锈钢切削液，可使不锈钢切削液的润滑性得到增强，还能够为加工液体提供合适的粘性，有效地减少加工液使用过程中机具的摩擦并降低磨损，使加工过程更加节能并延长机具的使用寿命。
另外，缓蚀剂的使用能够有效降低加工过程中对加工材质的腐蚀；优选地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、烷基磷酸酯以及烷基磷酸酯类衍生物中的至少一种，该缓蚀剂能够以显著优于其它缓蚀剂提高该金属切削液的抗氧化保护性能，从而降低生产成本；例如：该缓蚀剂为：①苯并三氮唑；②苯并三氮唑衍生物中的至少一种；③烷基磷酸酯；④烷基磷酸酯衍生物中的至少一种；⑤苯并三氮唑和烷基磷酸酯；⑥苯并三氮唑和苯并三氮唑衍生物中的至少一种；⑦苯并三氮唑和烷基磷酸酯衍生物中的至少一种；⑧苯苯并三氮唑衍生物中的至少一种和烷基磷酸酯；⑨苯并三氮唑衍生物中的至少一种和烷基磷酸酯衍生物中的至少一种；⑩苯并三氮唑、烷基磷酸酯和苯并三氮唑衍生物中的至少一种。更进一步优选的，所述苯并三氮唑优选为苯并三氮唑 T706，所述苯并三氮唑衍生物优选为苯并三氮唑衍生物 L39，所述烷基磷酸酯类衍生物优选为烷基磷酸酯缓蚀剂 ASI-80、OPS-75E、MDIT、CPNF-3 和 9218LA 中至少一种。
本发明是通过以下技术方案实现的：提供一种环保不锈钢水性切削液，包括以下质量百分比的原料：混合油酯20%～60%、有机胺1%～20%、水性不锈钢极压润滑剂0%~40%、离子液体10%~40%、缓蚀剂1%～10%、乳化剂8%～30%、杀菌剂1%～20%，余量为去离子水；其中所述混合油酯是由废变压器油和白油以3～1:1～5组成的混合物，其混合比例能够保证最终产品所需的粘度。
进一步地，所述离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
通过上述技术方案，基于混合油酯和离子液体的组合，基于废变压器油和白油的混合比例能够调节所生产产品的粘度，有效减少加工液使用过程中机具的摩擦并降低磨损，使加工过程更加节能并延长机具的使用寿命。
进一步地，所述有机胺为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺、环己胺中的一种或多种的混合物。由此，能够进一步提高该环保不锈钢切削液的防锈性。
进一步地，所述极压润滑剂为聚醚F-6和硼酸盐、羧酸盐、羧酸酯任一的混合物。由此，能够进一步提高该环保不锈钢切削液的抗磨性能和承载能力。
优选地，所述被加工金属为不锈钢。
进一步地，所述废变压器油选用废弃的10号变压器油（GB2536-1990）、25号变压器油（GB2536-1990）、45号变压器油（GB2536-1990）、0℃变压器油（GB2536-2011）、-10℃变压器油（GB2536-2011）、-20℃变压器油（GB2536-2011）、-30℃变压器油（GB2536-2011）、-40℃变压器油（GB2536-2011）中的至少一种或两种以上的混合物。由此，本专利不限制废变压器油初始新油的种类和牌号，其新油既可以符合老的GB2536-1990《变压器油》（已作废）标准，也可以符合现行GB2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》标准其初始新油的牌号既可以是GB2536-1990所属10号、25号、45号，可以是GB2536-2011所属的0℃、-10℃、-20℃、-30℃和-40℃。即所述废变压器油可选用废弃的10号变压器油（GB2536-1990）、25号变压器油（GB2536-1990）、45号变压器油（GB2536-1990）、0℃变压器油（GB2536-2011）、-10℃变压器油（GB2536-2011）、-20℃变压器油（GB2536-2011）、-30℃变压器油（GB2536-2011）、-40℃变压器油（GB2536-2011）中的一种，也可选择上述变压器油两种以上的混合物。
另外，提供一种制备上述环保不锈钢水性切削液方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入去离子水中搅拌混合，搅拌至完全澄清为止，得第一混合液；
S2、将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成规定粘度的混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
现有的，在采用上述技术方案之前，切削液生产商通常会根据客户的需求和原料的性能变化而不停的调整产品的配方，很容易造成由于单种添加剂调配量变化而导致的产品质量问题，生产效率低下。通过上述技术方案可以先预生产水溶性半成品和油溶性半成品，由此可以通过简单的改变第一混合液和第二混合液配比的方法生产不同质量性能的不锈钢切削液成品，解决了随着用油单位的需求和不同水溶性原料、油溶性原料的质量变化而频繁更改各单种添加剂配方的问题，有效的提高了生产的效率，保证了产品质量的稳定性。
进一步地，在步骤S1中，所述有机胺与缓蚀剂的质量比为（1%～30%）：（1%~10%）。有机胺与缓蚀剂的质量配比应保证最终的产品具有合适的酸碱度。
进一步地，在步骤S2中，本发明不需要复杂的废变压器油再生工艺。对于因油泥与沉淀物含量超标而导致报废的废变压器油，需经过滤处理后作为不锈钢切削液的原料，以降低切削液产品的颗粒物浓度，防止产品对机具和材料造成磨损。对于因外观、水溶性酸(pH 值)、水分、界面张力、介质损耗因数、击穿电压、体积电阻率、油中含气量、颗粒污染度、抗氧化添加剂含量等指标中至少一项不合格导致报废的废变压器油，可不经再处理过程直接作为不锈钢切削液的原料使用。整个再生过程（如果需要的话）不涉及化学变化，所需能量少，再处理步骤简单易行成本低。
进一步地，在步骤S4中，所述混合油脂：乳化剂：离子液体的质量比为（20%～60%）：（8%～30%）：（10%～40%）。乳化剂的加入量应保证上述水溶性半成品和油溶性半成品能形成足够稳定的乳状液或微乳液。废变压器油和离子液体的组合，既可以为加工液体提供合适的粘性和润滑性，又可以有效的减少加工液使用过程中机具的摩擦并降低磨损，使加工过程更加节能并延长机具的使用寿命。
另外，上述环保不锈钢切削液在金属切削加工中的应用，可将所述环保不锈钢切削液加入去离子水或者蒸馏水或硬度100ppm以下的天然水或自来水稀释至15-20倍后使用。
本发明的有益效果在于：以废变压器油为原料制备不锈钢切削液，在废变压器油再利用过程中除对严重污染的废弃变压器油进行适当过滤外，无需进行复杂的化学处理、物理蒸馏、脱水脱酸等处理方式，再利用过程不会产生新的酸渣、含油废水等新的污染物，过程简单环保。通过废变压器油和离子液体的组合，既可以为加工液体提供合适的粘性和润滑性，又可以有效的减少加工液使用过程中机具的摩擦并降低磨损，使加工过程更加节能并延长机具的使用寿命。通过调整缓蚀剂的配比可有效降低加工过程中对不锈钢的腐蚀。通过先预生产水溶性半成品和油溶性半成品的方法，可以通过简单的改变第一混合液和第二混合液配比的方法生产不同质量性能的不锈钢切削液成品，解决了随着用油单位的需求和不同水溶性原料、油溶性原料的质量变化而频繁更改各单种添加剂配方的问题，有效的提高了生产的效率，保证了产品质量的稳定性，基于废变压器油和白油的混合比例，能够保证产品的不同粘度。
具体实施方式
除非本文另有定义，连同本发明使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。术语的含义和范围应当清晰，然而，在任何潜在不明确性的情况下，本文提供的定义优先于任何字典或外来定义。在本申请中，除非另有说明，“或”的使用意味着“和/或”，此外，术语“包括”及其他形式的使用是非限制性的。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明对所有原料的来源没有特殊的限制，均为市售即可。
实施例1
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：废变压器油（其初始新油为符合GB2536-1990的25号变压器油，该废变压器油因介质损耗因数和击穿电压性能超标而报废）15g、32#白油15g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、离子液体30g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
其中，离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所得环保不锈钢水性切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
实施例2
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：废变压器油（其初始新油为符合GB2536-1990的25号变压器油，该废变压器油因界面张力超标而报废）15g、32#白油15g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、离子液体35g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
其中，离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所述切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
实施例2与实施例1的区别在于：废变压器油的不合格指标不一样，实施例2中离子液体添加的比例大于实施例1。
实施例3
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：废变压器油（其初始新油为符合GB2536-1990的25号变压器油，该废变压器油因油泥与沉淀物含量超标性能超标而报废）15g、32#白油15g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、离子液体30g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
其中，离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入经过400目绸布过滤的混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所述切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
实施例3与实施例1的区别在于：废变压器油的不合格指标不一样，在步骤S3中混合油酯经过400目绸布的过滤。
对比例1
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：废变压器油（其初始新油为符合GB2536-1990的25号变压器油，该废变压器油因油泥与沉淀物含量超标性能超标而报废）15g、32#白油15g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油脂；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所述切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
对比例1与实施例1的区别在于：未使用离子液体。
对比例2
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：废变压器油（其初始新油为符合GB2536-1990的25号变压器油，该废变压器油因油泥与沉淀物含量超标性能超标而报废）15g、32#白油15g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、离子液体30g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
其中，离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所述切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
对比实施例2与实施例3的区别在于：混合油酯未经过滤。
对比例3
本实施例提供了提供一种环保不锈钢切削液，包括以下质量百分比的原料：60N基础油30g、有机胺（DGA）25g、极压润滑剂（聚醚F-6）12g、缓蚀剂5g、乳化剂7g、消泡剂0.5g、杀菌剂1g，水（井水，硬度为100ppm）40g。
其中，离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
制备上述环保不锈钢切削液的方法，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入水中，搅拌均匀形成第一混合液；
S2、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入基础油中，搅拌均匀形成第二混合液；
S3、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
将所述切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至20倍后使用，其产品性能见表1。
对比例3与实施例1的区别在于：基础油不同，使用的是常用润滑油矿物基础油，未使用混合油酯。
对比例4
市售某品牌切削液。
效果实施例
表1 实施例1-3和对比例1-4的产品性能
表1
通过上表1可知，由实施例1、实施例2、实施例3与对比例1的试验结果可以看出，在使用了离子液体后，不锈钢切削液的摩擦系数明显降低、磨损量减少，显示了极好的抗磨减摩功能；由实施例1、实施例2、实施例3与对比例3的试验结果可以看出，与使用矿物润滑油基础油相比，以废变压器油为基础油生产的不锈钢切削液产品性能相当；由实施例1、实施例2、实施例3与对比例4的试验结果可以看出，本发明所述环保不锈钢切削液对各种金属合金均具有优良的抗腐蚀性，可适用于各种铜铝镁铁金属的切削加工；由实施例3与对比例2的试验结果可以看出，对于因油泥与沉淀物含量超标性能超标而报废的废变压器油，需且仅需油经过400目绸布的过滤；由实施例1、实施例2的结果可以看出，对于因其他原因导致报废的废变压器油，可不经处理直接使用。增加离子液体的添加量，可进一步抗磨减摩。
表2 废变压器油与白油混合后的40℃运动粘度示例
| 废变压器油质量份数 | 0 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 |
| 32#白油质量份数 | 1 | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 运动粘度，mm2/s | 32.88 | 25.73 | 23.75 | 20.27 | 17.33 | 16.05 | 12.75 |
由表2数据可以看出：通过选择不同废变压器油和白油的粘度及混合比例，能够保证制备不同粘度的产品。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保不锈钢水性切削液，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：混合油酯20%～60%、有机胺1%～20%、水性不锈钢极压润滑剂0%~40%、离子液体10%~40%、缓蚀剂1%～10%、乳化剂8%～30%、杀菌剂1%～20%，余量为去离子水；其中所述混合油酯是由废变压器油和白油以3～1:1～5组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的环保不锈钢水性切削液，其特征在于，所述离子液体的合成过程如下：
第一步：按丙酮：N-甲基咪唑：1,4-二溴丁烷按物质的量比为1mL:0.3g:0.85g混合,并将丙酮、N-甲基咪唑、1,4-二溴丁烷混合后控制温度为40～80℃进行回流反应24h，得反应液；
第二步：在所述反应液中加入由氯乙酸乙酯：丙酮为2.5:1比例混合而成的乙酸乙酯-丙酮混合液进行反应，减压蒸出丙酮，干燥，得所述离子液体。
3.根据权利要求1所述的环保不锈钢水性切削液，其特征在于，所述有机胺为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺、环己胺中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的环保不锈钢水性切削液，其特征在于，所述水性不锈钢极压润滑剂为聚醚F-6、硼酸盐、蓖麻油酸聚酯、聚合酯中任一的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保不锈钢水性切削液，其特征在于，所述废变压器油可选用废弃的10号变压器油（GB2536-1990）、25号变压器油（GB2536-1990）、45号变压器油（GB2536-1990）、0℃变压器油（GB2536-2011）、-10℃变压器油（GB2536-2011）、-20℃变压器油（GB2536-2011）、-30℃变压器油（GB2536-2011）、-40℃变压器油（GB2536-2011）中的至少一种或两种以上的混合物。
6.一种制备权利要求1～5任一项所述环保不锈钢水性切削液方法，其特征在于，包括以下制备方法：
S1、按上述配比将有机胺、缓蚀剂分别倒入去离子水中搅拌混合，搅拌至完全澄清为止，得第一混合液；
S2、按照上述配比将废变压器油、白油混合，搅拌均匀形成混合油酯；
S3、将水性不锈钢极压润滑剂、杀菌剂依次加入步骤S2所得混合油酯中，搅拌均匀形成第二混合液；
S4、将步骤S1所得第一混合液与所述步骤S3所得第二混合液混合并搅拌均匀后，再加入乳化剂、离子液体及剩余的去离子水，混合均匀后调节pH值至8.0-10.2，即得所述环保不锈钢水性切削液。
7.根据权利要求6所述的环保不锈钢水性切削液的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述有机胺与缓蚀剂的质量比为（1%～30%）：（1%~10%）。
8.根据权利要求6所述的环保不锈钢水性切削液的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述废变压器油选自因外观、水溶性酸(pH 值)、水分、界面张力、介质损耗因数、击穿电压、体积电阻率、油中含气量、颗粒污染度、抗氧化添加剂含量等指标中的至少一项不合格导致报废的废变压器油；对于因油泥与沉淀物含量超标而导致报废的废变压器油，需经过过滤处理。
9.根据权利要求6所述的环保不锈钢水性切削液的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述混合油酯：乳化剂：离子液体的质量比为（20%～60%）：（8%～30%）：（10%～40%）。
10.权利要求1～5任一项所述的环保不锈钢水性切削液在金属切削加工中的应用，将所述环保不锈钢水性切削液加入去离子水或者蒸馏水稀释至15-20倍后使用。
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|---|---|---|---|---|
| CN117143656A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-12-01 | 河南减碳科技有限公司 | 一种基于废变压器油的生物稳定型润滑油及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102732365A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-17 | 广州市联诺化工科技有限公司 | 一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液及其制备方法 |
| CN115261099A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-01 | 天津三一朗众环保科技有限公司 | 一种废矿物油为基础油的金属切削液配方及生产方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102732365A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-17 | 广州市联诺化工科技有限公司 | 一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液及其制备方法 |
| CN115261099A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-01 | 天津三一朗众环保科技有限公司 | 一种废矿物油为基础油的金属切削液配方及生产方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117143656A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-12-01 | 河南减碳科技有限公司 | 一种基于废变压器油的生物稳定型润滑油及其制备方法 |
| CN117143656B (zh) * | 2023-08-09 | 2024-03-26 | 河南减碳科技有限公司 | 一种基于废变压器油的生物稳定型润滑油及其制备方法 |
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