CN118308159A - 一种铜合金切削液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：矿物油45‑55份、柠檬酸钠2‑6份、羟基磷灰石改性剂4‑7份、三乙醇胺2‑5份、油酸1‑3份、硅烷偶联剂2‑5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液6‑10份、水20‑30份。本发明铜合金切削液采用矿物油、柠檬酸钠和三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂协调配合，通过加入羟基磷灰石改性剂、硅酸钠调节壳聚糖溶液共同协效协调，得到产品减磨效果、防锈保护效率实现协调改进，以及产品耐高温稳定性效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及切削液技术领域，具体涉及一种铜合金切削液及其制备方法。
背景技术
切削液是用在金属切削、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。
现有的铜合金切削液为了优化产品的减磨效果，容易导致产品的防锈保护效率变差，以及产品在高温条件下性能稳定性变差，导致产品的减磨效果、防锈保护效率稳定性降低，限制产品使用效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种铜合金切削液及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：
矿物油45-55份、柠檬酸钠2-6份、羟基磷灰石改性剂4-7份、三乙醇胺2-5份、油酸1-3份、硅烷偶联剂2-5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液6-10份、水20-30份。
优选地，所述铜合金切削液包括以下重量份原料：
矿物油50份、柠檬酸钠4份、羟基磷灰石改性剂5.5份、三乙醇胺3.5份、油酸2份、硅烷偶联剂3.5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液8份、水25份。
优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
优选地，所述羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量5-10%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量2-5%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将2-5份海藻酸钠、1-3份磷酸缓冲溶液和4-7份纳米云母粉共混充分，最后再加入1-2份尿素和6-10份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
优选地，所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
优选地，所述搅拌处理的搅拌温度为52-55℃，搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为35-45min。
优选地，所述硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：4-7份质量分数5-7%的壳聚糖溶液中加入1-3份改性纳米二氧化硅，随后再加入2-4份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
优选地，所述硅酸钠溶液的质量分数为6-10%。
本发明还提供了一种铜合金切削液的制备方法，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
优选地，所述共混充分的转速为1000-1200r/min，共混时间为35-45min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明铜合金切削液采用矿物油、柠檬酸钠和三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂协调配合，通过加入羟基磷灰石改性剂、硅酸钠调节壳聚糖溶液共同协效协调，得到产品减磨效果、防锈保护效率实现协调改进，以及产品耐高温稳定性效果显著，羟基磷灰石改性剂采用羟基磷灰石、氯化镧溶液、纳米硅溶胶和羧甲基纤维素协调配合，再通过海藻酸钠改性的云母剂协效改进，通过羟基磷灰石改性剂中的原料相互协配改进，而纳米云母粉经过海藻酸钠、硝酸钇溶液改进，得到的羟基磷灰石改性剂分布体系中，提高产品的减磨效果、防锈保护效率，以及产品耐高温稳定性，同时硅酸钠调节壳聚糖溶液采用纳米二氧化硅经过高锰酸钾溶液处理，优化纳米二氧化硅活性效能，同时纳米二氧化硅分布到壳聚糖溶液、硅酸钠溶液中，增强硅酸钠调节壳聚糖溶液与羟基磷灰石改性剂协配增效效果，改进产品的性能效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中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。
本实施例的一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：
矿物油45-55份、柠檬酸钠2-6份、羟基磷灰石改性剂4-7份、三乙醇胺2-5份、油酸1-3份、硅烷偶联剂2-5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液6-10份、水20-30份。
本实施例的合金切削液包括以下重量份原料：
矿物油50份、柠檬酸钠4份、羟基磷灰石改性剂5.5份、三乙醇胺3.5份、油酸2份、硅烷偶联剂3.5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液8份、水25份。
本实施例的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
本实施例的羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量5-10%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量2-5%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将2-5份海藻酸钠、1-3份磷酸缓冲溶液和4-7份纳米云母粉共混充分，最后再加入1-2份尿素和6-10份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
本实施例的磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
本实施例的搅拌处理的搅拌温度为52-55℃，搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为35-45min。
本实施例的硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：4-7份质量分数5-7%的壳聚糖溶液中加入1-3份改性纳米二氧化硅，随后再加入2-4份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
本实施例的硅酸钠溶液的质量分数为6-10%。
本实施例的一种铜合金切削液的制备方法，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
本实施例的共混充分的转速为1000-1200r/min，共混时间为35-45min。
实施例1.
本实施例的一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：
矿物油45份、柠檬酸钠2份、羟基磷灰石改性剂4份、三乙醇胺2份、油酸1份、硅烷偶联剂2份、硅酸钠调节壳聚糖溶液6份、水20份。
本实施例的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
本实施例的羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量5%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量2%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将2份海藻酸钠、1份磷酸缓冲溶液和4份纳米云母粉共混充分，最后再加入1份尿素和6份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
本实施例的磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
本实施例的搅拌处理的搅拌温度为52℃，搅拌转速为550r/min，搅拌时间为35min。
本实施例的硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：4份质量分数5%的壳聚糖溶液中加入1份改性纳米二氧化硅，随后再加入2份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
本实施例的硅酸钠溶液的质量分数为6%。
本实施例的一种铜合金切削液的制备方法，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
本实施例的共混充分的转速为1000r/min，共混时间为35min。
实施例2.
本实施例的一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：
矿物油55份、柠檬酸钠6份、羟基磷灰石改性剂7份、三乙醇胺5份、油酸3份、硅烷偶联剂5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液10份、水30份。
本实施例的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
本实施例的羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量10%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量5%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将5份海藻酸钠、3份磷酸缓冲溶液和7份纳米云母粉共混充分，最后再加入2份尿素和10份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1500r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
本实施例的磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
本实施例的搅拌处理的搅拌温度为55℃，搅拌转速为750r/min，搅拌时间为45min。
本实施例的硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：7份质量分数7%的壳聚糖溶液中加入3份改性纳米二氧化硅，随后再加入4份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
本实施例的硅酸钠溶液的质量分数为6-10%。
本实施例的一种铜合金切削液的制备方法，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
本实施例的共混充分的转速为1200r/min，共混时间为45min。
实施例3.
本实施例的一种铜合金切削液，包括以下重量份原料：
矿物油50份、柠檬酸钠4份、羟基磷灰石改性剂5.5份、三乙醇胺3.5份、油酸2份、硅烷偶联剂3.5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液8份、水25份。
本实施例的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
本实施例的羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量7.5%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量2-5%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将3.5份海藻酸钠、2份磷酸缓冲溶液和5.5份纳米云母粉共混充分，最后再加入1.5份尿素和8份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1250r/min，球磨1.5h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
本实施例的磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
本实施例的搅拌处理的搅拌温度为53℃，搅拌转速为700r/min，搅拌时间为40min。
本实施例的硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：5.5份质量分数6%的壳聚糖溶液中加入2份改性纳米二氧化硅，随后再加入3份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
本实施例的硅酸钠溶液的质量分数为8%。
本实施例的一种铜合金切削液的制备方法，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
本实施例的共混充分的转速为1100r/min，共混时间为40min。
对比例1.
与实施例3不同是未加入羟基磷灰石改性剂。
对比例2.
与实施例3不同是羟基磷灰石改性剂制备中未加入海藻酸钠改性的云母剂。
对比例3.
与实施例3不同是海藻酸钠改性的云母剂未加入尿素和质量分数6%的硝酸钇溶液。
对比例4.
与实施例3不同是海藻酸钠改性的云母剂未加入纳米云母粉和海藻酸钠。
对比例5.
与实施例3不同是羟基磷灰石剂采用羟基磷灰石代替。
对比例6.
与实施例3不同是未加入硅酸钠调节壳聚糖溶液。
实施例1-3及对比例1-6性能测量结果如下，以及产品置于65℃下放置12h，测试产品的耐高温稳定性，测量结果如表1所示。
表1
从表1可以得知，本发明实施例产品防锈性、耐磨性性能明显优于对比例，同时产品的耐温稳定性效果显著，其中实施例3产品性能最佳，产品未加入羟基磷灰石改性剂、未加入硅酸钠调节壳聚糖溶液，产品的性能均有明显变差趋势，同时羟基磷灰石改性剂制备中未加入海藻酸钠改性的云母剂、海藻酸钠改性的云母剂未加入尿素和质量分数6%的硝酸钇溶液、海藻酸钠改性的云母剂未加入纳米云母粉和海藻酸钠、羟基磷灰石剂采用羟基磷灰石代替，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的原料，产品的性能效果最为显著。
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，说明书的这种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 (10)
1.一种铜合金切削液，其特征在于，包括以下重量份原料：
矿物油45-55份、柠檬酸钠2-6份、羟基磷灰石改性剂4-7份、三乙醇胺2-5份、油酸1-3份、硅烷偶联剂2-5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液6-10份、水20-30份。
2.根据权利要求1所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述铜合金切削液包括以下重量份原料：
矿物油50份、柠檬酸钠4份、羟基磷灰石改性剂5.5份、三乙醇胺3.5份、油酸2份、硅烷偶联剂3.5份、硅酸钠调节壳聚糖溶液8份、水25份。
3.根据权利要求1所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
4.根据权利要求1所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述羟基磷灰石改性剂的制备方法为：
S01：将羟基磷灰石按照重量比2:5加入到质量分数5%的氯化镧溶液中，然后在加入羟基磷灰石总量5-10%的纳米硅溶胶、羟基磷灰石总量2-5%的羧甲基纤维素，搅拌混匀，得到羟基磷灰石剂；
S02：将2-5份海藻酸钠、1-3份磷酸缓冲溶液和4-7份纳米云母粉共混充分，最后再加入1-2份尿素和6-10份质量分数6%的硝酸钇溶液，搅拌处理，处理结束，水洗、干燥得到海藻酸钠改性的云母剂；
S02：将海藻酸钠改性的云母剂、羟基磷灰石剂按照重量比2:5球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石改性剂。
5.根据权利要求4所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.5。
6.根据权利要求4所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述搅拌处理的搅拌温度为52-55℃，搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为35-45min。
7.根据权利要求1所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述硅酸钠调节壳聚糖溶液的制备方法为：
S01：将纳米二氧化硅于足量的质量分数5%的高锰酸钾溶液中搅拌均匀处理，然后水洗、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
S02：4-7份质量分数5-7%的壳聚糖溶液中加入1-3份改性纳米二氧化硅，随后再加入2-4份硅酸钠溶液，搅拌混合充分，得到硅酸钠调节壳聚糖溶液。
8.根据权利要求1所述一种铜合金切削液，其特征在于，所述硅酸钠溶液的质量分数为6-10%。
9.一种如权利要求1-8任一项所述铜合金切削液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
矿物油、柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、硅烷偶联剂、水和硅酸钠调节壳聚糖溶液、羟基磷灰石改性剂共混充分，得到铜合金切削液。
10.根据权利要求9所述铜合金切削液的制备方法，其特征在于，所述共混充分的转速为1000-1200r/min，共混时间为35-45min。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118308159A true CN118308159A (zh) | 2024-07-09 |
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