专利名称：环保型切削液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绿色环保型切削液。
背景技术：
金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。切削液是金属切削加工的重要的配套材料。使用金属切削液的目的就是降低切削力及刀具与工件之间的摩擦，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，减少刀具磨损，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳经济效果。因此，使用切削液是提高加工质量和降低加工成本的重要措施。切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈四种主要功能。近年来，由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液品种的更新换代， 还要求切削液具有以下功能①抗腐蚀性。②抗腐败性。③水质适应性。④油漆适应性。 ⑤稳定性。⑥安全性和低毒性⑦无刺激性气味⑧消泡性。⑨排放处理简便。⑩废液处理简便。尤其是近年来环境保护和人类健康日益成为全社会关注的焦点，而切削液会对环境和人体造成污染和损坏，因此切削液的使用和废液处理已受到环保法规日益严格的制约。传统的油基切削液防锈性、稳定性、冷却性及环保等方面已明显滞后于现代切削加工技术的发展，开始向无公害或低公害的水基切削液发展。在发达国家，微乳化液已经普遍使用，并正在大力研究环保型切削液。国内也已经从乳化液向性能好、寿命长的合成切削液、微乳化液过渡。目前，国内外切削液研究的重点内容包括高性能切削液的研制，延长切削液使用寿命的供液方法以及减少废液排放量的研究，更有效和更经济的废液处理方法研究等。而对生态环境和人类健康副作用小、加工性能优越的切削液是切削液研究的重要方向。目前研究开发的重点是矿物油逐渐被生物降解好的植物油和合成酯所代替；油基切削液逐渐被水基切削液所代替；开发性能优良且对人体无害和对环境无污染的添加剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型切削液。一种环保型切削液，其特征在于该切削液通过以下方法来制备A添加剂的合成取脂肪酸酯和水合胼按摩尔比1 1混合溶于乙醇中，回流反应 12 48小时，冷却至20°C以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1 1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5 3小时；再按摩尔比 1 1 1 3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5 2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；B切削液的配制切削液各组分的重量百分含量为聚乙二醇5 15%、乳化硅油 0. 25 1. 0%、乙二胺四乙酸二钠0. 1 1. 0%、三乙醇胺1 10%、添加剂1 10%、蒸馏水余量；用碱性物质调节pH值至7. 5 9制成环保型切削液。本发明合成的添加剂为淡黄色至红棕色的固体或粘稠状液体，溶于水。它是一种表面活性剂，同时具有抗磨和高润滑性的特点。在添加剂的合成过程中，脂肪酸酯为含6 18碳原子的脂肪酸甲酯、乙酯、正丁酯或其它的含6 18碳原子的脂肪酸酯。在添加剂的合成过程中，酸酐化合物为丁二酸酐或顺丁烯二酸酐或柠檬酸酐。所述的聚乙二醇分子量为400 2000，聚乙二醇可以使切削液中各组分更好地分散在水中，同时增强切削液的润滑性能。所述的乙二胺四乙酸二钠能与金属离子形成极稳定的水溶性络合物。所述的三乙醇胺是一种水溶性的防锈剂，可以有效的保护金属表面，防止氧化。本发明的切削液不含对人体或环境产生不利影响的亚硝酸盐、有机酚等有毒化学品，具有防锈、抗磨及高润滑性的特点。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，通过实施例进行说明。实施例1在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入220g油酸正丁酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流48小时，冷却至20°C以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体。在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，30g油酰胼、IOg 丁二酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺30g，继续回流反应1小时，蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。将聚乙二醇Sg、乳化硅油0. 5g、乙二胺四乙酸二钠0. 5g，三乙醇胺5g和上诉合成的添加剂3g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节pH值为8，得到总量为IOOg的切削液。实施例2在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入220g油酸正丁酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流48小时，冷却至20°C以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体。在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，30g油酰胼、IOg顺丁烯二酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺30g，继续回流反应1小时，蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。将聚乙二醇12g、乳化硅油0. 6g、乙二胺四乙酸二钠0. 6g，三乙醇胺6g和上述合成的添加剂4g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节pH值为9，得到总量为IOOg 的切削液。实施例3在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21g 85%水合胼和250mL乙醇，回流M小时，冷却至20°C以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色片状晶体。在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、IOg顺丁烯二酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺30g，继续回流反应1小时，蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。将聚乙二醇10g、乳化硅油0.4g、乙二胺四乙酸二钠0.5g，三乙醇胺7g和上述合成的添加剂4g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节PH值为7. 5，得到总量为IOOg 的切削液。实施例4在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21 g 85%水合肼和250mL乙醇，回流M小时，冷却至20°C以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色片状晶体。在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、IOg 丁二酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺30g，继续回流反应1小时， 蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。将聚乙二醇7g、乳化硅油0.5g、乙二胺四乙酸二钠0.7g,三乙醇胺IOg和上述合成的添加剂4g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节PH值为8，得到总量为IOOg 的切削液。实施例5在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入150g月桂酸乙酯、21 g 85%水合肼和250mL乙醇，回流M小时，冷却至20°C以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色片状晶体。在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，21. 4g月桂酸酰胼、17. 4g 柠檬酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺60g，继续回流反应1小时，蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。将聚乙二醇12g、乳化硅油0. 4g、乙二胺四乙酸二钠0. 7g，三乙醇胺IOg和上诉合成的添加剂5g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节PH值为8，得到总量为IOOg 的切削液。性能对比实验对实施例1配制的切削液与蒸馏水的切削性能进行了对比测试， 结果见表1全合成切削液的性能比较
权利要求
1.一种环保型切削液，其特征在于该切削液通过以下方法来制备A添加剂的合成取脂肪酸酯和水合胼按摩尔比1 1混合溶于乙醇中，回流反应12 48小时，冷却至20°C以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1 1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5 3小时；再按摩尔比1 1 1 3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5 2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；B切削液的配制切削液各组分的重量百分含量为聚乙二醇5 15%、乳化硅油 0. 25 1. 0%、乙二胺四乙酸二钠0. 1 1. 0%、三乙醇胺1 10%、添加剂1 10%、蒸馏水余量；用碱性物质调节pH值至7. 5 9制成环保型切削液。
2.如权利要求1所述的切削液，其特征在于脂肪酸酯为含6 18碳原子的脂肪酸甲酯、乙酯、正丁酯或其它的含6 18碳原子的脂肪酸酯。
3.如权利要求1所述的切削液，其特征在于酸酐化合物为丁二酸酐或顺丁烯二酸酐或柠檬酸酐。
4.如权利要求1所述的切削液，其特征在于聚乙二醇分子量为400 2000。
全文摘要
本发明公开了一种环保型切削液。切削液的组分有聚乙二醇、乳化硅油、乙二胺四乙酸二钠、三乙醇胺、添加剂和蒸馏水。本发明的切削液不含对人体或环境产生不利影响的亚硝酸盐、有机酚等有毒化学品，具有防锈、抗磨及高润滑性的特点。
文档编号C10N40/22GK102465053SQ20101055163
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者冯大鹏, 张永胜, 曾继华, 秦宝锋, 胡丽天 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所