本发明涉及切削液。
背景技术
金属材料在进行切、磨削加工时，需要在工具与被切削、磨削的金属材料之间注入润滑冷却液，简称切削液。切削液的性能指标主要要从冷却、润滑、清洗、防锈等四个方面进行评价。现有的金属切削液按介质状况分为油基型(straightoil)和水基型(waterfluid)。其中油基切削液虽然出现较早，但由报废的切削液污染问题严重，其使用已经逐渐受到限制。水基切削液在水溶性助剂的基础上，加入大量水稀释后得到，又称为全合成水基切削液，由于全合成水基切削液具有优良的冷却作用，逐渐成为切削液开发的重点。理想水基切削液应具备优良的冷却、润滑、防锈和清洗功能；本身应无毒对环境无污；切削液的性质稳定、使用寿命长；在使用状态下，稀释后的切削液应该为透明或半透明液体，便于观察加工状态。中国专利cn2017109392878公开了一种水基链条润滑剂，在复配的丙二醇聚醚与油酰三乙醇胺基础上增加了少量的支链化13碳格尔伯特醇聚氧乙烯醚、羟丙基甲基纤维素及柠檬酸三乙酯，并指出该润滑剂可以在高度稀释的条件下，保持较好的润滑性能。然而由于应用场合不同，该水基链条润滑剂用于切削液时，极压性能、防锈清洗性能均不能满足切削液的工作要求。因此如何在现有的水基润滑剂基础上改进配方得到一种性能更好的全合成的水基切削液成为现有技术中亟待解决的问题。
技术实现要素：
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种全合成水基切削液，其特征是所述切削液由油酰三乙醇胺、丙二醇无规聚醚、丁醇无规聚醚、丙二醇嵌段聚醚、三乙醇胺硼酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚，羟乙基十二烷基咪唑啉、聚丙二醇及余量的水组成，所述油酰三乙醇胺、丙二醇无规聚醚、丁醇无规聚醚、丙二醇嵌段聚醚、三乙醇胺硼酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚，羟乙基十二烷基咪唑啉、聚丙二醇的重量比为1：4～6：2～3：3～5：1.5～2.5：3～5：1～1.5：5～8。
所述的全合成水基切削液，其特征是所述油酰三乙醇胺、丙二醇无硅聚醚、丁醇无规聚醚、丙二醇嵌段聚醚、三乙醇胺硼酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚，羟乙基十二烷基咪唑啉、聚丙二醇的重量比为1：5：2.5：4：2：4：1～1.5：6～7。
所述的全合成水基切削液，其特征是所述切削液的含水量为20％～99％(wt)。优选为95％～99％。
所述的全合成水基切削液，其特征是所述丙二醇无规聚醚规格为ppe1500；所述丁醇无规聚醚的规格为bpe1000；所述丙二醇嵌段聚醚规格为l42或l43；所述脂肪胺聚氧乙烯醚的为十二胺聚氧乙烯醚，所述脂肪胺聚氧乙烯醚的规格优选为ac1210或ac1215；所述聚丙二醇为聚丙二醇600、聚丙二醇1000、聚丙二醇1500或聚丙二醇2000，优选聚丙二醇1000。
本发明提供的一种全合成水基切削液一种水基润滑剂，在文献报道的的丙二醇聚醚与油酰三乙醇胺复配可以作为水基润滑剂的基础上，意外的发现，将部分丙二醇无规聚醚替换为丁醇无规聚醚和丙二醇嵌段聚醚，并加入三乙醇胺硼酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚，羟乙基十二烷基咪唑啉、聚丙二醇后，可以作为水基切削液的原液使用，将其稀释后得到的切削液在在常规的稀释浓度(含水量95％～99％)时均能够保持较高的润滑性能和极压性能，从而可以在一般使用场合中采用高度稀释的方式，减少切削液原液的使用，降低使用成本，而在需要重载切削时采用较低的稀释度，以充分发挥切削液的极压性能。此外锈蚀实验表明本发明提供的切削液具有良好的防锈性能，切削液原液(含水量20％)具有良好的存储稳定性，在稀释后的切削液能够保持较高的澄明度。在实验中我们发现，只有加入本发明处方量范围内的各组分实现上述效果，且在消泡性、腐蚀性、防锈性试验中，只有采用本发明实施例的切削液能够通过全部测试说明在处方中各组分对提高稀释后切削液的缓蚀、防锈和消泡效果产生了协同作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明实施例中提供的水基切削液采用以下方式配制
1)将处方量的聚丙二醇(ppg)、三乙醇胺硼酸酯(bn)、羟乙基十二烷基咪唑啉(dc)脂肪胺聚氧乙烯醚(ac)溶于处方量水得到溶液(1)
2)将处方量油酰三乙醇胺(to)、丙二醇无规聚醚(ppe)丁醇无规聚醚(bpe)和丙二醇嵌段聚醚(bp)混合
3)将溶液(1)在搅拌状态下加入步骤2)的混合液中，持续搅拌成为均一透明液体。
水为去离子水，去离子水与其他所有组分之和的重量比统一为4:1。
所述丙二醇无规聚醚(ppe)规格为ppe-1500。
丁醇无规聚醚(bpe)的规格为bpe-1000、丙二醇嵌段聚醚的规格为l42或l43。
所述羟乙基十二烷基咪唑啉(cas：16058-17-6)，即4,5-二氢-2-十二烷基-1h-咪唑-1-乙醇。
聚丙二醇选自聚丙二醇600(ppg600)、聚丙二醇1000(ppg1000)、聚丙二醇1500(ppg1500)或聚丙二醇2000(ppg2000)
脂肪胺聚氧乙烯醚为十二胺聚氧乙烯醚，规格为ac1210或ac1215，
以上
实施例配方见下表(单位：重量份)
将实施例及对比例得到的切削液各自以去离子水稀释至含水量99％、95％(wt)后备用。
检测实施例1.润滑性测试
在四球极压试验机上进行模拟润滑性的测定。测量球的磨痕直径，磨痕直径越小表明润滑性能越好。
方法：将钢球分别固定在四球机的上球座和油盒内。将实施例与对比例得到的切削液按一定体积倍数进行稀释后倒入油盒中，让其盖过钢球而到达压环与螺帽的接合处。把装好试样和球的油盒正中地安放在四球极压试验机的上球座下面，在油杯和导向柱中间放上圆盘架，放出加载杠杆并把规定的负荷加到球上。持续30min，试验温度为25℃±5℃。每次试验后，测量盒内任何一个钢球的纵横两个方向的磨痕直径，取平均值。其中试验所用钢球为ii级精度的gcr15钢球，直径12.7mm，hrc(洛氏硬度)为64-66，由上海钢球厂生产提供。
按照gbt6144-2010中的要求，采用gbt3142中的方法(转速1440r/min)检测最大无卡咬负荷pb值
不同实验条件下的磨痕直径结果如下表(单位：mm)
上述实验结果表明，采用本发明实施例提供的润滑剂，在进行润滑性测试时均表现出较好的性能，并且在将润滑剂稀释至含水量99％时，其润滑性能依旧良好，且从上述数据中可以看出，采用优选的配方的实施例3～5的润滑性能明显高于其他实施例。对比例1的润滑性能和极压性能明显低于各实施例，说明实施例通过优选配方，使得到的切削液在稀释后的润滑性能和极压性能得到了明显提高。对比例2～5的配方在实施例5的基础上删除了部分组分，但从实验数据表明，本发明技术方案中各组分综合后能够对整个切削液的性能产生了明显的影响，尤其影响高倍稀释和高载荷时的润滑及极压性能。
检测实施例2透明度、消泡性、腐蚀试验、防锈性试验
按照gbt6144-2010中规定的方法及标准(l-mah)，对各实施例及对比例得到的切削液(稀释至含水量95％)进行透明度、ph值、消泡性、腐蚀试验、防锈性试验，结果如下。
实验结果表明，实施例得到的切削液在各项测试中均能够合格，对比例中，各对比例在消泡性测试中均不合格，其余对比例均未能全部通过腐蚀试验和防锈性试验。