一种航空铝合金高速铣削用水溶性切削油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属加工用润滑油领域，具体设及一种航空侣合金高速锐削用水溶性 环保切削油及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 普通锐削加工采用较低的进给速度和较大的切削参数，而高速锐削加工则采用高 的进给速度和小的切削参数，高速锐削加工相对于普通锐削加工而言具有高效率、高精度、 高的表面质量W及可加工高硬材料等优势。鉴于高速加工具备上述优点，高速加工在模具 制造中正得到广泛应用，尤其W航空金属配件的加工为新技术主要应用端，并逐步替代部 分磨削加工和电加工。但是，航空用侣合金工件在高速锐削加工过程中应满足无干设、无碰 撞、光滑、切削负荷平滑等条件，而运些条件造成高速锐削对刀具材料、刀具结构、刀具装夹 W及机床的主轴、机床结构、进给驱动和CNC系统上提出了特殊要求，其中作为具备润滑、 冷却、清洗与防诱性能的润滑剂一一切削油，是高速锐削技术应用必不可少的要素之一。
【发明内容】
[0003] 本发明一方面在于提供一种航空侣合金高速锐削用水溶性环保切削油，该切削油 具备优异的润滑性。
[0004] 本发明提供一种航空侣合金高速锐削用水溶性环保切削油，包含基础油、硬脂酸 异辛醋、聚脂肪酸醋和妥尔油。 阳0化]上述的硬脂酸异辛醋又名十八酸辛醋、十八烧酸-2-乙基己基醋、硬脂酸乙基己 醋、辛醇硬脂酸醋、硬脂酸2-乙基己醋，其英文名称为2-ETHYLHEXYL STEARATE,分子式为 Cn&sCOOCsHn，为无色至微黄色透明油状液体，其酸值《0. 5m巧OH/g，径值《1.Om巧OH/g。 硬脂酸异辛醋无毒无味，具有良好的渗透性、流动性、触变性、铺展性和滑爽性，而且具有增 加光泽的作用，具有柔润皮肤的功能。硬脂酸异辛醋具有较低的凝固点，冬季生产操作较为 方便，硬脂酸异辛醋还具有抗御酶分解和抗氧化作用。
[0006] 本发明的聚脂肪酸醋选自聚氯乙締脂肪酸醋、聚径基脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸醋、 聚乙二醇脂肪酸醋中的一种或者至少两种。其中，聚甘油脂肪酸醋又名聚脂肪酸甘油醋。运 里，"至少两种"指的是聚氯乙締脂肪酸醋和聚径基脂肪酸醋的混合物，聚径基脂肪酸醋和 聚甘油脂肪酸醋的混合物，聚甘油脂肪酸醋和聚乙二醇脂肪酸醋的混合物，聚氯乙締脂肪 酸醋、聚径基脂肪酸醋和聚甘油脂肪酸醋的混合物，聚径基脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸醋和聚 乙二醇脂肪酸醋的混合物，或者聚氯乙締脂肪酸醋、聚径基脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸醋和聚 乙二醇脂肪酸醋的混合物。
[0007] 妥尔油是化11Oil的译音，妥尔油又称液体松香，是从碱法（主要为硫酸盐法） 制木浆时所残余的黑色溶液制得。将松木切片并用氨氧化钢和硫化钢加压蒸煮时，木材细 胞膜及细胞内的松脂酸和木材内的脂肪酸醋都被水解皂化成钢盐并溶于水中，木质素与碱 作用亦成为可溶物，而不溶的纤维素被分离成纸浆，即得到副产物纸浆废液。将纸浆废液静 置分层，下层黑液主要含木质素，浮在上层的主要是脂肪酸钢皂和松脂酸钢皂，刮取上层浮 物，即得粗托尔皂（也称粗硫酸盐皂）。粗托尔皂的有效成分含量过低，含大量水分，同时含 有木质素，用粗托尔皂作为提取妥尔油的原料，将粗妥尔皂洗涂，酸化和静置分层，上层即 为粗妥尔油，中层主要为木质素，下层是水的无机盐等，分出上层物即得到粗妥尔油。妥尔 油主要用于肥皂、清漆、油漆、油墨、润滑剂、金属加工用的油、消毒剂或胶粘剂等，主要成分 是脂肪酸和松香酸，属于混合物。妥尔油在金属加工液中用于乳化液、微乳液中，作为辅助 乳化剂可W减少主乳化剂的用量，与常用的油酸相比乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好 并且有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性。
[000引本发明将硬脂酸异辛醋与聚脂肪酸醋、妥尔油复配使用，与基础油产生协同作用， 使得本发明产品具有良好的润滑性，其润滑性能可W满足航空侣合金高速锐削加工所需， 不易粘刀，且工件表面粗超度与精度优异，避免产生"虚假切削"现象。
[0009] 其中，按重量份计，本发明的航空侣合金高速锐削用水溶性环保切削油包含40~ 80份基础油、10~15份硬脂酸异辛醋、8~10份聚脂肪酸醋和0. 5~5份妥尔油；本发 明的切削油中：基础油的重量份为40~80份，例如41份、42份、43份、44份、45份、48份、 50份、52份、55份、60份、65份、70份、75份、78份，优选为50~80份；硬脂酸异辛醋的重 量份为10~15份，例如11份、11. 5份、12份、12. 5份、13份、13. 5份、14份、14. 5份；聚脂 肪酸醋的重量份为8~10份，例如8. 1份、8. 2份、8. 3份、8. 5份、8. 8份、9份、9. 1份、9. 2 份、9. 5份、9. 8份、9. 9份；妥尔油的重量份为0. 5~5份，例如0. 55份、0. 6份、0. 7份、0. 8 份、0. 9份、1份、1. 2份、1. 5份、1. 8份、2份、2. 5份、3份、3. 5份、4份、4. 5份、4. 8份，优选 为2~5份。通过在切削油中加入上述重量份的硬脂酸异辛醋、聚脂肪酸醋和妥尔油，可使 硬脂酸异辛醋、聚脂肪酸醋和妥尔油与基础油产生的协同作用发挥到最大，可进一步提高 本产品的润滑性能。
[0010] 本发明所述的基础油为精制局闪点基础油，本发明的广品中含有局闪点基础油， 其闪点为160~280°C，从而提高了切削油的闪点，避免切削油用于航空侣合金高速锐削时 因溫度过高导致的燃烧现象，提高了切削油的使用稳定性及使用寿命。具体地，所述基础油 为环烷基基础油，其闪点为180~235°C;环烷基基础油是一类有着特殊性能的基础油，具 有高溶解性、低溫性能优异、无毒无害等特性。环烷基基础油的(；％较大（句％>40%)，本 发明的环烷基基础油的(；％> 50 %，为精制环烷基基础油，是一种低气味、低V0C挥发性、 低烟雾的基础油，用于高速锐削时不会产生难闻气味，且不易燃烧、不易挥发，保证加工环 境的绿色环保。
[0011] 具体地，还包含沉降剂；切削油用于航空侣合金高速锐削时，通过沉降剂的絮凝沉 降作用馨合金属碎屑，使其沉降到槽底。
[0012] 优选地，所述沉降剂为植物油酸酷胺；采用植物油酸酷胺快速环保沉降剂，切削后 的侣屑可快速陈降到切削油槽底部，不会产生被循环带回而磨花侣合金工件表面的现象， 而且易清洗、防诱好、易保存。
[001引切削油中添加合适用量的沉降剂，在降低切削油成本的同时可W保证切削油具有 良好的沉降效果。优选地，按重量份计，所述沉降剂的含量为0~3份，例如0. 1份、0. 2份、 0. 3 份、0. 4 份、0. 5 份、0. 6 份、0. 8 份、1 份、1. 2 份、1. 3 份、1. 5 份、1. 8 份、2 份、2. 2 份、2. 5 份、2. 8份、2. 9份。
[0014] 具体地，还包含醇酸；本发明所述的醇酸指的是醇酸类溶剂，是一种含氧溶剂，其 组成中既有酸键，又有径基。其中酸键具有亲油性，可W溶解憎水化合物径基具有亲水性， 可溶解水溶性化合物，醇酸类溶剂用于切削油中，可W使切削油在高速锐削过程中保持良 好的流平性。此外，醇酸类溶剂用于本发明的切削油中，还具有助溶剂的作用，使切削油具 有良好的水溶性；醇酸类溶剂还具有偶联剂的作用。
[0015] 作为本发明优选的技术方案，所述醇酸为脂肪醇聚氧乙締酸；脂肪醇聚氧乙締酸 (AE0)，又称为聚氧乙締脂肪