本发明属于润滑材料领域，具体涉及一种汽车空调滤清器盖板的环保型攻丝液的制备方法及采用该方法制得的环保型攻丝液。
背景技术
在金属冷加工中，为了保证工件的加工精度，延长刃具的使用寿命，必需使用具有润滑、清洗、冷却、防锈作用的润滑剂材料。
目前，市面上用于加工空调滤清器盖板螺纹的攻丝液大多是经过乳化的油性乳液，这种油性乳液可以满足工件加工所需要的冷却和润滑效果，但是工作液容易变脏，更换周期较短，综合成本较高，更换出来的废液含有大量的石油有机物和各种电解质、表面活性剂，面临排放的环保问题。
少部分企业使用以水为分散介质的非油性攻丝液，这类攻丝液以水为主要成分，并含有润滑剂、防锈剂等，具备一定的润滑、防锈等性能。但现有技术的此类以水为分散介质的攻丝液存在润滑性、防锈性较差，某些产品还存在不环保、影响人体健康等缺点。例如，有些产品添加(c10-c13)短链氯化石蜡、亚硝酸钠以增加润滑性和防锈性，氯化石蜡具有较好的润滑性，但是由于这类物质的ph值不稳定，使用过程中会产生大量的游离氯，会腐蚀机床丝锥，且加工过程中容易分解，释放出的氯化氢气体会对人体的肝脏和肾脏产生一定的影响，亚硝酸钠虽然具有良好的防锈性，但其实是一种潜在的致癌物质。
综上所述，目前市面上通用的攻丝液存在ph值不稳定的技术问题，从而影响攻丝液的使用性能，而且该攻丝液还具有使用寿命短、排放难、不环保以及影响人体健康等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种汽车空调滤清器盖板的环保型攻丝液的制备方法和采用该方法制得的环保型攻丝液，该环保型攻丝液的ph值更为稳定、综合使用性能更优。
本发明提供一种汽车空调滤清器盖板的环保型攻丝液的制备方法，包括以下步骤：
s10、提供以下原料：防锈剂a、防锈剂b、金属缓蚀剂、润滑剂、耦合剂以及去离子水；
s20、将所述防锈剂a、所述金属缓蚀剂加入所述去离子水中，搅拌、升温至45～55℃后保温，制得第一混合物；
s30、将所述防锈剂b加入所述第一混合物中，搅拌、升温至75～85℃，制得第二混合物；
s40、将所述润滑剂和所述耦合剂加入所述第二混合物中，制得环保型攻丝液；
其中，所述防锈剂a为硼酸、十碳二元酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、三元酸中的一种或至少两种的混合物，所述防锈剂b为一乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或至少两种的混合物。
现有技术通常将有机酸类的防锈剂和醇胺类的防锈剂以及其他添加剂一起加入去离子水中制备攻丝液，采用该方法制备的攻丝液的ph值稳定性会受到一定影响，ph值过低时，导致攻丝液容易发臭、变质，从而影响攻丝液的防锈性、冷却性等使用性能，造成工件、机床等生锈腐蚀，影响工件加工质量；ph值过高时，工作人员的皮肤接触到该攻丝液时会灼伤皮肤，使皮肤产生过敏反应。而攻丝液的ph值稳定性会影响其使用性能例如冷却性，攻丝液在用于攻丝时由于温度急剧上升，从而影响该攻丝液的使用性能。本发明中，防锈剂a为弱酸性液体，防锈剂b为醇胺类物质，醇胺类物质具有良好的ph缓冲性能，本发明将防锈剂a与金属缓蚀剂加入去离子水中，加热至45～55℃搅拌均匀并保温一段时间，然后将防锈剂b加入其中，搅拌升温至75～85℃时，可以充分利用防锈剂b的缓冲性能，使防锈剂a和防锈剂b产生协同作用，在保证攻丝液的润滑性的同时提高环保型攻丝液的ph值稳定性，从而使本发明的攻丝液具备良好的防锈性、冷却性等使用性能。
本发明采用特定的升温程序并对防锈剂的添加顺序进行了限定，可以制得具有适宜的ph值、冷却性、消泡性、防锈性、防腐性、润滑性、抗硬水性、环保性等综合性能的攻丝液。由此可见，程序升温及防锈剂的添加顺序是本发明制得使用性能优异的环保型攻丝液的关键。与市面常见的乳化型攻丝液相比，具有更好的消泡性、表面润湿性、润滑性、抗硬水性，完全可以取代目前市面常见的容易发臭变质的乳化型攻丝液，从而不影响加工性能，且延长使用寿命，减少废液排放。
本发明的攻丝液与现有技术相比：不含亚硝酸盐和磷的化合物，有利于环境保护和人体健康；具有优异的防锈、冷却、润滑和清洗性能；且不含易变质物质，不发臭，使用寿命长，不污染环境，对皮肤无刺激。
进一步地，步骤s20中，按照1.3℃/min的速率由室温升温至45～55℃；室温指的是25℃，按照1.3℃/min的速度由室温升温至45～55℃，可以在上述技术方案的基础上提高攻丝液具备良好的防锈性和冷却性。
优选地，步骤s20中的搅拌速度为300～500rpm，搅拌时间为10～15min，通过对步骤s20中的搅拌速度和搅拌时间进行优化，由此可以使防锈剂b充分发挥其缓冲性能，以提高攻丝液的使用性能。
优选地，步骤s30中，按照0.8℃/min的速率由45～55℃升温至75～85℃，由此可以在上述技术方案的基础上进一步提高攻丝液具备良好的防锈性和冷却性；
优选地，步骤s20中的搅拌速度为300～500rpm，搅拌时间为20～30min。
本发明中，步骤s40具体为：将所述润滑剂和所述耦合剂加入所述第二混合物中，在300～500rpm转速下搅拌20～30min，然后进行冷却、静置、过滤，制得环保型攻丝液。
本发明中，所述防锈剂a为所述硼酸、所述十二碳二元酸和所述三元酸的混合物；
优选地，所述防锈剂a中，所述硼酸的用量大于所述十二碳二元酸和所述三元酸的用量之和；进一步地，所述硼酸、所述十二碳二元酸和所述三元酸的重量比为5～8:1～2:1～3，由此可以对攻丝液的使用性能进行进一步优化。
本发明中，所述防锈剂b为所述一乙醇胺和所述三乙醇胺的混合物，优选地，所述三乙醇胺和所述一乙醇胺的重量比为14～18:1～5；
或者，所述防锈剂b为所述一乙醇胺、所述三乙醇胺和所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的混合物；优选地，所述防锈剂b中，所述三乙醇胺的用量大于所述一乙醇胺和所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的用量之和；进一步地，所述三乙醇胺、所述一乙醇胺和所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇的重量比为14～18:2～5:2～4，由此可以对攻丝液的使用性能进行进一步优化。
更进一步地，防锈剂a由重量比为5～8:1～2:1～3的硼酸、十二碳二元酸和三元酸组成，防锈剂b由重量比为14～18:1～5的一乙醇胺和三乙醇胺或者重量比为14～18:2～5:2～4的三乙醇胺、一乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇组成，本申请的发明人通过不断的实验对防锈剂a和防锈剂b的组成成分和比例进行限定，以使攻丝液的各方面的使用性能达到最优。
本发明中，所述润滑剂为蓖麻油酸、植物油酸、多元聚羧酸、多元羧酸酯、妥尔油酸、四聚蓖麻油酸酯、聚醚多元醇脂肪酸酯，脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或至少两种的混合物。通过添加润滑剂，可以使攻丝液具有良好的润滑性。
本发明中，所述金属缓蚀剂为苯并三氮唑、甲基苯丙三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或至少两种的混合物。
作为本发明进一步优选的技术方案，步骤s10具体为：按总重量份为100份计，提供以下重量份的原料：
防锈剂a3～10份，例如3.1份、3.2份、3.3份、3.4份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份、5.1份、5.3份、5.5份、5.7份、6份、6.4份、6.8份、7份、7.2份、7.5份、7.9份、8份、8.4份、8.8份或者9.5份等；
防锈剂b10～20份，例如10.1份、10.2份、10.5份、11份、12份、13份、14份、15份、15.5份、15.8份、16份、16.3份、17份、17.5份、18份或19份等；
润滑剂5～15份，例如5.1份、5.3份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10.1份、10.2份、10.5份、11份、12份、13份、14份或14.5份等；
有色金属缓蚀剂0.5～3份，例如0.51份、0.53份、0.55份、0.58份、0.6份、0.65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份或2.8份等；
耦合剂5-10份，例如5.1份、5.3份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或9.8份等；
去离子水余量。
作为本发明一优选的技术方案，本发明的环保型攻丝液的制备方法包括以下步骤：
按总重量份为100份计，提供以下原料：3～10份防锈剂a、10～20份防锈剂b、0.5～3份金属缓蚀剂、5～15份润滑剂、5～10份耦合剂以及余量去离子水；
s20、将所述防锈剂a、所述金属缓蚀剂加入所述去离子水中，300～500rpm转速下搅拌10～15min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至45～55℃，然后保温，制得第一混合物；
s30、将所述防锈剂b加入所述第一混合物中，300～500rpm转速下搅拌20～30min，同时按照0.8℃/min的速率由45～55℃升温至75～85℃，制得第二混合物；
s40、将所述润滑剂和所述耦合剂加入所述第二混合物中，300～500rpm转速下搅拌20～30min至均匀，冷却沉淀，过滤得到制得环保型攻丝液；
其中，所述防锈剂a由重量比为5～8:1～2:1～3的硼酸、十二碳二元酸和三元酸组成，所述防锈剂b由重量比为14～18:1～5的一乙醇胺和三乙醇胺或者重量比为14～18:2～5:2～4的三乙醇胺、一乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇组成。
另一方面，本发明还提供一种环保型攻丝液，其采用如上所述的汽车空调滤清器盖板的环保型攻丝液的制备方法制得。该环保型攻丝液作为工作液应用于汽车空调滤清器盖板攻丝操作时，工作液具有适宜且稳定的ph值，消泡性、防锈性、防腐性、润滑性、抗硬水性以及环保性等综合性能，可有效提高汽车空调滤清器盖板的攻丝速度和产品良率。
本发明的有益效果：本发明采用特定的升温程序并对防锈剂的添加顺序进行了限定，可以制得具有适宜的ph值、冷却性、消泡性、防锈性、防腐性、润滑性、抗硬水性、环保性等综合性能的攻丝液。由此可见，程序升温及防锈剂的添加顺序是本发明制得使用性能优异的环保型攻丝液的关键。与市面常见的乳化型攻丝液相比，具有更好的消泡性、表面润湿性、润滑性、抗硬水性，完全可以取代目前市面常见的容易发臭变质的乳化型攻丝液，从而不影响加工性能，且延长使用寿命，减少废液排放，本发明的环保型攻丝液的综合使用性能更优。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
实施例1
按照表1称取原料；
按重量将防锈剂a、金属缓蚀剂加入去离子水中，300rpm转速下搅拌15min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至50℃，然后保温，制得第一混合物；
将防锈剂b加入第一混合物中，500rpm转速下搅拌20min，同时按照0.8℃/min的速率由50℃升温至85℃，制得第二混合物；
将润滑剂和耦合剂加入第二混合物中，300rpm转速下搅拌30min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
实施例2
按照表1称取原料；
按重量将防锈剂a、金属缓蚀剂加入去离子水中，500rpm转速下搅拌10min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至45℃，然后保温，制得第一混合物；
将防锈剂b加入第一混合物中，300rpm转速下搅拌30min，同时按照0.8℃/min的速率由45℃升温至75℃，制得第二混合物；
将润滑剂和耦合剂加入第二混合物中，500rpm转速下搅拌20至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
实施例3
按照表1称取原料；
按重量将防锈剂a、金属缓蚀剂加入去离子水中，400rpm转速下搅拌12min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至50℃，然后保温，制得第一混合物；
将防锈剂b加入第一混合物中，300rpm转速下搅拌30min，同时按照0.8℃/min的速率由50℃升温至85℃，制得第二混合物；
将润滑剂和耦合剂加入第二混合物中，400rpm转速下搅拌25min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
实施例4
按照表1称取原料；
按重量将防锈剂a、金属缓蚀剂加入去离子水中，400rpm转速下搅拌12min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至45℃，然后保温，制得第一混合物；
将防锈剂b加入第一混合物中，400rpm转速下搅拌25min，同时按照0.8℃/min的速率由45℃升温至80℃，制得第二混合物；
将润滑剂和耦合剂加入第二混合物中，500rpm转速下搅拌20min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
表1
对比例1
本实施例中，各组分的重量均与实施例1相同。
按重量将防锈剂a、防锈剂b、金属缓蚀剂加入去离子水中，400rpm转速下搅拌12min，按照1.3℃/min的速度由室温升温至50℃，再按照300rpm转速搅拌30min，同时按照0.8℃/min的速率由50℃升温至85℃，制得混合物；
将润滑剂和耦合剂加入混合物中，300rpm转速下搅拌30min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
对比例2
本实施例中，各组分的重量均与实施例1相同。
按重量将防锈剂a、金属缓蚀剂加入去离子水中，300rpm转速下搅拌15min，由室温升温至50℃，然后保温，制得第一混合物；
将防锈剂b加入第一混合物中，500rpm转速下搅拌20min，同时由50℃升温至85℃，制得第二混合物；
将润滑剂和耦合剂加入第二混合物中，300rpm转速下搅拌30min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
对比例3
本实施例中，各组分的重量均与实施例1相同。
按重量将防锈剂a、防锈剂b、金属缓蚀剂加入去离子水中，300rpm转速下搅拌30min，由室温升温至85℃，然后保温，制得混合物；
将润滑剂和耦合剂加入混合物中，300rpm转速下搅拌30min至均匀，冷却沉淀，过滤得到环保型攻丝液。
将实施例1～4所制得的环保型攻丝液与对比例1～3制得的攻丝液以及市售的某乳化性攻丝液进行对比，各技术指标的检测结果如表2所示：
表2
通过表2中的各技术指标的数据对比可知，本发明提供的环保型攻丝液的制备方法中，采用特定的升温程序并对防锈剂的添加顺序进行了限定，可以制得具有适宜的ph值、冷却性、消泡性、防锈性、防腐性、润滑性、抗硬水性、环保性等综合性能的攻丝液。由此可见，程序升温及防锈剂的添加顺序是本发明制得使用性能优异的环保型攻丝液的关键。与市面常见的乳化型攻丝液相比，具有更好的消泡性、表面润湿性、润滑性、抗硬水性，完全可以取代目前市面常见的容易发臭变质的乳化型攻丝液，从而不影响加工性能，且延长使用寿命，减少废液排放。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。