本发明涉及切削液。
背景技术
金属材料在切削磨削加工时，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，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。水基切削液由于具有优良的冷却作用，逐渐成为切削液开发的重点。中国文献——蓖麻油聚氧乙烯醚水溶液的摩擦学性能研宄(何建国，北京交通大学专业硕士论文，2013年6月)公开了采用蓖麻油聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯复配的水溶液作为水基金属加工润滑液，但该根据该文献报道，当蓖麻油聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯比例为1:1时，方能实现良好的润滑效果；三乙醇胺硼酸酯虽然能够提高其极压性能和重载荷下的润滑性能，但在轻载荷的长磨实验中，对磨斑直径和摩擦系数均产生了负面影响，且三乙醇胺硼酸酯虽然有缓蚀、抗极压等性能，但其本身含有较多硼元素，在长期大量使用时，废弃润滑冷却液中的硼元素还是容易对环境产生一定的污染。因此如何改进现有的配方，减少乃至替代三乙醇胺硼酸酯，得到一种理想的水基金属加工润滑冷却液成为现有技术中亟待解决的问题。
技术实现要素：
基于现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种用于金属加工的润滑冷却液，其特征在于所述润滑冷却液由聚氧乙烯醚蓖麻油、羟乙基十二烷基咪唑啉、癸二酸二辛酯、单辛酸甘油酯，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，烯丙基聚乙二醇(apeg)及余量的水组成，所述聚氧乙烯醚蓖麻油、羟乙基十二烷基咪唑啉、癸二酸二辛酯、单辛酸甘油酯，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，烯丙基聚乙二醇(apeg)的重量比为15～25：3～5：1～2：0.5～1.5：5～10：7～13。
所述聚氧乙烯醚蓖麻油、羟乙基十二烷基咪唑啉、癸二酸二辛酯、单辛酸甘油酯，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，烯丙基聚乙二醇(apeg)的重量比为20：4：1.5：1：7.5：10。
所述的，其特征是所述润滑冷却液的含水量为20％～99％(wt)。优选为95％～99％。
所述的，其特征是所述聚氧乙烯醚蓖麻油优选为重量比为1：0.8～1.2的el60和hel40，优选为选为重量比为1：1的el60和hel40；所述聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯选自吐温80或吐温60，优选吐温60；所述烯丙基聚乙二醇(apeg)的规格为apeg700。
本发明提供的一种用于金属加工的润滑冷却液，在文献报道的的蓖麻油聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯复配的水溶液的基础上，意外的发现将el60改为接近等比例的el60与hel40，并加入特定比例的羟乙基十二烷基咪唑啉、癸二酸二辛酯、单辛酸甘油酯，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(吐温60或吐温80)，烯丙基聚乙二醇(apeg700)，能够提高在用于金属加工的润滑冷却液时的性能，在不同的稀释浓度(含水量95％～99％)时，在各个实验条件下的长磨实验中均表现出了较好的润滑性能和极压性能，且采用特定比例的羟乙基十二烷基咪唑啉、癸二酸二辛酯、单辛酸甘油酯等组分，与其他各组分配比后可以在不加入三乙醇胺硼酸酯时实现良好的防锈蚀和抗极压性能。在进行方案筛选时我们发现，更优选的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯型号(吐温60)，聚氧乙烯醚蓖麻油规格与配比、以及烯丙基聚乙二醇规格格，能够更好提高改善润滑冷却液的的润滑性能和极压性能，尤其是在高度稀释后的上述性能。
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润滑冷却液采用以下方式配制
1)将处方量的羟乙基十二烷基咪唑啉(dc)、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(tween)、烯丙基聚乙二醇(apeg)溶于去离子水得到溶液(1)
2)将处方量聚氧乙烯醚蓖麻油、单辛酸甘油酯(cmg)和癸二酸二辛酯(dos)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。
去离子水与其他所有组分之和的重量比统一为1：4。
聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯选自吐温80(tween-80)或吐温60(tween-60)
聚氧乙烯蓖麻油规格为el60或hel40，
烯丙基聚乙二醇(apeg)规格为apeg700。
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冷却液，在稀释至含水量95％或99％时均表现出较好的润滑性能和抗极压性能，且从上述数据中可以看出，采用优选的配方的实施例5的润滑性能和抗极压性能均明显高于其他实施例。对比例的润滑性能和极压性能明显低于各实施例，在实施例中，实施例6～10在实施例5基础上，分别改变了聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯的规格和聚氧乙烯醚蓖麻油的配比，其各项性能与实施例5相比有所下降。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。对比例的配方在实施例5的优选基础上删除了部分组分，结果表明，及时减少部分其他组分，对整个润滑冷却液的性能也产生了明显的负面影响。
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，实施例得到的润滑冷却液在各项测试中均能够合格，而各对比例均未能通过全部试验。