一种环保型金属切削液及其制备方法与流程

文档序号:23728162发布日期:2021-01-26 18:10阅读:255来源:国知局
一种环保型金属切削液及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于金属切削液技术领域,具体涉及一种环保型金属切削液及其制备方法。


背景技术:

[0002]
金属切削液是金属切削加工过程中实现对刀具、工件进行润滑、冷却、清洗、防锈作用,保证加工精度、保护刀具、完成加工过程的重要工质。它由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释等特点。金属切削液由矿物油、动植物油或添加部分添加剂的油基、水基乳化液构成,在使用过程中,受切削热和工件污染的影响,需要定期更换,虽然数量相对较少,但所形成的含油、含重金属和其它添加剂的含油性废水对地面水环境的污染却是比较大的,对其进行无害化处理和防治的重要性已日益被人们所重视。此外,切削液在加工过程中容易变质、变性发臭,使用寿命较短,失效后产生切削废液有机污染物含量高、毒性大、难生物降解,并且含有大量的油类物质及乳化状态的油,对环境危害严重。
[0003]
金属切削废液的有害成分主要是切削液中含有的油类和化学添加剂及金属氧化物等,废液属耗氧物质、并含有毒性,排放到地表水体,干扰水体的复氧过程功能、消耗水中溶解氧、毒害水质生物和动物,并且很多物质是在环境中自然降解能力较差,对环境和人体健康的影响和危害较大。油类是切削液的主要成分,油基、水基切削液中均含有各种矿物油、动植物油,如柴油、煤油、鲸油、麻油、棉籽油、菜子油等,均属于高耗氧物质,油类物质以及一些表面活性剂物质进入河流、湖泊等天然水体之后,非常容易扩散并形成一层膜,浮于水体表面,使得水体中的溶解氧含量大大减少,水中缺氧,水生生物大量死亡并产生恶臭,同时也大大影响了对水生植物的光合作用。金属切削液添加剂成分种类较多,包括脂肪酸皂、环烷酸皂、长链醇硫酸酯、磺化蓖麻油等阴离子类、斯盘-80,吐温-80,tx-10,op-10等非离子类各种乳化剂,硫化动植物油、硫脲、磷酸三乙酯、二烷基二硫化代磷酸锌、氯化石蜡、氯化脂肪酸酯、有机钼化合物、有机硼化合物等极压润滑剂,石油磺酸(钡、钙、钠)盐、十二烯基丁二醇、环烷酸锌、硬脂酸铝、氧化石油脂、皂、羊毛酯、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐等防锈剂,三丹油、苯酚、四氯苯酚、甲醛类、含氯和含苯化合物等防腐剂,改性聚硅氧烷等消泡剂,苯并三氮唑铜合金防蚀剂等等。这些种类繁多的添加剂成分不仅对水生生物产生直接的危害,而且还会环境中迁移,对人体产致畸、致癌、致突变作用,对环境和人体的产生近期和远期影响。


技术实现要素:

[0004]
本发明目的在于克服现有技术的不足,提供一种环保型金属切削液。
[0005]
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0006]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:粗粮粉35~50份,发酵菌糠20~30份,海藻酸钠10~25份,腐殖酸钙5~10份,辛酸癸酸三甘油酯6~12份,十二烷基二甲
基苄基氯化胺3~5份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3~5份,聚乙烯亚胺1~3份,羟基磷灰石8~20份,辣木籽提取物3~8份,山梨酸钾5~10份,棉籽油8~16份,桃胶2~3份,竹粉3~8份,去离子水20~30份。
[0007]
优选地,所述粗粮粉选自荞麦粉或黑米粉中的一种。
[0008]
优选地,所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在40~60℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取30~60min后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0009]
优选地,包括下述质量份数的组分:粗粮粉40~45份,发酵菌糠22~26份,海藻酸钠15~20份,腐殖酸钙6~8份,辛酸癸酸三甘油酯8~10份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4~5份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3~4份,聚乙烯亚胺2~3份,羟基磷灰石12~16份,辣木籽提取物4~6份,山梨酸钾6~8份,棉籽油10~12份,桃胶2.5~3份,竹粉4~6份,去离子水22~28份。
[0010]
更优选地,包括下述质量份数的组分:粗粮粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0011]
基于一个总的发明构思,本发明的另一个目的在于提供上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0012]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱在40~60℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0013]
(2)将粗粮粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在40~60℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌后,开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应2~4h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至70~80℃,保温搅拌1~3h,再降温至35~40℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应20~40min,冷却至室温,备用;
[0014]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0015]
优选地,滴加步骤(1)中得到的备用溶液的速度为30~40滴/min。
[0016]
优选地,步骤(2)中碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%。
[0017]
粗粮粉(荞麦粉或黑米粉),荞麦是重要的药食两假谷类食物资源,其籽粒富含蛋白质、维生素、矿物质以及多种生物活性物质,如肌醇、生育酚、类胡萝卜素、植物甾醇、角鲨烯、维生素、谷胱甘肽和褪黑素等,研究表明,荞麦中的活性成分具有抗氧化作用和自由基清除能力;黑米具有清除自由基、抗菌的功能;在切削液在加工过程中较不容易变质,可延长使用寿命,并可生物降解,对环境安全。
[0018]
发酵菌糠,含有大量的活性的微生物及其残体,具备一般表面活性剂的基本特征,可以修复环境污染,包括土壤、水、金属或其他污染物,具有一定的金属螯合能力,并且生物可降解性好。
[0019]
海藻酸钠,是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物,其分子由β-d-甘露糖醛酸(β-d-mannuronic,m)和α-l-古洛糖醛酸(α-l-guluronic,g)按(1

4)键连接而成。海藻酸钠含有大量的-coo-,在水溶液中可表现出聚阴离子行为。在酸性条件
下,-coo-转变成-cooh,电离度降低,海藻酸钠的亲水性降低,分子链收缩,ph值增加时,-cooh基团不断地解离,海藻酸钠的亲水性增加,分子链伸展。当有ca
2+
(本发明中腐殖酸钙)、sr
2+
等阳离子存在时,g单元上的na
+
与二价阳离子发生离子交换反应,g单元堆积形成交联网络结构,从而形成水凝胶状薄膜,实现对刀具、工件进行润滑、冷却、清洗、防锈作用,保证加工精度、保护刀具、完成加工过程。
[0020]
腐殖酸钙,通过腐植酸的活性基团可以解除粗粮粉和羟基磷灰石中含有的结晶结构,改进其机械加工性能。
[0021]
十二烷基二羟乙基甜菜碱,是一种两性离子表面活性剂,在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性,分别呈现阳和阴离子性,常与阴、阳离子和非离子表面活性剂并用,其配伍性能良好。无毒,刺激性小,易溶于水,对酸碱稳定,泡沫多,去污力强,具有增稠性、杀菌性、抗静电性。
[0022]
聚乙烯亚胺,又称聚氮杂环丙烷,是一种水溶性高分子聚合物。
[0023]
与现有技术相比,本发明主要以生物可降解材料粗粮粉(荞麦粉或黑米粉)、发酵菌糠和棉籽油等为原料,将各组分添加到切削液中,发现其可以取代传统的油类在切削液中的作用,创造性的加入发酵菌糠、海藻酸钠、腐殖酸钙、十二烷基二甲基苄基氯化胺、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物和竹粉等组分,得到的产品具有良好的润滑、冷却、清洗、防锈作用,并且三个月的生物可降解性达100%,制备方法简单易操作,具备工业应用前景。
具体实施方式
[0024]
下面对本发明的具体实施例做详细说明。
[0025]
实施例1
[0026]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0027]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在50℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取45min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0028]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0029]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0030]
(2)将荞麦粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌之后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0031]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0032]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0033]
实施例2
[0034]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:包括下述质量份数的组分:黑米粉45份,发酵菌糠22份,海藻酸钠20份,腐殖酸钙6份,辛酸癸酸三甘油酯10份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4份,十二烷基二羟乙基甜菜碱4份,聚乙烯亚胺2份,羟基磷灰石16份,辣木籽提取物4份,山梨酸钾8份,棉籽油10份,桃胶3份,竹粉4份,去离子水28份。
[0035]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在60℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取30min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0036]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0037]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在60℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0038]
(2)将黑米粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在60℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌后,以40滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应2h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至70℃,保温搅拌3h,再降温至35℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应40min,冷却至室温,备用;
[0039]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0040]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0041]
实施例3
[0042]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉50份,发酵菌糠20份,海藻酸钠25份,腐殖酸钙5份,辛酸癸酸三甘油酯12份,十二烷基二甲基苄基氯化胺3份,十二烷基二羟乙基甜菜碱5份,聚乙烯亚胺1份,羟基磷灰石20份,辣木籽提取物3份,山梨酸钾10份,棉籽油8份,桃胶3份,竹粉3份,去离子水30份。
[0043]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在40℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取60min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0044]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0045]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在40℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0046]
(2)将荞麦粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在40℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌后,以30滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应4h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至80℃,保温搅拌3h,再降温至40℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应20min,冷却至室温,备用;
[0047]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0048]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0049]
实施例4
[0050]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:黑米粉40份,发酵菌糠26份,海藻酸钠15份,腐殖酸钙8份,辛酸癸酸三甘油酯8份,十二烷基二甲基苄基氯化胺5份,十二
烷基二羟乙基甜菜碱3份,聚乙烯亚胺3份,羟基磷灰石12份,辣木籽提取物6份,山梨酸钾6份,棉籽油12份,桃胶2.5份,竹粉6份,去离子水22份。
[0051]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在55℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取35min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0052]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0053]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在45℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0054]
(2)将黑米粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应2.5h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至72℃,保温搅拌1.5h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应25min,冷却至室温,备用;
[0055]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0056]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0057]
实施例5
[0058]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉35份,发酵菌糠30份,海藻酸钠10份,腐殖酸钙10份,辛酸癸酸三甘油酯6份,十二烷基二甲基苄基氯化胺5份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3份,聚乙烯亚胺3份,羟基磷灰石8份,辣木籽提取物8份,山梨酸钾5份,棉籽油16份,桃胶2份,竹粉8份,去离子水20份。
[0059]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在55℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取50min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0060]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0061]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在58℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0062]
(2)将荞麦粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在42℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3.5h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至78℃,保温搅拌2.5h,再降温至36℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应32min,冷却至室温,备用;
[0063]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0064]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0065]
对比例1
[0066]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:木薯淀粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0067]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂
后干燥,在50℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取45min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0068]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0069]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0070]
(2)将木薯淀粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌之后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0071]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0072]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0073]
备注,与实施例1的区别在于:将“荞麦粉”替换为“木薯淀粉”。
[0074]
对比例2
[0075]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:马铃薯淀粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0076]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在50℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取45min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0077]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0078]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0079]
(2)将马铃薯淀粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌之后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0080]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0081]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0082]
备注,与实施例1的区别在于:将“荞麦粉”替换为“马铃薯淀粉”。
[0083]
对比例3
[0084]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉42.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0085]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在50℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取45min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉
末。
[0086]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0087]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0088]
(2)将荞麦粉和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃条件下充分搅拌之后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0089]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0090]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0091]
备注,与实施例1的区别在于:原料组分内不包括发酵菌糠、海藻酸钠和腐殖酸钙。
[0092]
对比例4
[0093]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,去离子水25份。
[0094]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0095]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0096]
(2)将荞麦粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌之后,以35滴/min的速度开始滴加步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0097]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0098]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、山梨酸钾和棉籽油混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0099]
备注,与实施例1的区别在于:原料组分内不包括辣木籽提取物和竹粉。
[0100]
对比例5
[0101]
一种环保型金属切削液,包括下述质量份数的组分:荞麦粉42.5份,发酵菌糠25份,海藻酸钠16份,腐殖酸钙7.5份,辛酸癸酸三甘油酯9份,十二烷基二甲基苄基氯化胺4.2份,十二烷基二羟乙基甜菜碱3.8份,聚乙烯亚胺2.3份,羟基磷灰石14份,辣木籽提取物5份,山梨酸钾7份,棉籽油11份,桃胶2.8份,竹粉5份,去离子水25份。
[0102]
所述辣木籽提取物的制备包括如下步骤:将干燥的辣木籽粉碎,石油醚浸泡脱脂后干燥,在50℃水浴中,用80%的丙酮对辣木籽提取45min之后,冷却,抽滤,真空浓缩成粉末。
[0103]
上述环保型金属切削液的制备方法,包括如下步骤:
[0104]
(1)将十二烷基二甲基苄基氯化胺、十二烷基二羟乙基甜菜碱,在50℃的条件下,充分溶于1/3去离子水中,备用;
[0105]
(2)将荞麦粉、发酵菌糠和桃胶溶于2/3去离子水中,搅拌均匀,在50℃的条件下,加入海藻酸钠和腐殖酸钙,充分搅拌之后,加入步骤(1)中得到的备用溶液,保温反应3h,以碳酸氢钠调节反应液ph至中性,然后升温至75℃,保温搅拌2h,再降温至38℃,以氢氧化钠调节反应液ph至7~8,保温反应30min,冷却至室温,备用;
[0106]
其中,碳酸氢钠的质量浓度为25%,氢氧化钠的质量浓度为30%;
[0107]
(3)将步骤(2)中得到的备用溶液与辛酸癸酸三甘油酯、聚乙烯亚胺、羟基磷灰石、辣木籽提取物、山梨酸钾、棉籽油和竹粉混合,搅拌均匀,得到环保型金属切削液。
[0108]
备注,与实施例1的区别在于:制备方法步骤(2)中,以一次性加入步骤(1)中得到的备用溶液的方式替代以35滴/min的速度滴加步骤(1)中得到的备用溶液的方式。
[0109]
测试例1
[0110]
对实施例1~5、对比例1~5得到的环保型金属切削液进行性能测试,其结果如下表1所示,测试方法如下:
[0111]
(1)摩擦磨损试验:采用mg2000型摩擦磨损试验机测定摩擦系数,试验载荷50n,转速200r/min,采用干性摩擦。试验温度为室温(25℃),检测其摩擦试验性能和磨损表面形貌,按下式计算摩擦系数μ,
[0112]
μ=m/(p
×
r),
[0113]
式中:m为计算机采集的摩擦力矩(n
·
m),p为正压力(n),r为试样回转半径(m)。
[0114]
(2)防锈性能测试,采用单片防锈试验方法。试验参照gb6144-55方法,试验温度35
±
1℃,相对湿度≥95%。试片为一级灰口铸铁35mm
×
20mm圆柱型。用砂纸打磨试片,并分别用石油醚、无水乙醇各洗3次,用吹风机吹干。用玻璃棒在磨光面上滴上液滴,放人恒温湿热箱中,并开始记时,直到液滴边缘出现明显锈点时为止,所经时间作为该试样的防锈时间。
[0115]
(3)生物可降解性测试采用土壤实验法,称一定质量的润滑剂与一定质量的土壤混匀,记总质量;然后将混有润滑剂的土壤样品置于环境中,各一段时间称其质量,记录质量变化,质量减少量比原始润滑剂质量得到降解率,表1中的降解率为90天时的降解率。
[0116]
表1实施例1~5、对比例1~5得到的环保型金属切削液进行性能测试结果
[0117][0118]
上述实施例仅是本发明的较优实施方式,凡是依据本发明的技术实质对以上实施
例所做的任何简单修饰、修改及替代变化,均属于本发明技术方案的范围内。
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