一種防鏽改性金屬切削液的製作方法

2023-10-04 05:27:29

本發明涉及一種金屬切削液，尤其涉及一種防鏽改性金屬切削液。

背景技術：

切削液是一種用在金屬切、削、磨加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業用液體。機械加工中大量使用金屬切削液，一般要求其具有潤滑、冷卻、清洗和防鏽作用。常用切削液可分為三類：切削油、乳化液和防繡切削水。油基切削液使用油料量大，浪費油料資源，並造成環境汙染；而乳化切削液通過加人水製成乳化液來降低油的使用量，減少汙染，降低成本。

現有技術中金屬切削液的防鏽性能無法滿足實際使用過程中的需求，因此亟需開發一種防鏽改性金屬切削液來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種防鏽改性金屬切削液，成份安全，無汙染，具有優異的防鏽性能。

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油20-40份、菜籽油15-35份、改性潤滑脂8-16份、季銨鹽5-15份、聚丙烯酸鈉2-6份、鉬酸鈉1-4份、偏硼酸鈉2-5份、十二烷氧基硼酸鑭3-6份、環己氧基硼酸銅4-8份、硼酸三丁酯2-4份、硼酸三辛酯3-5份、二烷基二硫代磷酸鑭1-4份、有機硼酸酯2-5份、納米金剛石3-9份、矽烷偶聯劑kh-5704-6份、改性防鏽劑4-8份、水5-15份、乳化劑3-9份、苯甲酸鈉4-6份。

優選地，改性潤滑脂按如下工藝進行製備：將蔗脂、燒鹼和水混合均勻，升溫至80-90℃，保溫3-5h，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置3-5h，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入汽油，加熱至70-80℃，攪拌溶解，靜置20-40min，排除釋出的水層，接著加入40-50℃的水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱至75-85℃，過濾，蒸發濃縮，接著於650-750mm汞柱真空度，110-120℃乾燥2-8h，冷卻至室溫得到改性潤滑脂。

優選地，改性潤滑脂的製備工藝中，蔗脂、燒鹼、氯化鈣溶液和汽油的重量比為12-24：3-5：4-8：2-5。

優選地，改性潤滑脂的製備工藝中，氯化鈣溶液的質量分數為15-25％。

優選地，改性防鏽劑按如下工藝進行製備：將鈉水玻璃溶液、三乙醇胺、固體硼酸、三乙胺四乙酸和鎢酸鈉混合均勻，然後於80-90℃恆溫水浴中攪拌25-35min，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。

優選地，改性防鏽劑的製備工藝中，鈉水玻璃溶液、三乙醇胺、固體硼酸、三乙胺四乙酸和鎢酸鈉的重量比為4-8：2-5：1-3：2-4：4-5。

優選地，改性防鏽劑的製備工藝中，鈉水玻璃溶液的質量濃度為580-620g/l。

優選地，乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按重量比15-25：3-5：5-7：18-22混合而成。

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料包括煤油、菜籽油、改性潤滑脂、季銨鹽、聚丙烯酸鈉、鉬酸鈉、偏硼酸鈉、十二烷氧基硼酸鑭、環己氧基硼酸銅、硼酸三丁酯、硼酸三辛酯、二烷基二硫代磷酸鑭、有機硼酸酯、納米金剛石、矽烷偶聯劑kh-570、改性防鏽劑、水、乳化劑和苯甲酸鈉。其中，改性潤滑脂通過將蔗脂、燒鹼和水混合均勻，升溫後保溫，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入汽油，加熱，攪拌溶解，靜置，排除釋出的水層，接著加入水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱，過濾，蒸發濃縮，接著乾燥，冷卻至室溫得到改性潤滑脂，運用到本發明的金屬切削液中有效提高了切削液的潤滑性能。其中，改性防鏽劑通過將鈉水玻璃溶液、三乙醇胺、固體硼酸、三乙胺四乙酸和鎢酸鈉混合均勻，然後恆溫水浴中攪拌，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。運用到本發明的金屬切削液的製備中，有效提高了本發明的金屬切削液的防鏽性能。其中，乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按一定配比混合而成，運用到本發明的金屬切削液中，有效提高了金屬切削液各組分之間的相容性，提高了金屬切削液的綜合性能，本發明的金屬切削液具有優異的防鏽性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

具體實施方式中，煤油的重量份可以為20份、25份、30份、35份、40份；菜籽油的重量份可以為15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、改性潤滑脂的重量份可以為8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；季銨鹽的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；聚丙烯酸鈉的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；鉬酸鈉的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；偏硼酸鈉的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；十二烷氧基硼酸鑭的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；環己氧基硼酸銅的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；硼酸三丁酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；硼酸三辛酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二烷基二硫代磷酸鑭的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；有機硼酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；納米金剛石的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；矽烷偶聯劑kh-570的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份；改性防鏽劑的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；水的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；乳化劑的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；苯甲酸鈉的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份。

實施例1

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油30份、菜籽油25份、改性潤滑脂12份、季銨鹽10份、聚丙烯酸鈉1份、鉬酸鈉2.5份、偏硼酸鈉3.5份、十二烷氧基硼酸鑭4.5份、環己氧基硼酸銅6份、硼酸三丁酯3份、硼酸三辛酯4份、二烷基二硫代磷酸鑭2.5份、有機硼酸酯3.5份、納米金剛石6份、矽烷偶聯劑kh-5705份、改性防鏽劑6份、水10份、乳化劑6份、苯甲酸鈉5份。

實施例2

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油20份、菜籽油35份、改性潤滑脂8份、季銨鹽15份、聚丙烯酸鈉2份、鉬酸鈉4份、偏硼酸鈉2份、十二烷氧基硼酸鑭6份、環己氧基硼酸銅4份、硼酸三丁酯4份、硼酸三辛酯3份、二烷基二硫代磷酸鑭4份、有機硼酸酯2份、納米金剛石9份、矽烷偶聯劑kh-5704份、改性防鏽劑8份、水5份、乳化劑9份、苯甲酸鈉4份。

改性潤滑脂按如下工藝進行製備：按重量份將12份蔗脂、5份燒鹼和水混合均勻，升溫至80℃，保溫5h，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入4份質量分數為25％的氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置3h，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入5份汽油，加熱至70℃，攪拌溶解，靜置40min，排除釋出的水層，接著加入40℃的水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱至85℃，過濾，蒸發濃縮，接著於650mm汞柱真空度，120℃乾燥2h，冷卻至室溫得到改性潤滑脂。

改性防鏽劑按如下工藝進行製備：按重量份將4份質量濃度為620g/l的鈉水玻璃溶液、2份三乙醇胺、3份固體硼酸、2份三乙胺四乙酸和5份鎢酸鈉混合均勻，然後於80℃恆溫水浴中攪拌35min，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。

乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按重量比15：5：5：22混合而成。

實施例3

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油40份、菜籽油15份、改性潤滑脂16份、季銨鹽5份、聚丙烯酸鈉6份、鉬酸鈉1份、偏硼酸鈉5份、十二烷氧基硼酸鑭3份、環己氧基硼酸銅8份、硼酸三丁酯2份、硼酸三辛酯5份、二烷基二硫代磷酸鑭1份、有機硼酸酯5份、納米金剛石3份、矽烷偶聯劑kh-5706份、改性防鏽劑4份、水15份、乳化劑3份、苯甲酸鈉6份。

改性潤滑脂按如下工藝進行製備：按重量份將24份蔗脂、3份燒鹼和水混合均勻，升溫至90℃，保溫3h，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入8份質量分數為15％的氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置5h，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入2份汽油，加熱至80℃，攪拌溶解，靜置20min，排除釋出的水層，接著加入50℃的水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱至75℃，過濾，蒸發濃縮，接著於750mm汞柱真空度，110℃乾燥8h，冷卻至室溫得到改性潤滑脂。

改性防鏽劑按如下工藝進行製備：按重量份將8份質量濃度為580g/l的鈉水玻璃溶液、5份三乙醇胺、1份固體硼酸、4份三乙胺四乙酸和4份鎢酸鈉混合均勻，然後於90℃恆溫水浴中攪拌25min，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。

乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按重量比25：3：7：18混合而成。

實施例4

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油25份、菜籽油32份、改性潤滑脂9份、季銨鹽12份、聚丙烯酸鈉3份、鉬酸鈉3份、偏硼酸鈉3份、十二烷氧基硼酸鑭5份、環己氧基硼酸銅5份、硼酸三丁酯3.5份、硼酸三辛酯3.5份、二烷基二硫代磷酸鑭3份、有機硼酸酯3份、納米金剛石8份、矽烷偶聯劑kh-5704.5份、改性防鏽劑7份、水8份、乳化劑8份、苯甲酸鈉4.5份。

改性潤滑脂按如下工藝進行製備：按重量份將14份蔗脂、4.5份燒鹼和水混合均勻，升溫至82℃，保溫4.5h，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入5份質量分數為22％的氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置3.5h，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入4份汽油，加熱至72℃，攪拌溶解，靜置35min，排除釋出的水層，接著加入42℃的水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱至82℃，過濾，蒸發濃縮，接著於680mm汞柱真空度，118℃乾燥3h，冷卻至室溫得到改性潤滑脂。

改性防鏽劑按如下工藝進行製備：按重量份將5份質量濃度為610g/l的鈉水玻璃溶液、3份三乙醇胺、2.5份固體硼酸、2.5份三乙胺四乙酸和4.8份鎢酸鈉混合均勻，然後於82℃恆溫水浴中攪拌32min，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。

乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按重量比18：4.5：5.5：21混合而成。

實施例5

本發明提出的一種防鏽改性金屬切削液，其原料按重量份包括：煤油35份、菜籽油18份、改性潤滑脂15份、季銨鹽8份、聚丙烯酸鈉5份、鉬酸鈉2份、偏硼酸鈉4份、十二烷氧基硼酸鑭4份、環己氧基硼酸銅7份、硼酸三丁酯2.5份、硼酸三辛酯4.5份、二烷基二硫代磷酸鑭2份、有機硼酸酯4份、納米金剛石4份、矽烷偶聯劑kh-5705.5份、改性防鏽劑5份、水12份、乳化劑4份、苯甲酸鈉5.5份。

改性潤滑脂按如下工藝進行製備：按重量份將22份蔗脂、3.5份燒鹼和水混合均勻，升溫至88℃，保溫3.5h，然後加入冷水攪拌至室溫，接著加入7份質量分數為18％的氯化鈣溶液攪拌均勻，靜置4.5h，加熱凝聚，接著將凝聚後的物料排去下層廢液，加入冷水攪拌至物料呈分散狀，然後加熱凝聚，放出下層廢水，洗滌後加入3份汽油，加熱至78℃，攪拌溶解，靜置25min，排除釋出的水層，接著加入48℃的水，洗滌，靜置分層，去水層，然後加熱至78℃，過濾，蒸發濃縮，接著於720mm汞柱真空度，112℃乾燥7h，冷卻至室溫得到改性潤滑脂。

改性防鏽劑按如下工藝進行製備：按重量份將7份質量濃度為590g/l的鈉水玻璃溶液、4份三乙醇胺、1.5份固體硼酸、3.5份三乙胺四乙酸和4.2份鎢酸鈉混合均勻，然後於88℃恆溫水浴中攪拌28min，冷卻至室溫得到改性防鏽劑。

乳化劑由石油磺酸鈉、油酸、三乙醇胺和水按重量比22：3.5：6.5：19混合而成。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。