[发明专利]环保型切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿色环保型切削液。

背景技术

金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。切削液是金属切削加工的重要的配套材料。使用金属切削液的目的就是降低切削力及刀具与工件之间的摩擦，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，减少刀具磨损，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳经济效果。因此，使用切削液是提高加工质量和降低加工成本的重要措施。

切削液具有冷却、润滑、清洗和防锈四种主要功能。近年来，由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液品种的更新换代，还要求切削液具有以下功能：①抗腐蚀性。②抗腐败性。③水质适应性。④油漆适应性。⑤稳定性。⑥安全性和低毒性⑦无刺激性气味⑧消泡性。⑨排放处理简便。⑩废液处理简便。尤其是近年来环境保护和人类健康日益成为全社会关注的焦点，而切削液会对环境和人体造成污染和损坏，因此切削液的使用和废液处理已受到环保法规日益严格的制约。传统的油基切削液防锈性、稳定性、冷却性及环保等方面已明显滞后于现代切削加工技术的发展，开始向无公害或低公害的水基切削液发展。

在发达国家，微乳化液已经普遍使用，并正在大力研究环保型切削液。国内也已经从乳化液向性能好、寿命长的合成切削液、微乳化液过渡。目前，国内外切削液研究的重点内容包括：高性能切削液的研制，延长切削液使用寿命的供液方法以及减少废液排放量的研究，更有效和更经济的废液处理方法研究等。而对生态环境和人类健康副作用小、加工性能优越的切削液是切削液研究的重要方向。目前研究开发的重点是：矿物油逐渐被生物降解好的植物油和合成酯所代替；油基切削液逐渐被水基切削液所代替；开发性能优良且对人体无害和对环境无污染的添加剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型切削液。

一种环保型切削液，其特征在于该切削液通过以下方法来制备：

A添加剂的合成：取脂肪酸酯和水合肼按摩尔比1∶1混合溶于乙醇中，回流反应12～48小时，冷却至20℃以下，抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体；将白色固体与酸酐化合物按摩尔比1∶1溶于氯仿或乙酸乙酯中，回流反应0.5～3小时；再按摩尔比1∶1～1∶3加入三乙醇胺，继续回流反应0.5～2小时，蒸去溶剂，得到添加剂；

B切削液的配制：切削液各组分的重量百分含量为聚乙二醇5～15％、乳化硅油0.25～1.0％、乙二胺四乙酸二钠0.1～1.0％、三乙醇胺1～10％、添加剂1～10％、蒸馏水余量；用碱性物质调节pH值至7.5～9制成环保型切削液。

本发明合成的添加剂为淡黄色至红棕色的固体或粘稠状液体，溶于水。它是一种表面活性剂，同时具有抗磨和高润滑性的特点。

在添加剂的合成过程中，脂肪酸酯为含6～18碳原子的脂肪酸甲酯、乙酯、正丁酯或其它的含6～18碳原子的脂肪酸酯。

在添加剂的合成过程中，酸酐化合物为丁二酸酐或顺丁烯二酸酐或柠檬酸酐。

所述的聚乙二醇分子量为400～2000，聚乙二醇可以使切削液中各组分更好地分散在水中，同时增强切削液的润滑性能。

所述的乙二胺四乙酸二钠能与金属离子形成极稳定的水溶性络合物。

所述的三乙醇胺是一种水溶性的防锈剂，可以有效的保护金属表面，防止氧化。

本发明的切削液不含对人体或环境产生不利影响的亚硝酸盐、有机酚等有毒化学品，具有防锈、抗磨及高润滑性的特点。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，通过实施例进行说明。

实施例1

在装有回流冷凝管及温度计的500mL圆底三口烧瓶中，加入220g油酸正丁酯、21g 85％水合肼和250mL乙醇，回流48小时，冷却至20℃以下抽滤，用无水乙醇洗涤、抽滤，得白色固体。

在装有回流冷凝管及温度计的250mL圆底三口烧瓶中，30g油酰肼、10g丁二酸酐和50mL乙酸乙酯，加热回流，反应1小时。加入三乙醇胺30g，继续回流反应1小时，蒸去溶剂乙酸乙酯，得淡黄色固体。

将聚乙二醇8g、乳化硅油0.5g、乙二胺四乙酸二钠0.5g，三乙醇胺5g和上诉合成的添加剂3g溶于适量的蒸馏水中，再用氢氧化钠水溶液调节pH值为8，得到总量为100g的切削液。

实施例2