[发明专利]一种铝合金准干切削油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种铝合金准干切削油及其制备方法。

背景技术

传统的铝合金切削加工采用矿物油或植物油或切削液进行大量冲淋式润滑，润滑剂的使用量大，不仅浪费资源，造成加工场所和环境的巨大污染，同时还会严重影响操作工人的身体健康。在提倡节能减排、环境保护、绿色生产的今天，急需一种新的铝合金切削加工工艺。准干切削技术是一门近几年发展起来的铝合金切削加工新技术，就是在铝合金切削加工过程中使用准干润滑系统进行润滑，该技术的发展需要一种适用于铝合金切削工艺中配合准干润滑装置使用的铝合金准干切削油。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于铝合金切削加工工艺中配合准干润滑装置使用的铝合金准干切削油，以代替原有的传统的以矿物油或植物油或切削液作为铝合金加工切削油/液。

本发明的技术方案如下：

一种铝合金准干切削油，它由以下重量百分比的组分组成：

二乙二醇羧酸硼酸酯（含少量乙二醇二羧酸酯和硼酸）20-80%

二乙二醇羧酸磷酸酯（含少量乙二醇二羧酸酯和磷酸）20-80%

上述铝合金准干切削油的制备方法如下：

将二乙二醇羧酸硼酸酯（含少量乙二醇二羧酸酯和硼酸）和二乙二醇羧酸磷酸酯（含少量乙二醇二羧酸酯和磷酸）按比例混合搅拌均匀，即制备成一种铝合金准干切削油。

本发明中铝合金准干切削油的制备总体可分如下五个步骤进行：

步骤1.制备二乙二醇硼酸酯A：

将乙二醇和硼酸按摩尔比2：1加入反应釜中，充入氮气保护，搅拌加热至160-180℃，保持恒温搅拌4小时左右，减压排出反应生成的水，制备成二乙二醇硼酸酯A备用；上述反应方程式为：

步骤2.制备二乙二醇羧酸硼酸酯B（含少量乙二醇二羧酸酯和硼酸）:

将上述步骤1反应生成的二乙二醇硼酸酯A和一元羧酸，按摩尔比二乙二醇硼酸酯：一元羧酸=1：1加入反应釜中，然后再加入占总重量约2%的强酸性阳离子交换树脂为催化剂，充氮气保护，搅拌加热至200-220℃，保持恒温搅拌3-4小时，减压排出反应生成的水，除去阳离子交换树脂，即制得二乙二醇羧酸硼酸酯B；上述反应方程式为：

上述反应式中R为C7~C19的烷基或烯烃基。

由于二乙二醇硼酸酯容易水解或步骤1反应不充分，均可产生乙二醇和硼酸，所以上述反应过程中还包含少量乙二醇和一元羧酸反应生成乙二醇二羧酸酯的副反应，其反应方程式为：

HO-CH₂-CH₂-OH+2R-COOH→R-COO-CH₂-CH₂-OOC-R+2H₂O

上述反应式中R为C7~C19的烷基或烯烃基；

因此，上述制得的二乙二醇羧酸硼酸酯B中含有少量乙二醇二羧酸酯和硼酸。

步骤3：制备二乙二醇磷酸酯C：

将乙二醇和磷酸按摩尔比2：1加入反应釜中，充入氮气保护，搅拌加热至110-120℃，保持恒温搅拌3小时左右，减压排出反应生成的水，制备成二乙二醇磷酸酯C备用；上述反应方程式为：

步骤4：制备二乙二醇羧酸磷酸酯D（含少量乙二醇二羧酸酯和磷酸）：

将上述步骤3反应生成的二乙二醇磷酸酯和一元羧酸，按摩尔比二乙二醇磷酸酯：一元羧酸=1：1加入反应釜中混合搅拌，然后再加入占总重量约2%的强酸性阳离子交换树脂为催化剂，充氮气保护，搅拌加热至200-220℃，保持恒温搅拌3-4小时，减压排出反应生成的水，除去阳离子交换树脂，即制得二乙二醇羧酸磷酸酯D；上述反应方程式为：

上述反应式中R为C7~C19的烷基或烯烃基。

由于二乙二醇磷酸酯容易水解或步骤1反应不充分，均可产生乙二醇和磷酸，所以上述反应过程中还包含少量乙二醇和一元羧酸反应生成乙二醇二羧酸酯的副反应，其反应方程式为：

HO-CH₂-CH₂-OH+2R-COOH→R-COO-CH₂-CH₂-OOC-R+2H₂O

上述反应式中R为C7~C19的烷基或烯烃基；

因此，上述制得的二乙二醇羧酸磷酸酯D中含有少量乙二醇二羧酸酯和磷酸。