[发明专利]一种航空铝合金高速铣削用水溶性切削油及其制备方法

说明书

本发明属于金属加工用润滑油领域，公开了一种航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油，包含基础油，以及溶于所述基础油中的硬脂酸异辛酯、聚脂肪酸酯和妥尔油。本发明通过将硬脂酸异辛酯与聚脂肪酸酯、妥尔油复配使用，与基础油产生协同作用，使得本发明产品具有优异的润滑性能，大大地满足铝合金高速铣削加工所需，不易粘刀，且工件表面粗超度与精度优异，避免产生“虚假切削”现象。此外，本发明提供的航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油的制备方法操作简单，制得的航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油润滑性好。

技术领域

本发明属于金属加工用润滑油领域，具体涉及一种航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油及其制备方法。

背景技术

普通铣削加工采用较低的进给速度和较大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工而言具有高效率、高精度、高的表面质量以及可加工高硬材料等优势。鉴于高速加工具备上述优点，高速加工在模具制造中正得到广泛应用，尤其以航空金属配件的加工为新技术主要应用端，并逐步替代部分磨削加工和电加工。但是，航空用铝合金工件在高速铣削加工过程中应满足无干涉、无碰撞、光滑、切削负荷平滑等条件，而这些条件造成高速铣削对刀具材料、刀具结构、刀具装夹以及机床的主轴、机床结构、进给驱动和CNC系统上提出了特殊要求，其中作为具备润滑、冷却、清洗与防锈性能的润滑剂——切削油，是高速铣削技术应用必不可少的要素之一。

发明内容

本发明一方面在于提供一种航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油，该切削油具备优异的润滑性。

本发明提供一种航空铝合金高速铣削用水溶性环保切削油，包含基础油、硬脂酸异辛酯、聚脂肪酸酯和妥尔油。

上述的硬脂酸异辛酯又名十八酸辛酯、十八烷酸-2-乙基己基酯、硬脂酸乙基己酯、辛醇硬脂酸酯、硬脂酸2-乙基己酯，其英文名称为2-ETHYLHEXYL STEARATE，分子式为C₁₇H₃₅COOC₈H₁₇，为无色至微黄色透明油状液体，其酸值≤0.5mgKOH/g，羟值≤1.0mgKOH/g。硬脂酸异辛酯无毒无味，具有良好的渗透性、流动性、触变性、铺展性和滑爽性，而且具有增加光泽的作用，具有柔润皮肤的功能。硬脂酸异辛酯具有较低的凝固点，冬季生产操作较为方便，硬脂酸异辛酯还具有抗御酶分解和抗氧化作用。

本发明的聚脂肪酸酯选自聚氯乙烯脂肪酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯中的一种或者至少两种。其中，聚甘油脂肪酸酯又名聚脂肪酸甘油酯。这里，“至少两种”指的是聚氯乙烯脂肪酸酯和聚羟基脂肪酸酯的混合物，聚羟基脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯的混合物，聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇脂肪酸酯的混合物，聚氯乙烯脂肪酸酯、聚羟基脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯的混合物，聚羟基脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇脂肪酸酯的混合物，或者聚氯乙烯脂肪酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯和聚乙二醇脂肪酸酯的混合物。

妥尔油是Tall Oil的译音，妥尔油又称液体松香，是从碱法(主要为硫酸盐法)制木浆时所残余的黑色溶液制得。将松木切片并用氢氧化钠和硫化钠加压蒸煮时，木材细胞膜及细胞内的松脂酸和木材内的脂肪酸酯都被水解皂化成钠盐并溶于水中，木质素与碱作用亦成为可溶物，而不溶的纤维素被分离成纸浆，即得到副产物纸浆废液。将纸浆废液静置分层，下层黑液主要含木质素，浮在上层的主要是脂肪酸钠皂和松脂酸钠皂，刮取上层浮物，即得粗托尔皂(也称粗硫酸盐皂)。粗托尔皂的有效成分含量过低，含大量水分，同时含有木质素,用粗托尔皂作为提取妥尔油的原料，将粗妥尔皂洗涤，酸化和静置分层，上层即为粗妥尔油，中层主要为木质素，下层是水的无机盐等，分出上层物即得到粗妥尔油。妥尔油主要用于肥皂、清漆、油漆、油墨、润滑剂、金属加工用的油、消毒剂或胶粘剂等，主要成分是脂肪酸和松香酸，属于混合物。妥尔油在金属加工液中用于乳化液、微乳液中，作为辅助乳化剂可以减少主乳化剂的用量，与常用的油酸相比乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好并且有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性。