[发明专利]一种以改性植物油为基础油的微乳切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种以改性植物油为基础油的微乳切削液及其制备方法。

背景技术

以水代油，节约能源，对环境友好是当前金属加工液发展方向之一。水基切削液分为三大类：无油水基合成切削液，半合成微乳切削液以及乳化油。由于半合成微乳液既具备了合成切削液冷却性能好，防锈性好的功能，所以自上世纪八十年代以来应用越来越广泛。微乳液主要由矿物油，脂肪酸皂油性剂，硫氯极压添加剂及防锈剂，表面活性剂等组成，这些成分大多数不能生物降解，废液处理也比较困难，导致微乳液的废液排放给环境造成严重污染。植物油是一种可生物降解的油品，同时具备优秀的润滑性能。但植物油的化学结构含有较多的不饱和成分，抗氧化性能差，容易发臭变质，影响切削液的使用寿命。由于植物油可生物降解，又是可再生的能源，近年来许多国家对植物油的应用进行了大量研究，取得了一定成果，使利用植物油作为基本材料配制可生物降解的微乳切削液成为可能。

发明内容

本发明提供一种以改性植物油为基础油的微乳切削液及其制备方法，本发明以可生物降解的改性植物油为基础油，以可生物降解的乳化剂作离子型表面活性剂，并添加油溶性防锈剂，有色金属缓蚀剂和杀菌剂等。本发明的半合成微乳液采用经过特殊工艺改性的植物油，碘值低，高温稳定性好，皂化值高，以此为基础油配制的水基半合成微乳液，润滑性能好，稳定性好，可以满足铸铁、碳钢、合金钢、有色金属切削加工的工艺要求，同时本发明配制的金属切削微乳液具有可生物降解的功能，可降低废液的排放对环境的污染，本发明的产品不含硫、磷、氧等极压添加剂，不含重金属，是一种对环境友好的水基切削液产品。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，由以下重量组份构成：

更具体的，一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，所述改性植物油为菜籽油，大豆油，棉籽油，棕榈油等通过化学改性(先氧化后醇化)去除植物油的不饱和成分，提高其抗氧化性和热稳定性。

改性植物油的外观为浅黄色透明液体；密度为0.92-0.95g/cm³；碘值≦5；酸值≦0.5；开口闪点≥190℃；皂化值为190-200。

从上述指标可以看出，碘值已降到5以下，说明改性植物油中的不饱和成分已降到很低。皂化值保持在190-200的范围，植物油的油性没受到影响。

更具体的，一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，所述水为蒸馏水、软化水等。

更具体的，一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，所述油溶性防锈剂为十二烯基丁二酸或十二烯丁二酸酯。

更具体的，一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，所述表面活性剂Ⅰ为HLB值大于10的非离子型表面活性剂，如壬基酚聚氧乙烯醚；所述表面活性剂Ⅱ为HLB值小于6的非离子型表面活性剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚，主要用于微乳液的乳化平衡。

更具体的，一种以改性植物油为基础油的微乳切削液，所述偶合剂为二甘醇、甘油或乙醇中的一种或几种。

本发明还提供一种以改性植物油为基础油的微乳切削液的制备方法具体如下：

第一步，依次将改性植物油、油溶性防锈油、金属缓蚀剂、表面活性剂Ⅰ、表面活性剂Ⅱ、偶合剂加入搅拌罐，混合搅拌0.5～1.5小时；

第二步，往反应罐中加水，继续搅拌0.5～1.5小时；

第三步，加入杀菌剂后搅拌15～60分钟，用偶合剂调至透明；

第四步，静置反应30～60分钟得到切削液；

更具体地，所述第一步中，改性植物油、油溶性防锈油、金属缓蚀剂、表面活性剂Ⅰ、表面活性剂Ⅱ、偶合剂的质量份数比例如本发明提供的上述一种以改性植物油为基础油的微乳切削液的组份相同。

本发明采用改性植物油有如下优点：

1.改性植物油保持了植物油可生物降解的优点，降低了切削液废液排放对环境的污染；

2.改性植物油通过化学方法大幅降低了植物油中的不饱和结构，使其抗氧化性和热稳定性有了很大提高，延长了切削液的使用寿命，减少了废液的排放量，降低了切削液的使用成本；

3.试用改性植物油代替矿物油作为水基半合成切削液的基础油，由于植物油是一种很好的油性剂，加入量足够多，可以不用再漆加脂肪酸皂和硫磷极压剂也可以基本满足一般金属切削加工工艺的要求，这对扩大切削液的使用范围，降低切削液的生产成本，改善切削液使用环境都是有益的。