[发明专利]一种环保型高镁铝合金切削液及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工液领域，尤其是涉及一种环保型高镁铝合金切削液及其制备与应用。

背景技术

加工高镁铝合金时，由于镁含量高，导致工作液中镁离子的增加，工作液硬度大，这就促成了工作液需要很高的抗硬水能力。为了提高其抗硬水能力，我们就需要从表面活性剂方面进行研究测试。非离子表面活性剂在溶液中呈离子态，易受酸碱影响，抗硬水能力稍弱，非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，抗硬水能力强，因此我们偏向选择非离子表面活性剂。醇醚羧酸盐虽然是阴离子表面活性剂，其结构与肥皂相似，但是其嵌入的EO链使其兼具阴离子和非离子表面活性剂的特点，因此醇醚羧酸盐也纳入我们的选取范围之内。出于环境保护的目的，我们在选择表面活性剂的时候我们需要选择对环境影响小的，生物降解性好的。因此我们选取了醇醚羧酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚，山梨糖醇脂肪酸酯和植物基脂肪醇烷氧基化合物等一系列的表面活性剂做实验。同样的金属加工过程中必不可少的元素—润滑也是一个重要的指标，考虑到环境保护问题，我们在润滑剂方面需要使用生物降解性好的，例如三羟丙烷油酸酯，妥尔油脂肪酸酯，四聚蓖麻油酸，丙三醇和多元醇酯等等一系列的润滑剂进行实验。为确保加工材质在加工时不生锈，我们需要在切削液中添加防锈剂，以此来确保高镁铝合金加工时不生锈。我们从防锈剂中筛选出高生物降解性，无毒的原料进行实验，比如三元有机酸防锈剂，苯胼三氮唑，磷酸酯等一系列防锈剂进行研发试用。

如何将上述所有对切削液的性能和用途关系的因素全面考量以提出一种综合性能佳的环保型高镁铝合金切削液的制备方法值得探讨。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种具备很高的抗硬水能力、对环境影响小、生物降解性能好、润滑性能佳、稳定性高的环保型高镁铝合金切削液及其制备与应用。

技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种环保型高镁铝合金切削液，以质量计算包括油溶性成分和水溶性成分；所述油溶性成分包括：环烷基基础油30-48份，妥尔油脂肪酸酯1-3份，多元醇酯8-12份，三羟酯3-5份，四聚蓖麻油酸2-4份，植物基脂肪醇烷氧基化合物1-2.5份，山梨糖醇脂肪酸酯1-2份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-2份，酰胺3-5份，醇醚羧酸盐2-5份，磷酸酯0.5-1份，植物油酸或者乙二胺四乙酸四钠3-5份；

所述水溶性成分包括：三元有机酸1-2份，癸二酸1-2份，硼酸1-2份，苯骈三氮唑0.3-1份，三乙醇胺9份，二甘醇胺2份，十六醇或者十四醇2-4份，去离子水18-24份，1，3，5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪1-2份，碘代丙炔基氨基甲酸丁酯0.5-1份，吗啉衍生物杀菌剂MBM 0.5-1.5份；其中1，3，5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和吗啉衍生物杀菌剂MBM属于杀菌剂成分。

更进一步的，本发明公开了一种环保型高镁铝合金切削液，以质量计算包括如下原料组分：环烷基基础油30-48份，妥尔油脂肪酸酯1-3份，多元醇酯8-12份，三羟酯3-5份，四聚蓖麻油酸2-4份，植物基脂肪醇烷氧基化合物1-2.5份，山梨糖醇脂肪酸酯1-2份，脂肪醇聚氧乙烯醚1-2份，酰胺3-5份，醇醚羧酸盐2-5份，磷酸酯0.5-1份，植物油酸或者乙二胺四乙酸四钠3-5份；

所述水溶性成分包括：三元有机酸1-2份，癸二酸1-2份，硼酸1-2份，苯骈三氮唑0.3-1份，三乙醇胺9份，二甘醇胺2份，十六醇或者十四醇2-4份，去离子水18-24份，1，3，5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪1-2份，碘代丙炔基氨基甲酸丁酯0.5-1份，吗啉衍生物杀菌剂MBM 0.5-1.5份；其中1，3，5-三(2-羟乙基)-六氢-三嗪、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和吗啉衍生物杀菌剂MBM属于杀菌剂成分。

本发明还公开了上述环保型高镁铝合金切削液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各原料按照所需比例称量备用；

(2)将油溶性成分在40-50℃搅拌2h，直至油基部分透明；

(3)将除杀菌剂成分外的水溶性成分在室温下搅拌2h,直至水基部分透明；

(4)将步骤(3)搅拌完成的水溶性成分加入到搅拌完成的油溶性成分中，继续搅拌均匀直至混合液透明；

(5)最后将三种杀菌剂成分加入到上述混合液中，搅拌至透明，即得所需切削液。

本发明还提供了上述一种环保型高镁铝合金切削液的应用，具体的为工作液的配制比例为：切削液与水混合质量比例为1:20或者1:10。