[发明专利]一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性环保切削液，更准确地说，涉及一种功能化离子液体增强综合性能的水性切削液，属于金属加工液领域，本发明还涉及一种离子液体辅助增效的水性环保切削液的制备方法。

背景技术

甘油三油酸酯在食品、化妆品中用作乳化剂、乳化稳定剂、湿润剂。在润滑领域中，由于全球性石化资源的短缺与生态环境的污染，以及甘油三油酸酯本身所具有的优良的润滑和防锈等性能，作为环保油料的它需求将越来越大。尽管甘油三油酸酯已在工业上广泛应用，但大多是从天然的动植物油中提取，不仅成本高，污染环境，而且很难得到高品质的油脂，研发高效合成的环保催化剂制备甘油三油酸酯是其实现可持续发展必然的趋势。

室温离子液体因具有优良的酸碱可调节性、极性、化学稳定性等优点，作为环境友好的绿色溶剂和催化剂被成功应用于各种有机合成反应。国内外对甘油和油酸合成甘油三油酸酯的研究主要集中使用对甲苯磺酸、离子交换树脂、浓硫酸等催化剂，上述催化剂具有污染环境、不可重复使用、制备后处理步骤复杂等缺点。离子液体应用于合成甘油三油酸酯特别是合成纯度高的甘油三油酸酯，不必提纯直接添加应用于水性切削液的工艺尚未见报道。

近年来，离子液体因其结构中含有极性和非极性基团，而且其非极性基团一般都含有长碳链，使其具有优良的润滑性，能在金属表面形成坚硬的保护膜，有效避免加工过程模具对工件的损伤，因此作为一种优良的新型环保润滑剂，引起润滑油领域研究者们的关注和追捧。离子液体特别是功能化的离子液体及其组合物作为环保型水性金属切削液的润滑剂尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术的不足与缺陷，提供一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液的制备方法，该方法反应条件温和、反应后物料自动分相、分离处理简便、催化剂可重复使用。本发明还提供了一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液。

为解决上述技术问题，实现上述目的的技术方案是：一种功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液，其特征是：其按重量百分比由以下组分组成：

植物油：      45～60%

合成酯：      10～15%

乳化剂：      10～15%

PH稳定剂：    5～15%

铜缓蚀剂：    0.5～2%

铝缓蚀剂：    0.5～2%

防腐杀菌剂：  1～3%

离子液体极压剂：0.5～2%

防锈剂：      0.5～3%

水：          10～15%

其中，所述离子液体极压抗磨剂为1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EAMIM]BF₄）、1,6-二(3-乙基-1-咪唑基)己烷二乙基磷酸盐（DIL）、1-甲基-3-己基咪唑磷酸二异辛基离子液体（PehIL）中一种或两种以上的混合物。

优选的是，所述植物油为三羟甲基丙烷油酸酯、环氧化大豆油、油酸异辛酯、环氧大豆油酸-2-甲基己酯、三羟甲基丙烷椰油酯中一种或两种以上的混合物。

优选的是，所述合成酯为甘油三油酸酯。

优选的是，所述乳化剂为妥尔油二异丙醇酰胺、妥尔油单异丙醇酰胺、Span60、脂肪酸酰胺聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺中一种或两种以上的混合物。

优选的是，所述PH稳定剂为单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺中一种或两种以上的混合物。

优选的是，所述铜缓蚀剂为甲基苯并三氮唑；铝缓蚀剂为陶氏的非硅非磷Corrguard SI；防腐杀菌剂为TROY K18N；防锈剂为三聚酸；水为工业用水。

本发明采用磺酸型离子液体（Ionic Liquid，简称IL）做催化剂，由甘油和油酸合成甘油三油酸酯。

本发明提供了了一种上述的功能化离子液体辅助增效的水性环保切削液的制备方法，包括以下步骤：

a）将合成酯、植物油与防腐杀菌剂在常温常压下搅拌混合均匀得混合物组分A；

b）将PH稳定剂、防锈剂与水在30～80℃搅拌混合10min～1h得混合物组分B；

c）将乳化剂与离子液体极压剂常温常压下搅拌混合得混合物组分C；

d）将A、B、C三混合物组分加入反应釜中，并加入铜、铝缓蚀剂，在30～80℃搅拌混合10min～1h得产品；