[发明专利]一种沉降性水基切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及切削液技术领域，具体地，涉及一种沉降性水基切削液及其制备方法。

背景技术

现代机械加工逐步向高速、强力、精细方向发展，而超硬、超强度等难加工材料的使用也使切削加工的难度日益增加。由此导致切削加工中的摩擦力、摩擦热大幅度增加，这就要求金属加工液具有更好的光滑、冷却、清洗、防锈功能，以便取得理想的工件加工表面。其中，矿物油的光滑、防锈能力优异，但冷却、清洗功能差；乳化液和水基切削液的冷却、清洗功能较好，但光滑、防锈功能差，因此使用局限遭到限制。

然而机械加工过程中产生的铁粉和油石粉颗粒度小，容易悬浮在切削液中，重新渗入到砂轮-工件的界面间，从而影响加工效率、破坏工件表面的加工质量，所以必须要求切削液具有良好的清洗和沉降性。传统的切削工艺中，多采用柴油或煤油作为磨削液。然而，由于柴油和煤油闪点低，容易燃烧而导致火灾。另外，柴油或煤油中含有大量的芳香烃，易于挥发、分解成有害气体，危害工人健康。近年来，人们也研究开发了水基切削液。然而，水基切削液对细小粉尘的沉降性能差，在使用中很快失去沉降和清洗的功能，导致切削产生的细小粉尘与磨削液一起循环，损坏磨削表面。

因此，研制一种具有沉降、光滑和防锈性能的水基切削液具有重大的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种沉降性水基切削液及其制备方法，该水基切削液不仅具有优异的沉降性能和清洗功能，其光滑和防锈功能亦到达或超越乳化液的规范要求，可用于金属加工的挤压、车、钻等工序。

本发明还提供了所述水基切削液的制备方法。

本发明的技术方案如下：一种沉降性水基切削液，包括按质量百分比计的如下各组：

所述非离子表面活性剂H为松香、马来酸酐和多元胺聚合反应的产物；

所述油酸三乙醇胺酯是油酸和三乙醇胺酯化反应的产物。

所述非离子表面活性剂H的制备方法为：在催化剂下存在条件下，固体的天然松香加热至160-200℃熔融为液体，加入马来酸酐发生聚合反应得到共聚物马来松香，而后马来松香再与多元胺发生中和反应，即得所述非离子表面活性剂H。

所述多元胺为3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)和丙二醇双-(4，4’一二氨基)苯甲酸酯中的一种或其混合物。

所述油酸三乙醇胺酯的制备方法为：130-160℃的反应条件下，将摩尔比为1：3的油酸和三乙醇胺混合，油酸中的-COOH基团与三乙醇胺的-OH基团发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯。

所述有机硫为硫醇、硫酚、硫醚、二硫化物、多硫化物或环状硫化物中的一种或数种的混合物。

所述水基切削液还含有絮凝剂，所述絮凝剂选自聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)或其任意混合物。

所述的沉降性水基切削液的制备方法，包括如下步骤：

制备非离子表面活性剂H：在催化剂下存在条件下，固体的天然松香加热至160-200℃熔融为液体，加入马来酸酐发生聚合反应得到共聚物马来松香，而后马来松香再与多元胺发生中和反应，即得所述非离子表面活性剂H；

制备油酸三乙醇胺酯：130-160℃的反应条件下，将摩尔比为1：3的油酸和三乙醇胺混合，油酸中的-COOH基团与三乙醇胺的-OH基团发生酯化反应，生成油酸三乙醇胺酯；

按配方量取各组分；将OP-10,含C1-4的脂肪酸,聚乙二醇和水混合后，以1000-2000rpm搅拌30min,再加入L-AN10机械油，以1000-2000rpm搅拌30min,室温下，加入所述非离子表面活性剂H，所述油酸三乙醇胺酯，以1000-2000rpm搅拌30min,再加入所述有机硫、所述絮凝剂、所述妥尔油酸钠盐和所述石油酸钠盐混合均匀，最后加入消泡剂混合均匀，即得所述沉降性水基切削液。

本发明所述沉降性水基切削液。使用时稀释3-5倍使用。