一種改性粘土修飾型微乳化切削液制造技術

本發明專利技術公開了一種改性粘土修飾型微乳化切削液，由以下原料制備制成：精制礦物油、十二烷基磷酸酯三乙醇胺、烷基糖苷、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、十二烷基丙基甜菜堿、硬脂酸丁酯、石油磺酸鈉、硼酸酯、二乙醇胺、消泡劑、粘土、硅烷偶聯劑kh550、油酸、過硫酸鉀、茶皂素、壬基酚聚氧乙烯醚適量、苯基聚環氧乙烷磷酸酯、苯胺適量、無水乙醇適量、去離子水適量；本發明專利技術制備的微乳化切削液具有良好的潤滑性和冷卻性，pH值穩定性好，抑菌能力強，散熱性強，能為加工件提供良好的防銹性，并能大大提高加工件的加工精度。

Modified clay modified Microemulsion Cutting Fluid

The invention discloses a modified clay Microemulsion Cutting fluid, preparation made from the following raw materials: refined mineral oil, triethanolamine, twelve alkyl esters of alkyl glucoside, coconut oil fatty acid two ethanol, twelve alkyl amide propyl betaine, butyl stearate, petroleum sulfonic acid, sodium borate, two ethanol,. Clay, foaming agent, silane coupling agent KH550, oleic acid, potassium persulfate, tea saponin, and the amount of phenyl polyoxyethylene ether phosphate, aniline, the amount of ethanol amount, the amount of deionized water; microemulsion cutting fluid prepared by the invention has good lubrication and cooling, pH value stability, antibacterial ability strong, strong heat radiation, can provide good corrosion for processing parts, and can greatly improve the machining accuracy.

【技術實現步驟摘要】
一種改性粘土修飾型微乳化切削液
本專利技術涉及微乳化切削液
，尤其涉及一種改性粘土修飾型微乳化切削液。
技術介紹
金屬切削液是金屬加工過程中重要的配套材料，其主要作用是冷卻、潤滑、清洗和防銹。按照介質狀況分為兩大類：油基型和水基型切削液，油基型切削液的主要成分通常是礦物油（也有植物油或其他合成材料），并加入油溶性防銹劑、油性劑和含活性元素的極壓潤滑劑調合而成，相比水基切削液，油基切削液的潤滑性能和防銹性能較好，但卻具有易產生油霧、易著火等缺點，水基切削液是用大量的水將濃縮液稀釋后使用的，因而不具有產生油煙和引發火災的缺點，水的比熱容大，熱導率高，汽化熱大，是非常優良的冷卻劑，切且成本低廉，另外加工后的脫脂清洗也比較簡單。微乳液是一種介于乳化液和合成液之間并兼具乳化液潤滑性和合成液清晰性的性能優異的切削液，成本較低，是未來加工液的主要發展方向。隨著經濟的快速發展，各種鋼鐵和鋁合金的加工也飛速發展，目前國內在鋼鐵和鋁合金的潤滑方面金屬切削液研究較少，主要以進口為主，我國在這方面的的研究工作起步較晚，而且主要集中在材料加工成型上，對切削加工中的潤滑和防腐蝕方面的問題重視不夠。近年來隨著新型加工機械的不斷出現，加工條件日趨苛刻，對金屬切削液也提出了更高的要求。付巧蓮在《添加劑在微乳液中對鋁/鋼潤滑性能影響的研究》一文中針對鋁-鋼摩擦副難于潤滑的問題，以水性微乳化液為基礎液，系統的研究了氯系、磷系、硫系、酯類以及聚醚類五大類潤滑添加劑在微乳化液中對鋼-鋼摩擦副、鋁-鋼摩擦副的潤滑特性。研究發現微乳液的最大無卡咬負荷與添加劑的種類和用量有關，其中對鋼-鋼摩擦副的潤滑效果是多硫化物LZ5340L在水基微乳液中的響應值最好，加入量為5%時最大無卡咬負荷值為1118N，其次是氯化脂肪酸DA8527，硫化甘油三酸酯RC2411也有較好的潤滑性能；在微乳化液中對鋁-鋼的摩擦副潤滑結果為，硫系添加劑RC2411對鋁-鋼的摩擦副潤滑效果最好，當其濃度為4%時，鋁銷的磨損量只有0.1mg，LZ5340L在加入量為4%時，鋁銷的磨損量也只有0.2mg。通過一系列試驗后發現硫系添加劑對鋼-鋼摩擦副和鋁-鋼摩擦副具有較好的潤滑性能，對其機理進行初步分析認為硫系添加劑能在金屬表面形成一層致密的硫化膜，降低剪切應力，起到潤滑作用。雖然作者系統的研究了在微乳化液中添加硫系潤滑劑能夠有效的提高切削液的潤滑性能，但是隨著加工器件日趨多元化，人們對微乳化切削液的要求越來越高，防銹蝕和使用壽命問題是切削液加工過程中不得不考慮的一個重要因素，因此對微乳化切削液必須進行改性以期獲得的切削液能夠提高加工效率和工件的表面質量，同時延長刀具和切削液本身的使用壽命，降低加工成本，獲得最佳經濟效益才是當前的研究熱點。
技術實現思路
本專利技術目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種改性粘土修飾型微乳化切削液。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種改性粘土修飾型微乳化切削液，由以下重量份的原料制備制成：精制礦物油16-19、十二烷基磷酸酯三乙醇胺12-15、烷基糖苷3.5-4.5、椰油脂肪酸二乙醇酰胺7-9、十二烷基丙基甜菜堿3.5-4、硬脂酸丁酯2.7-3、石油磺酸鈉3.3-3.5、硼酸酯6-8、二乙醇胺3-4、消泡劑0.05-0.1、粘土3-4、硅烷偶聯劑kh5500.7-1、油酸4-6、過硫酸鉀11-13、茶皂素13-15、壬基酚聚氧乙烯醚適量、苯基聚環氧乙烷磷酸酯4-5、苯胺適量、無水乙醇適量、去離子水適量。所述一種改性粘土修飾型微乳化切削液，由下列具體步驟制備制成：（1）將粘土和油酸混合加熱至60℃攪拌反應1h，硅烷偶聯劑kh550用4-5倍量的無水乙醇溶解攪拌均勻，然后緩緩滴加到黏土混合物中，在60℃下恒溫反應3-4h，然后置于烘箱中105℃下干燥至恒重，冷卻至室溫備用；（2）將茶皂素和壬基酚聚氧乙烯醚按照質量比2:3混合攪拌均勻，加入總重量7-9倍量的去離子水攪拌均勻，再加入苯胺，攪拌均勻后加入步驟（1）制備的產物，其中苯胺與步驟（1）制備的產物質量比為2-3:1，將25%的過硫酸鉀溶液以1d/s的速率滴加到上述混合溶液中，此過程保持反應在冰水浴條件下，滴加完畢后繼續反應5-6h，反應結束后過濾，產物用無水乙醇和去離子水洗滌數次，然后在真空干燥中60℃下干燥至恒重；(3)在反應容器中加入精制礦物油，攪拌加熱至60-65℃時依次加入石油磺酸鈉、硬脂酸丁酯、十二烷基磷酸酯三乙醇胺、烷基糖苷、椰油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基丙基甜菜堿，每加入一種物料攪拌均勻后即可加入下一種物料，而后加入硼酸酯，攪拌溶解均勻得油相體系；（4）在容器中加入去離子水加熱到70-80℃，在攪拌下緩慢加入氯化鈉和偶合穩定劑充分攪拌溶解，攪拌均勻后加入步驟(2)制備的產物超聲分散均勻得水相體系；（5）在保持60-70℃下將水相體系緩慢加到以200-300r/min轉速攪拌的油相體系中，待水相體系滴加結束后控制反應溫度為40-50℃，加入消泡劑得到基礎濃縮液，向該濃縮液中加入其余剩余物料調成母液，用去離子水將其稀釋成濃度為10%的微乳化切削液即可。本專利技術的優點是：聚苯胺具有合成原料成本低廉、優異的抗劃傷、抗點蝕能力等優點，能夠在鋼鐵和鋁合金的表面形成均勻致密的聚苯胺膜，起到良好的防腐防銹的作用，但是其在一般的有機溶劑中溶解性較差，因此需要對其進行摻雜改善其溶解性，聚苯胺具有優異的俘獲納米粒子的寄主能力，可以與一些活潑的無機納米粒子共同摻雜有效的改善其溶解性及耐蝕能力，將油酸修飾粘土，并且利用硅烷偶聯劑對其二次改性使其表面具備氨基，提高了粘土的反應活性、分散性和穩定性，本專利技術利用茶皂素和壬基酚聚氧乙烯醚對聚苯胺進行摻雜，起到接枝增溶的作用，有利于分子鏈的離域和舒展，降低分子鏈間的相互作用力，有助于提高聚苯胺乳液的流動性和分散性，并且和改性粘土形成良好的交聯網絡結構，在水基中具有良好的分散性和穩定性，提高了微乳化切削液的防腐蝕、耐磨、減摩等功能，本專利技術制備的微乳化切削液具有良好的潤滑性和冷卻性，pH值穩定性好，抑菌能力強，散熱性強，能為加工件提供良好的防銹性，并能大大提高加工件的加工精度。具體實施方式一種改性粘土修飾型微乳化切削液，由以下重量份（公斤）的原料制備制成：精制礦物油16、十二烷基磷酸酯三乙醇胺12、烷基糖苷3.5、椰油脂肪酸二乙醇酰胺7、十二烷基丙基甜菜堿3.5、硬脂酸丁酯2.7、石油磺酸鈉3.3、硼酸酯6、二乙醇胺3、消泡劑0.05、粘土3、硅烷偶聯劑kh5500.7、油酸4、過硫酸鉀11、茶皂素13、壬基酚聚氧乙烯醚適量、苯基聚環氧乙烷磷酸酯4、苯胺適量、無水乙醇適量、去離子水適量。所述一種改性粘土修飾型微乳化切削液，由下列具體步驟制備制成：（1）將粘土和油酸混合加熱至60℃攪拌反應1h，硅烷偶聯劑kh550用4倍量的無水乙醇溶解攪拌均勻，然后緩緩滴加到黏土混合物中，在60℃下恒溫反應3h，然后置于烘箱中105℃下干燥至恒重，冷卻至室溫備用；（2）將茶皂素和壬基酚聚氧乙烯醚按照質量比2:3混合攪拌均勻，加入總重量7倍量的去離子水攪拌均勻，再加入苯胺，攪拌均勻后加入步驟（1）制備的產物，其中苯胺與步驟（1）制備的產物質量比為2:1，將25%的過硫酸鉀溶液以1d/s的速率滴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改性粘土修飾型微乳化切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成：精制礦物油16?19、十二烷基磷酸酯三乙醇胺12?15、烷基糖苷3.5?4.5、椰油脂肪酸二乙醇酰胺7?9、十二烷基丙基甜菜堿3.5?4、硬脂酸丁酯2.7?3、石油磺酸鈉3.3?3.5、硼酸酯6?8、二乙醇胺3?4、消泡劑0.05?0.1、粘土3?4、硅烷偶聯劑kh550?0.7?1、油酸4?6、過硫酸鉀11?13、茶皂素13?15、壬基酚聚氧乙烯醚適量、苯基聚環氧乙烷磷酸酯4?5、苯胺適量、無水乙醇適量、去離子水適量。

【技術特征摘要】
1.一種改性粘土修飾型微乳化切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成：精制礦物油16-19、十二烷基磷酸酯三乙醇胺12-15、烷基糖苷3.5-4.5、椰油脂肪酸二乙醇酰胺7-9、十二烷基丙基甜菜堿3.5-4、硬脂酸丁酯2.7-3、石油磺酸鈉3.3-3.5、硼酸酯6-8、二乙醇胺3-4、消泡劑0.05-0.1、粘土3-4、硅烷偶聯劑kh5500.7-1、油酸4-6、過硫酸鉀11-13、茶皂素13-15、壬基酚聚氧乙烯醚適量、苯基聚環氧乙烷磷酸酯4-5、苯胺適量、無水乙醇適量、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種改性粘土修飾型微乳化切削液，其特征在于，由下列具體步驟制備制成：（1）將粘土和油酸混合加熱至60℃攪拌反應1h，硅烷偶聯劑kh550用4-5倍量的無水乙醇溶解攪拌均勻，然后緩緩滴加到黏土混合物中，在60℃下恒溫反應3-4h，然后置于烘箱中105℃下干燥至恒重，冷卻至室溫備用；（2）將茶皂素和壬基酚聚氧乙烯醚按照質量比2:3混合攪拌均勻，加入總重量7-9倍量的去離子水攪拌均勻，再加入苯胺，攪拌均勻后加入步...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江海濤，
申請(專利權)人：天長市潤達金屬防銹助劑有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34