本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種耐腐蝕切削液及其制備方法。

背景技術(shù)：

金屬切削過程中，刀具切入被加工材料，產(chǎn)生切割作用，被加工材料受到刀具前刀面的推擠和摩擦，沿著某一斜面滑移，產(chǎn)生塑性變形，形成切削。在切削過程中，要使切削溫度和切削力得到最大限度的降低，提高刀具壽命和工件尺寸精度及表面質(zhì)量，切削液是一個(gè)重要的途徑。

金屬加工切削液是專門適用于金屬切削加工的半合成金屬切削液，與傳統(tǒng)的皂化液相比，不易燃燒，無刺激，不燃燒，不發(fā)臭對環(huán)境無污染，具有良好的潤滑、抗磨、抗極壓、防銹、防腐、清洗和冷卻新能；能顯著提高工件加工光潔度，增大切削量，延長防銹周期，增加使用壽命；能有效提高生產(chǎn)效率和降低能耗及切削液定額成本，它免去了采用防銹油對后續(xù)工序的不利影響，它的成分中不含亞硝酸鈉等致癌物，對人基本無任何毒害作用，在同類產(chǎn)品中抗氧化能力和潤滑性能有著極大優(yōu)勢。廣泛應(yīng)用于五金產(chǎn)品切削、車、磨削等加工，克服了普通切削液潤滑不足的缺點(diǎn)。鋁合金切削液具有優(yōu)異的冷卻、潤滑、抗氧化性能，使用壽命長，不容易變質(zhì)發(fā)臭，加工后的工件亮度非常顯著。

公開號(hào)為cn104194907a公開了一種金屬加工用水基型切削液，由潤滑劑、金屬防銹劑、極壓抗磨劑、非離子表面活性劑、分散劑及消泡劑和水組成，所述潤滑劑是由油酸與三乙醇胺反應(yīng)而得的油酸三乙醇胺；防銹劑是由硼酸與聚乙二醇反應(yīng)生成的聚乙二醇硼酸酯再與油酸三乙醇胺、苯并三氮唑混合而得的協(xié)同防銹劑，極壓抗磨劑采用的是聚乙二醇硼酸酯；非離子表面會(huì)星際采用的是十二烷基酚聚氧乙烯醚與聚乙二醇的混合物；分散劑采用的是三乙醇胺；消泡劑采用的是甘油聚氧丙烯醚，上述組分及其配比為（w/w)：油酸8-12%，三乙醇胺1.8-2.5%，硼酸0.3-0.6%，苯并三氮唑0.2-0.5%，碳酸鈉5-8%，聚乙二醇10-12%，十二烷基酚聚氧乙烯醚(op-10)0.2-0.5%，甜菜堿0.7-1%，甘油聚氧丙烯醚0.5-0.8%，余量水。上述防銹劑是由聚乙二醇硼酸酯、油酸三乙醇胺、苯并三氮唑混合而得的協(xié)同防銹劑，聚乙二醇硼酸酯、油酸三乙醇胺是由油酸和三乙醇胺，硼酸和聚乙二醇混合合成的，有機(jī)物合成條件不好控制，很容易生成其他的物質(zhì)，耐腐蝕效果不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述切削液存在的缺陷，提供一種耐腐蝕性能好的切削液及其制備方法。

本發(fā)明提供耐腐蝕切削液，所述切削液的原料按照重量百分比含有：消泡劑0.02-0.08wt%、苯甲酸鈉0.05-0.1wt%、三乙醇胺1.2-2.5wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚1-2wt%、油酸三乙醇胺1-2wt%、硫脲0.4-0.8wt%、二乙醇胺硼酸脂1.1-2wt%、二元羧酸0.4-0.8wt%、余量為水。

本發(fā)明還提供了耐腐蝕切削液的制備方法，該方法包括將消泡劑、苯甲酸鈉、三乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、硫脲、二乙醇胺硼酸脂、二元羧酸和水混合記得到所述的切削液；其中，按照重量百分比計(jì)算，所述消泡劑為0.02-0.08wt%、苯甲酸鈉為0.05-0.1wt%、三乙醇胺為1.2-2.5wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚為1-2wt%、油酸三乙醇胺為1-2wt%、硫脲為0.4-0.8wt%、二乙醇胺硼酸脂為1.1-2wt%、二元羧酸為0.4-0.8wt%、余量為水。

本發(fā)明提供的耐腐蝕切削液，采用的二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺和二元羧酸組成的復(fù)合防銹劑，并且控制該切削液中各物質(zhì)的含量范圍，使該切削液具有很好的耐腐蝕性能。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是b1組鋁合金的sem圖；

圖2是b2組鋁合金的sem圖；

圖3是b3組鋁合金的sem圖；

圖4是b4組鋁合金的sem圖；

圖5是b5組鋁合金的sem圖；

圖6是cb1組鋁合金的sem圖；

圖7是cb2組鋁合金的sem圖；

圖8是cb3組鋁合金的sem圖；

圖9是cb4組鋁合金的sem圖；

圖10是cb5組鋁合金的sem圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種耐腐蝕切削液，所述切削液的原料按照重量百分比含有：消泡劑0.02-0.08wt%、苯甲酸鈉0.05-0.1wt%、三乙醇胺1.2-2.5wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚1-2wt%、油酸三乙醇胺1-2wt%、硫脲0.4-0.8wt%、二乙醇胺硼酸脂1.1-2wt%、二元羧酸0.4-0.8wt%、余量為水。

本發(fā)明采用的是二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺和二元羧酸組成的復(fù)合防銹劑。該復(fù)合防銹劑二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺和二元羧酸協(xié)同作用，在金屬表面形成一層保護(hù)膜，該保護(hù)膜可以保護(hù)金屬在切削液中不被腐蝕。二乙醇胺硼酸酯分子中含有硼酯基，具有殺菌的作用，降低切削液中菌類的繁殖能力，具有抗菌性能；分子中還含有硼酯酰胺基和水溶性的二元羧酸緩蝕劑含有親水性的羧基，會(huì)在合金表面形成吸附膜或者與合金表面的離子螯合形成保護(hù)層。油酸三乙醇胺的氨基可以吸附在合金表面和合金原子生成配位鍵，疏水的長碳鏈背向合金而朝向腐蝕介質(zhì)，形成一層保護(hù)吸附膜。二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺和二元羧酸

為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能及切削性能，優(yōu)選地，所述切削液的原料按照重量百分比含有：消泡劑0.03-0.07wt%、苯甲酸鈉0.05-0.09wt%、三乙醇胺1.4-2.4wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.1-1.8wt%、油酸三乙醇胺1.15-1.95wt%、硫脲0.45-0.75wt%、二乙醇胺硼酸脂1.22-2wt%、二元羧酸0.45-0.75wt%、余量為水。

根據(jù)本發(fā)明所提供的耐腐蝕切削液，只要含有上述各物質(zhì)及各物質(zhì)含量范圍在上述范圍內(nèi)就可以達(dá)到本發(fā)明的發(fā)明目的，提高切削液耐腐蝕性能。但是為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能，優(yōu)選地，所述二乙醇胺硼酸脂、所述油酸三乙醇胺和所述二元羧酸的重量比為2.6-2.8：2.5-2.7：1。進(jìn)一步優(yōu)選為，所述二乙醇胺硼酸脂、所述油酸三乙醇胺和所述二元羧酸的重量比為2.7：2.5：1。

根據(jù)本發(fā)明所提供的耐腐蝕切削液，為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能及去污能力，優(yōu)選地，本發(fā)明采用脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺為復(fù)合表面活性劑，所述脂肪醇聚氧乙烯醚和所述三乙醇胺的重量比為3：3.8-4.1。進(jìn)一步優(yōu)選為3：4。

根據(jù)本發(fā)明所提供的耐腐蝕切削液，所述二元羧酸沒有特別的限制，只要能夠與二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺一起作為復(fù)合防銹劑即可，本發(fā)明中，所述二元羧酸為月桂二酸、壬二酸、十二烯基丁二酸、癸二酸中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明所提供的耐腐蝕切削液，所述消泡劑沒有特別的限制，可以為本領(lǐng)域常用的各種消泡劑，如聚二甲基硅氧烷、脂肪族酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚、高級醇、聚醚類消泡劑。

本發(fā)明還提供了一種耐腐蝕切削液的制備方法，該方法包括將消泡劑、苯甲酸鈉、三乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、油酸三乙醇胺、硫脲、二乙醇胺硼酸脂、二元羧酸和水混合記得到所述的切削液；其中，按照重量百分比計(jì)算，所述消泡劑為0.02-0.08wt%、苯甲酸鈉為0.05-0.1wt%、三乙醇胺為1.2-2.5wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚為1-2wt%、油酸三乙醇胺為1-2wt%、硫脲為0.4-0.8wt%、二乙醇胺硼酸脂為1.1-2wt%、二元羧酸為0.4-0.8wt%、余量為水。

為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能及切削性能，優(yōu)選地，所述切削液的原料按照重量百分比含有：消泡劑0.03-0.07wt%、苯甲酸鈉0.05-0.09wt%、三乙醇胺1.4-2.4wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.1-1.8wt%、油酸三乙醇胺1.15-1.95wt%、硫脲0.45-0.75wt%、二乙醇胺硼酸脂1.22-2wt%、二元羧酸0.45-0.75wt%、余量為水。

為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能，優(yōu)選地，所述二乙醇胺硼酸脂、所述油酸三乙醇胺和所述二元羧酸的重量比為2.6-2.8：2.5-2.7：1。進(jìn)一步優(yōu)選為，所述二乙醇胺硼酸脂、所述油酸三乙醇胺和所述二元羧酸的重量比為2.7：2.5：1。

為了進(jìn)一步提高該切削液的防腐蝕性能及去污能力，優(yōu)選地，本發(fā)明采用脂肪醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺為復(fù)合表面活性劑，所述脂肪醇聚氧乙烯醚和所述三乙醇胺的重量比為3：3.8-4.1。進(jìn)一步優(yōu)選為3：4。

根據(jù)本發(fā)明所提供的耐腐蝕切削液的制備方法，所述二元羧酸沒有特別的限制，只要能夠與二乙醇胺硼酸脂、油酸三乙醇胺一起作為復(fù)合防銹劑即可，本發(fā)明中，所述二元羧酸為月桂二酸、壬二酸、十二烯基丁二酸、癸二酸中的至少一種。

所述消泡劑沒有特別的限制，可以為本領(lǐng)域常用的各種消泡劑，如聚二甲基硅氧烷、脂肪族酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚、高級醇、聚醚類消泡劑。

本發(fā)明所述的耐腐蝕切削液，用于鋁合金的cnc切削過程中，對鋁合金，特別是7系鋁合金沒有腐蝕，且本發(fā)明所述的切削液環(huán)保無毒、沒有氣味。

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

將消泡劑壬基酚聚氧乙烯醚0.05kg、苯甲酸鈉0.08kg、三乙醇胺2kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5kg、油酸三乙醇胺1.5kg、硫脲0.5kg、二乙醇胺硼酸酯1.6kg、月桂二酸0.6kg、水93kg混合，攪拌均勻即得切削液a1。

實(shí)施例2

將消泡劑壬基酚聚氧乙烯醚0.06kg、苯甲酸鈉0.1kg、三乙醇胺2.1kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.6kg、油酸三乙醇胺1.8kg、硫脲0.5kg、二乙醇胺硼酸脂1.9kg、壬二酸0.7kg、水92kg混合，攪拌均勻即得切削液a2。

實(shí)施例3

將消泡劑壬基酚聚氧乙烯醚0.04kg、苯甲酸鈉0.05kg、三乙醇胺1.6kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.2kg、油酸三乙醇胺1.35kg、硫脲0.4kg、二乙醇胺硼酸脂1.4kg、十二烯基丁二酸0.5kg、水94kg混合，攪拌均勻即得切削液a3。

實(shí)施例4

將消泡劑壬基酚聚氧乙烯醚0.02kg、苯甲酸鈉0.06kg、三乙醇胺1.3kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1kg、油酸三乙醇胺1kg、硫脲0.4kg、二乙醇胺硼酸脂1.1kg、癸二酸0.4kg、水95kg混合，攪拌均勻即得切削液a4。

實(shí)施例5

將消泡劑壬基酚聚氧乙烯醚0.08kg、苯甲酸鈉0.1kg、三乙醇胺2.5kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.9kg、油酸三乙醇胺1.8kg、硫脲0.8kg、二乙醇胺硼酸脂1.9kg、癸二酸0.9kg、水90kg混合，攪拌均勻即得切削液a5。

對比例1

將聚甘油10kg、葡萄糖酸鈉3kg、癸二酸鈉3kg、苯并三氮唑2kg、聚苯胺1kg、硅酸鈉1kg、硫脲1kg、硫酸鋁2kg、乳酸鈉1kg、水76kg混合均勻，得到切削液ca1。

對比例2

將三乙醇胺油酸皂18kg、三乙醇胺1.6kg、碳酸氫鈉0.3kg、硼砂1.3kg、山梨醇0.6kg、氯化石蠟0.2kg、十二烷基磺酸鈉1.7kg、硼酸鈉0.3kg、磺酸鈣0.2kg、水76kg混合攪拌均勻得到切削液ca2。

對比例3

將消泡劑0.06kg、苯甲酸鈉0.1kg、三乙醇胺2.1kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.7kg、油酸三乙醇胺1.8kg、硫脲0.5kg、二乙醇胺硼酸脂1.8kg、水92kg混合，攪拌均勻即得切削液ca3。

對比例4

將消泡劑0.06kg、苯甲酸鈉0.1kg、三乙醇胺2.1kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.7kg、油酸三乙醇胺1.8kg、硫脲0.5kg、二元羧酸0.7kg、水92kg混合，攪拌均勻即得切削液ca4。

對比例5

將消泡劑0.06kg、苯甲酸鈉0.1kg、三乙醇胺2.1kg、脂肪醇聚氧乙烯醚1.7kg、硫脲0.5kg、二乙醇胺硼酸脂1.8kg、二元羧酸0.7kg、水92kg混合，攪拌均勻即得切削液ca5。

測試?yán)?/p>

準(zhǔn)備同樣的7系鋁合金150片，并將150片的鋁合金平均分成15組，將10組鋁合金鏡面拋光后分別浸泡在加熱80℃的切削液a1-a5及ca1-ca5中1h，然后取出用清水清洗烘干得到分別得到b1-b5組產(chǎn)品及cb1-cb5組產(chǎn)品。將剩下5組合金鏡面拋光后分別浸泡在加熱80℃的切削液a6-a10中24h，然后取出用清水清洗烘干得到b6-b10組產(chǎn)品。

性能測試

1、外觀

分別用肉眼觀察15組鋁合金的外觀，結(jié)果見表1。

2、sem圖

采用日本電子公司的jsm-5610lv型場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察用b1-b5組鋁合金基材cb1-cb5組鋁合金基材，分別得到放大200倍時(shí)的sen圖，即圖1-圖10所示。

表1

。

從表1中可以看出，用本本發(fā)明的實(shí)施例1-5的切削液浸泡的50片鋁合金b1-b5組基材表面都無腐蝕，表面金屬顏色未變化；而用對比例1-5的切削液浸泡的50片鋁合金cb1-cb5組基材出現(xiàn)腐蝕，表面金屬顏色有變化有的已經(jīng)發(fā)黃。說明本發(fā)明的切削液的耐腐蝕性能比對比例的切削液的耐腐蝕性能好。而用本本發(fā)明的實(shí)施例1-5的切削液浸泡的50片鋁合金b6-b10組基材表面出現(xiàn)腐蝕，表面金屬顏色未變化；但用實(shí)施例1的切削液浸泡的10片鋁合金基材耐腐蝕腐蝕要優(yōu)于實(shí)施例2-5即二乙醇胺硼酸脂、所述油酸三乙醇胺和所述二元羧酸的重量最優(yōu)比為2.7：2.5：1，醇聚氧乙烯醚和三乙醇胺的重量最優(yōu)比為3：4。

從圖1-5中可以看出，b1-b5組鋁合金基材無腐蝕，與浸泡之前金相沒有差別，而從圖6-10可以看出，cb1-cb5組的鋁合金基材的表面出現(xiàn)腐蝕，表面金屬顏色有變化有的已經(jīng)發(fā)黃。說明本發(fā)明的切削液的耐腐蝕性能比對比例的切削液的耐腐蝕性能好。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。