本發(fā)明涉及特種油加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種穩(wěn)定環(huán)保的切削油及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在金屬切削過程中，為提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面的粗糙度，延長刀具使用壽命，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就必須減少刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這些目的，一方面是通過開發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進(jìn)刀具的幾何形狀；另一方面采用性能優(yōu)良的切削液以提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延長刀具使用壽命，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。切削油是由基礎(chǔ)油復(fù)配不同比例的極壓耐磨添加劑、潤滑劑、防銹劑、防霉殺菌劑，催冷劑等添加劑合成，產(chǎn)品因此具有極佳的對數(shù)控機(jī)床本身、刃具、工件和乳化液的徹底保護(hù)性能。切削油有超強(qiáng)的潤滑極壓效果，有效保護(hù)刀具并延長其使用壽命，可獲得極高的工件精密度和表面光潔度，適用于鑄鐵、合金鋼、碳鋼、不銹鋼、高鎳鋼、耐熱鋼、模具鋼等金屬制品的切削加工、高速切削及重負(fù)荷切削加工。包括車、銑、鏜、高速攻絲、鉆孔、鉸牙、拉削、滾齒等多種切削加工。傳統(tǒng)的金屬切削油絕大多數(shù)以礦物油為基礎(chǔ)油，它為減少摩擦磨損，延長刀具使用壽命及滿足苛刻工況條件下的潤滑需要發(fā)揮了巨大作用，但是傳統(tǒng)礦物油基潤滑劑的生物降解性能差、生態(tài)毒性高，在環(huán)境中積聚并對生態(tài)環(huán)境造成污染，加之石油是一種不可再生的稀缺能源。因此，研制和開發(fā)一種對環(huán)境友好的切削油，并且增強(qiáng)其穩(wěn)定性，達(dá)到延長使用壽命的要求就具有特別重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種穩(wěn)定環(huán)保的切削油及其制備方法，通過采用特定原料進(jìn)行組合，配合相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，得到一種對環(huán)境友好的切削油，且該產(chǎn)品的穩(wěn)定性高，粘度小，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種穩(wěn)定環(huán)保的切削油，由下列重量份數(shù)的原料制成：大豆油65-75份、磺化蓖麻油60-70份、山梨糖醇單油酸酯15-25份、丁二酸二甲酯10-12份、丙烯酸樹脂8-10份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯6-8份、苯甲酸鈉6-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4-6份、甲基苯并三氮唑4-6份、月桂基硫酸鈉3-5份、氣相白炭黑2-4份、沉淀碳酸鈣2-4份、費(fèi)托蠟1-3份、二氧化硅微粒3-5份、抗氧劑3-5份。進(jìn)一步地，所述二氧化硅微粒的粒徑為1-2μm。進(jìn)一步地，所述抗氧劑選自抗氧劑626、抗氧劑1010、抗氧劑702中的任意一種。所述穩(wěn)定環(huán)保的切削油的制備方法，包括以下步驟：(1)按照所述重量份數(shù)稱取各原料；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨1-2小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在50-60℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在165-175℃條件下攪拌10-20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至55-60℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為25-30分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9-10KW，時(shí)間為25-30分鐘，第二階段微波真空干燥功率為17-19KW，時(shí)間為25-35分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4-6KW，時(shí)間為35-45分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至75-85℃，以250-300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20-30分鐘，然后降溫至40-50℃，繼續(xù)攪拌50-60分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品。進(jìn)一步地，所述步驟(2)中的燒結(jié)溫度為450-550℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa。進(jìn)一步地，所述步驟(5)中，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：(1)本發(fā)明的穩(wěn)定環(huán)保的切削油以大豆油、磺化蓖麻油為主要成分，通過加入山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉、氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒、抗氧劑，輔以球磨、燒結(jié)、加熱攪拌、超聲震蕩、微波真空干燥、高速剪切等工藝制備而成。使得該切削油對環(huán)境友好，且穩(wěn)定性高，粘度小，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。(2)本發(fā)明的穩(wěn)定環(huán)保的切削油所用原料價(jià)格低廉、制備工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油65份、磺化蓖麻油60份、山梨糖醇單油酸酯15份、丁二酸二甲酯10份、丙烯酸樹脂8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯6份、苯甲酸鈉6份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份、甲基苯并三氮唑4份、月桂基硫酸鈉3份、氣相白炭黑2份、沉淀碳酸鈣2份、費(fèi)托蠟1份、二氧化硅微粒3份、抗氧劑6263份，所述二氧化硅微粒的粒徑為1μm；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨1小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在50℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為450℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在165℃條件下攪拌10分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至55℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為25分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9KW，時(shí)間為25分鐘，第二階段微波真空干燥功率為17KW，時(shí)間為25分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4KW，時(shí)間為35分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑626及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至75℃，以250轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20-30分鐘，然后降溫至40℃，繼續(xù)攪拌50分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油70份、磺化蓖麻油65份、山梨糖醇單油酸酯20份、丁二酸二甲酯11份、丙烯酸樹脂9份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯7份、苯甲酸鈉7份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、甲基苯并三氮唑5份、月桂基硫酸鈉4份、氣相白炭黑3份、沉淀碳酸鈣3份、費(fèi)托蠟2份、二氧化硅微粒4份、抗氧劑10104份，所述二氧化硅微粒的粒徑為1.5μm；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨1.5小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在55℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為500℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在170℃條件下攪拌15分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至58℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為27分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9KW，時(shí)間為28分鐘，第二階段微波真空干燥功率為19KW，時(shí)間為30分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4KW，時(shí)間為40分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑1010及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至80℃，以275轉(zhuǎn)/分的速度攪拌25分鐘，然后降溫至45℃，繼續(xù)攪拌55分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油75份、磺化蓖麻油70份、山梨糖醇單油酸酯25份、丁二酸二甲酯12份、丙烯酸樹脂10份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份、苯甲酸鈉8份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、甲基苯并三氮唑6份、月桂基硫酸鈉5份、氣相白炭黑4份、沉淀碳酸鈣4份、費(fèi)托蠟3份、二氧化硅微粒5份、抗氧劑7025份，所述二氧化硅微粒的粒徑為2μm；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨2小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在60℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為550℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在175℃條件下攪拌20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至60℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為10KW，時(shí)間為30分鐘，第二階段微波真空干燥功率為19KW，時(shí)間為35分鐘，第三階段微波真空干燥功率為6KW，時(shí)間為45分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑702及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至85℃，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌30分鐘，然后降溫至50℃，繼續(xù)攪拌60分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油65份、磺化蓖麻油70份、山梨糖醇單油酸酯15份、丁二酸二甲酯12份、丙烯酸樹脂8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份、苯甲酸鈉6份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、甲基苯并三氮唑4份、月桂基硫酸鈉5份、氣相白炭黑2份、沉淀碳酸鈣4份、費(fèi)托蠟1份、二氧化硅微粒5份、抗氧劑7023份，所述二氧化硅微粒的粒徑為1μm；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨2小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在50℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為550℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在165℃條件下攪拌20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至55℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9KW，時(shí)間為0分鐘，第二階段微波真空干燥功率為17KW，時(shí)間為35分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4KW，時(shí)間為45分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑702及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至85℃，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，然后降溫至50℃，繼續(xù)攪拌50分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。對比例1(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油70份、磺化蓖麻油65份、山梨糖醇單油酸酯20份、丁二酸二甲酯11份、丙烯酸樹脂9份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯7份、苯甲酸鈉7份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、甲基苯并三氮唑5份、氣相白炭黑3份、沉淀碳酸鈣3份、二氧化硅微粒4份、抗氧劑10104份，所述二氧化硅微粒的粒徑為1.5μm；(2)將氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨1.5小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在55℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為500℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑加入到反應(yīng)釜中，在170℃條件下攪拌15分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至58℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為27分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9KW，時(shí)間為28分鐘，第二階段微波真空干燥功率為19KW，時(shí)間為30分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4KW，時(shí)間為40分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑1010及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至80℃，以275轉(zhuǎn)/分的速度攪拌25分鐘，然后降溫至45℃，繼續(xù)攪拌55分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。對比例2(1)按照重量份數(shù)稱取大豆油65份、磺化蓖麻油70份、山梨糖醇單油酸酯15份、丁二酸二甲酯12份、丙烯酸樹脂8份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯8份、苯甲酸鈉6份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、月桂基硫酸鈉5份、沉淀碳酸鈣4份、費(fèi)托蠟1份、二氧化硅微粒5份、抗氧劑7023份，所述二氧化硅微粒的粒徑為1μm；(2)將沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒加入球磨機(jī)中，研磨2小時(shí)，得到細(xì)粉狀混合物，隨后向細(xì)粉狀混合物中加入等質(zhì)量的丙三醇，在50℃條件下，攪拌反應(yīng)25分鐘得到混合漿料，再燒結(jié)成塊待用，燒結(jié)溫度為550℃，環(huán)境氣壓為1.5MPa；(3)將磺化蓖麻油、山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂基硫酸鈉加入到反應(yīng)釜中，在165℃條件下攪拌20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300rpm，隨后加入步驟(2)所得的燒結(jié)物，降溫至55℃時(shí)進(jìn)行超聲震蕩反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘；(4)將步驟(3)超聲震蕩后的混合液進(jìn)行微波真空干燥，干燥過程分為三個(gè)階段：第一階段微波真空干燥的功率為9KW，時(shí)間為0分鐘，第二階段微波真空干燥功率為17KW，時(shí)間為35分鐘，第三階段微波真空干燥功率為4KW，時(shí)間為45分鐘；(5)向大豆油中加入抗氧劑702及步驟(4)得到的干燥產(chǎn)物，加熱至85℃，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌20分鐘，然后降溫至50℃，繼續(xù)攪拌50分鐘，冷卻至室溫后經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械剪切得到終產(chǎn)品，剪切機(jī)轉(zhuǎn)速為6000rpm，剪切時(shí)間為25分鐘。制得的切削油產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如表1所示。將實(shí)施例1-4和對比例1-2的制得的穩(wěn)定環(huán)保的切削油分別進(jìn)行揮發(fā)性氣體環(huán)境影響評價(jià)、一級灰鑄鐵完全防銹時(shí)間(35±2℃)測試、35℃下運(yùn)動(dòng)粘度這幾項(xiàng)性能測試。表1壞境影響等級無繡時(shí)間(h)運(yùn)動(dòng)粘度(mm2/s)實(shí)施例1極微弱>727實(shí)施例2極微弱>854實(shí)施例3極微弱>805實(shí)施例4極微弱>786對比例1微軟>5610對比例2微軟>5212本發(fā)明的穩(wěn)定環(huán)保的切削油以大豆油、磺化蓖麻油為主要成分，通過加入山梨糖醇單油酸酯、丁二酸二甲酯、丙烯酸樹脂、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、甲基苯并三氮唑、月桂基硫酸鈉、氣相白炭黑、沉淀碳酸鈣、費(fèi)托蠟、二氧化硅微粒、抗氧劑，輔以球磨、燒結(jié)、加熱攪拌、超聲震蕩、微波真空干燥、高速剪切等工藝制備而成。使得該切削油對環(huán)境友好，且穩(wěn)定性高，粘度小，能夠滿足行業(yè)的要求，具有較好的應(yīng)用前景。并且其所用原料價(jià)格低廉、制備工藝簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3