一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物‑纳米材料复合凝胶助溶成分进行切削液的制备，其中纳米材料为钛酸锌纳米粉，与聚合物聚氧乙烯脂肪醇醚共同复合制备成复合纳米凝胶在切削液的制备过程中起到助溶，提高其亲水性能的作用，制备而成的切削液，具有很强的耐硬水性能，不易破乳，防腐性能、润滑性能以及防锈性能强，是一种有效提高镁合金各项性能的复合型切削液，实用价值显著。

Preparation method of cutting fluid for improving corrosion resistance of magnesium alloy

The invention discloses a preparation method for improving corrosion resistance of magnesium alloy cutting fluid, adding the polymer nano material composite gel in ordinary cutting fluid formula helps dissolve components of cutting fluid preparation, including nano materials for zinc titanate nano powder and polymer polyoxyethylene fatty alcohol ether compound preparation together a solution to help composite nano gel in cutting fluid in the preparation process, improve the hydrophilic property of the role of cutting fluid was prepared, which has strong resistance to hard water performance, easy demulsification, corrosion resistance, lubricity and anti rust performance, is an effective compound the cutting fluid the properties of magnesium alloy, the practical value is obvious.

【技术实现步骤摘要】
一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法
本专利技术涉及一种切削液及其制备，尤其是涉及一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法。
技术介绍
金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，延长刀具的耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果，通常使用金属切削液。因此，切削液的主要作用有以下四个方面：润滑、冷却、清洗及防锈。镁合金密度不到铝合金的2/3，钢的1/4，具有较高的比强度和比刚度，良好的尺寸稳定性、机加工性、导电导热性；此外，在电磁屏蔽性、减震性等方面也具有优异的性能。尽管有着丰富的储量和优异的结构性能，迄今为止，镁作为结构材料的应用潜力与现实之间依然存在巨大反差。造成这种现状的主要原因就是镁的腐蚀问题，即较差的耐蚀性是制约镁合金发挥潜力的瓶颈。镁合金切削液有两大技术难点，一是镁合金非常活泼，要有效的抑制它的腐蚀；二是在镁合金加工过程中，随着镁金属不断溶解在水中，水的硬度逐渐升高，所以要有极高的抗硬水性，防止在不断使用中出现硬度过高而破乳，同时减少其由于水解所产生的氢释。目前市场上所售的镁合金切削液的抗硬水性能不够，很容易发生破乳而失效，或者就是对镁合金的防腐不够，镁合金在加工过程中很容易出现变色等腐蚀现象，从而影响了其工业应用。随着镁合金应用面和使用量的急剧增大，耐硬水的高效长寿型镁合金切削液的研制就显得非常迫切。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术中所存在的镁合金切削液抗硬水性能不够，及防腐性能不够的问题，本专利技术提出了一种具有强抗硬水性和防腐性能的提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法。技术方案：为达以上目的，本专利技术采取以下技术方案：一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，100-110℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至180-220℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，600-650℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；(2)聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器中反应40-50min后加入聚氧乙烯蓖麻油继续反应35-45min，反应完毕后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；再置于低温等离子体反应器内-5-0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分；(3)将基油、油溶性表面活性剂、聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分、防锈剂和水混合，搅拌均匀，40-60℃加热至溶液均一得切削液；(4)切削液的改性处理：将步骤(3)得到的切削液置于微波辐射装置中进行改性处理2-5min，得所需切削液。更为优选的，步骤(1)中乙酸锌、柠檬酸、草酸氧钛的质量比为3:5:3。更为优选的，步骤(1)中高压反应釜中压力设为9-12MPa。更为优选的，步骤(2)中低温等离子反应器的反应温度为-12～-5℃。更为优选的，步骤(3)中所述防锈剂为RT-9417无油型水溶防锈剂。更为优选的，步骤(3)中油溶性表面活性剂、聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分应在最后加入混合溶液。更为优选的，步骤(4)中微波辐射处理功率为700W。有益效果：本专利技术提供的一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分进行切削液的制备，其中纳米材料为钛酸锌纳米粉，与聚合物聚氧乙烯脂肪醇醚共同复合制备成复合纳米凝胶在切削液的制备过程中起到助溶，提高其亲水性能的作用，制备而成的切削液，具有很强的耐硬水性能，不易破乳，防腐性能、润滑性能以及防锈性能强，是一种有效提高镁合金各项性能的复合型切削液，实用价值显著。具体实施方式实施例1：一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，压力设为9MPa，100℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至180℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，600℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；其中乙酸锌、柠檬酸、草酸氧钛的质量比为3:5:3；(2)聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器中-12℃下反应40min后加入聚氧乙烯蓖麻油继续反应35min，反应完毕后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；再置于低温等离子体反应器内-5℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分；(3)将基油、防锈剂、水、油溶性表面活性剂、聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分按顺序进行混合，搅拌均匀，40℃加热至溶液均一得切削液；防锈剂为RT-9417无油型水溶防锈剂；(4)切削液的改性处理：将步骤(3)得到的切削液置于微波辐射装置中进行改性处理2min，微波辐射处理功率为700W，得所需切削液。实施例2：一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，压力设为12MPa，110℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至220℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，650℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；其中乙酸锌、柠檬酸、草酸氧钛的质量比为3:5:3；(2)聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器中-5℃下反应50min后加入聚氧乙烯蓖麻油继续反应45min，反应完毕后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；再置于低温等离子体反应器内0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分；(3)将基油、防锈剂、水、油溶性表面活性剂、聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分按顺序进行混合，搅拌均匀，60℃加热至溶液均一得切削液；防锈剂为RT-9417无油型水溶防锈剂；(4)切削液的改性处理：将步骤(3)得到的切削液置于微波辐射装置中进行改性处理5min，微波辐射处理功率为700W，得所需切削液。实施例3：一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，压力设为10MPa，105℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至200℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，630℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；其中乙酸锌、柠檬酸、草酸氧钛的质量比为3:5:3；(2)聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，其特征在于在普通切削液的配方中加入聚合物‑纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，100‑110℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至180‑220℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，600‑650℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；(2)聚合物‑纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器中反应40‑50min后加入聚氧乙烯蓖麻油继续反应35‑45min，反应完毕后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；再置于低温等离子体反应器内‑5‑0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得聚合物‑纳米材料复合凝胶助溶成分；(3)将基油、油溶性表面活性剂、聚合物‑纳米材料复合凝胶助溶成分、防锈剂和水混合，搅拌均匀，40‑60℃加热至溶液均一得切削液；(4)切削液的改性处理：将步骤(3)得到的切削液置于微波辐射装置中进行改性处理2‑5min，得所需切削液。

【技术特征摘要】
1.一种提高镁合金耐腐蚀性能的切削液的制备方法，其特征在于在普通切削液的配方中加入聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分，主要包括如下步骤：(1)纳米材料的制备：将乙酸锌与柠檬酸混合，用碱调节pH至弱碱性，加草酸氧钛，加入氨水至溶液澄清，低速搅拌混合均匀，转移到高压反应釜中，100-110℃加热搅拌成透明溶胶，继续升高温度至180-220℃持续加热蒸发得到凝胶先驱物，600-650℃高温煅烧得到钛酸锌纳米粉；(2)聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分的制备：将钛酸锌纳米粉溶于6倍体积的无水乙醇的酸性溶液中，低温等离子反应器中反应40-50min后加入聚氧乙烯蓖麻油继续反应35-45min，反应完毕后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；再置于低温等离子体反应器内-5-0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分；(3)将基油、油溶性表面活性剂、聚合物-纳米材料复合凝胶助溶成分、防锈剂和水混合，搅拌均匀，40-60℃加热至溶液均一得切削液；(4)切削...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，
申请(专利权)人：江苏金基特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32