一种植物油基环保金属切削液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种植物油基环保金属切削液及其制备方法，制备的金属切削液具有较低的攻丝扭矩值，其润滑性能较好，同时，其抗磨性能极佳，防锈性能达到A级，且分散性能得到了显著提高，产品性能较为优异。将纳米立方氮化硼进行预处理，可以充分激活其表面位点，使其表面富含羟基等活性基团，为后续十八胺在其表面的吸附、接枝做准备；利用十八胺对纳米立方氮化硼进行改性，可使其表面通过氢键或化学键连接大量的十八胺长链结构，不仅提高了纳米立方氮化硼与植物油基底的相容性和分散性，使其不易团聚、沉降，长久保持其性能，同时，氮化硼‑十八胺的存在，也提升了目标切削液的抗磨减摩性能以及防锈性能。

A vegetable oil-based environmental protection metal cutting fluid and its preparation method

The invention discloses a vegetable oil-based environmental protection metal cutting fluid and its preparation method. The prepared metal cutting fluid has low tapping torque value, good lubrication performance, excellent wear resistance, rust prevention performance up to A level, remarkable improvement in dispersibility and excellent product performance. Pretreatment of nano-cubic boron nitride can fully activate its surface sites and enrich hydroxyl groups on its surface to prepare for subsequent adsorption and grafting of Octadecylamine on its surface; modification of nano-cubic boron nitride by octadecylamine can make its surface connect a large number of long chain structures of Octadecylamine through hydrogen bond or chemical bond, which not only improves the nano-cubic boron nitride. The compatibility and dispersibility with vegetable oil base make it difficult to agglomerate and settle, and maintain its performance for a long time. Meanwhile, the existence of boron nitride and octadecylamine also improves the anti-wear and anti-friction performance and anti-rust performance of the target cutting fluid.

【技术实现步骤摘要】
一种植物油基环保金属切削液及其制备方法
本专利技术属于金属切削液
，尤其是一种植物油基环保金属切削液及其制备方法。
技术介绍
在加工制造业中，金属切削液是一类重要的配备材料，它主要起冷却、润滑、清洗和防锈四个作用，用来冷却工具和刀具，同时给刀具提供润滑的工业用液体。目前金属切削液己经广泛应用在现代金属切削加工中的各个环节，成为机械加工、制造过程中不可缺少的材料。以矿物油为基础油的水基切削液（即乳化液），其润滑性最佳，稳定性也十分出色，然而其冷却能力和清洗能力明显逊色一些，同时，因为矿物油的存在，不能随意排放，这对环境的污染、对工人的健康也造成了严重的危害。进一步的，在金属切削液的实际应用中，常常因为抗极压性能不足，润滑性、防锈抗腐性能欠佳而导致加工过程刀具的损害，致使其寿命大大缩短。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种绿色环保的，抗极压性能好，润滑性、防锈性能显著的植物油基环保金属切削液及其制备方法。本专利技术通过以下技术方案实现：一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：纳米立方氮化硼5-15，十二烷基苯磺酸钠2-3，十八胺4-7，聚苯胺20-25，大豆油40-60，蓖麻油10-15，椰子油5-10，阴离子表面活性剂3-6，水相分散液30-60。进一步的，其制备方法包括以下步骤：（1）将纳米立方氮化硼进行以下预处理：在-30～-35℃、2-2.6MPa下放置4-5h，然后取出后进行球磨，在120-125℃下正向球磨20-30min后，在-20～-25℃下反向球磨40-50min，然后再放入100-105℃下放置1-2h，接着将其置于其30-50倍体积的乙醇溶液中，在50-60℃下超声分散20-30min，过滤，在80-100℃下烘干；（2）将步骤（1）所得物加入到其50-100倍体积的去离子水中，再加入十二烷基苯磺酸钠，在1000-1200rpm下搅拌分散30-40min，得到纳米立方氮化硼分散液；（3）利用十八胺对步骤（2）所得纳米立方氮化硼分散液进行改性，得到改性纳米立方氮化硼；（4）将聚苯胺、大豆油、蓖麻油、椰子油混合，再加入步骤（3）所得物，在85-88℃、200-300rpm下搅拌30-40min，得到油相分散液后，边搅拌边向其中加入水相分散液、阴离子表面活性剂，继续分散20-30min即可。进一步的，步骤（3）所述纳米立方氮化硼改性处理操作为：将十八胺溶解于其体积50-100倍的无水乙醇中得到十八胺溶液后，将其缓慢加入到步骤（2）所述纳米立方氮化硼分散液中，然后在92-95℃水浴、200-300rpm条件下回流反应14-18h，冷却，将所得物用聚丙烯膜过滤，除去溶剂，然后将所得物再次分散到无水乙醇中，在50-55℃、120-130Hz的超声条件下处理30-35min，过滤、洗涤，并在100-110℃下烘干，得到改性纳米立方氮化硼。进一步的，所述水相分散液制备方法为：将壳聚糖溶于其体积30-50倍的质量分数为2-5%的乙酸溶液中，向其中加入三乙醇胺、尿素、钼酸钠、乙二胺四乙酸二钠，制成水相分散液。进一步的，所述聚丙烯膜厚度为0.15-0.2μm。本专利技术的有益效果：本专利技术利用植物油作为基础油，不仅绿色环保，对环境、人身健康无危害，而且，制备的金属切削液具有较低的攻丝扭矩值，其润滑性能较好，同时，其抗磨性能极佳，防锈性能达到A级，且分散性能得到了显著提高，产品性能较为优异。将纳米立方氮化硼进行预处理，可以充分激活其表面位点，使其表面富含羟基等活性基团，为后续十八胺在其表面的吸附、接枝做准备；利用十八胺对纳米立方氮化硼进行改性，可使其表面通过氢键或化学键连接大量的十八胺长链结构，不仅提高了纳米立方氮化硼与植物油基底的相容性和分散性，使其不易团聚、沉降，长久保持其性能，同时，氮化硼-十八胺的存在，也提升了目标切削液的抗磨减摩性能以及防锈性能；聚苯胺的加入，可以大大提升目标切削液在金属表面的防锈性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。实施例1一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：纳米立方氮化硼5，十二烷基苯磺酸钠2，十八胺4，聚苯胺20，大豆油40，蓖麻油10，椰子油5，阴离子表面活性剂3，水相分散液30。进一步的，其制备方法包括以下步骤：（1）将纳米立方氮化硼进行以下预处理：在-30℃、2MPa下放置4h，然后取出后进行球磨，在120℃下正向球磨20min后，在-20℃下反向球磨40min，然后再放入100℃下放置1h，接着将其置于其30倍体积的乙醇溶液中，在50℃下超声分散20min，过滤，在80℃下烘干；（2）将步骤（1）所得物加入到其50倍体积的去离子水中，再加入十二烷基苯磺酸钠，在1000rpm下搅拌分散30min，得到纳米立方氮化硼分散液；（3）利用十八胺对步骤（2）所得纳米立方氮化硼分散液进行改性，得到改性纳米立方氮化硼；（4）将聚苯胺、大豆油、蓖麻油、椰子油混合，再加入步骤（3）所得物，在85℃、200rpm下搅拌30min，得到油相分散液后，边搅拌边向其中加入水相分散液、阴离子表面活性剂，继续分散20min即可。进一步的，步骤（3）所述纳米立方氮化硼改性处理操作为：将十八胺溶解于其体积50倍的无水乙醇中得到十八胺溶液后，将其缓慢加入到步骤（2）所述纳米立方氮化硼分散液中，然后在92℃水浴、200rpm条件下回流反应14h，冷却，将所得物用聚丙烯膜过滤，除去溶剂，然后将所得物再次分散到无水乙醇中，在50℃、120Hz的超声条件下处理30min，过滤、洗涤，并在100℃下烘干，得到改性纳米立方氮化硼。进一步的，所述水相分散液制备方法为：将壳聚糖溶于其体积30倍的质量分数为2%的乙酸溶液中，向其中加入三乙醇胺、尿素、钼酸钠、乙二胺四乙酸二钠，制成水相分散液。进一步的，所述聚丙烯膜厚度为0.15μm。实施例2一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：纳米立方氮化硼10，十二烷基苯磺酸钠3，十八胺5，聚苯胺22，大豆油50，蓖麻油13，椰子油7，阴离子表面活性剂5，水相分散液40。进一步的，其制备方法包括以下步骤：（1）将纳米立方氮化硼进行以下预处理：在-32℃、2.2MPa下放置4h，然后取出后进行球磨，在122℃下正向球磨25min后，在-23℃下反向球磨45min，然后再放入102℃下放置2h，接着将其置于其40倍体积的乙醇溶液中，在55℃下超声分散25min，过滤，在90℃下烘干；（2）将步骤（1）所得物加入到其70倍体积的去离子水中，再加入十二烷基苯磺酸钠，在1100rpm下搅拌分散35min，得到纳米立方氮化硼分散液；（3）利用十八胺对步骤（2）所得纳米立方氮化硼分散液进行改性，得到改性纳米立方氮化硼；（4）将聚苯胺、大豆油、蓖麻油、椰子油混合，再加入步骤（3）所得物，在86℃、250rpm下搅拌35min，得到油相分散液后，边搅拌边向其中加入水相分散液、阴离子表面活性剂，继续分散25min即可。进一步的，步骤（3）所述纳米立方氮化硼改性处理操作为：将十八胺溶解于其体积70倍的无水乙醇中得到十八胺溶液后，将其缓慢加入到步骤（2）所述纳米立方氮化硼分散液中，然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：纳米立方氮化硼5‑15，十二烷基苯磺酸钠2‑3，十八胺4‑7，聚苯胺20‑25，大豆油40‑60，蓖麻油10‑15，椰子油5‑10，阴离子表面活性剂3‑6，水相分散液30‑60。

【技术特征摘要】
1.一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：纳米立方氮化硼5-15，十二烷基苯磺酸钠2-3，十八胺4-7，聚苯胺20-25，大豆油40-60，蓖麻油10-15，椰子油5-10，阴离子表面活性剂3-6，水相分散液30-60。2.根据权利要求1所述的一种植物油基环保金属切削液，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：（1）将纳米立方氮化硼进行以下预处理：在-30～-35℃、2-2.6MPa下放置4-5h，然后取出后进行球磨，在120-125℃下正向球磨20-30min后，在-20～-25℃下反向球磨40-50min，然后再放入100-105℃下放置1-2h，接着将其置于其30-50倍体积的乙醇溶液中，在50-60℃下超声分散20-30min，过滤，在80-100℃下烘干；（2）将步骤（1）所得物加入到其50-100倍体积的去离子水中，再加入十二烷基苯磺酸钠，在1000-1200rpm下搅拌分散30-40min，得到纳米立方氮化硼分散液；（3）利用十八胺对步骤（2）所得纳米立方氮化硼分散液进行改性，得到改性纳米立方氮化硼；（4）将聚苯胺、大豆油、蓖麻油、椰子油混合，再加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂志强，
申请(专利权)人：五河富强鑫金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34