一种高冷却性切削液及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高冷却性切削液及其制备工艺，该切削液包括如下重量份原料：甘油40‑50份、石油磺酸钠10‑13份、防锈剂5‑8份、聚丙烯酰胺1‑3份、过硫酸铵1‑1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6‑9份、三乙醇胺油酸皂2‑5份、聚乙二醇1‑3份、水10‑15份；该防锈剂以石墨烯为基体，石墨烯具有很好的润滑效果，使得切削液的润滑性提升，且表面含有大量氮原子，氮原子上的弧对电子和三嗪环上的π电子能够与金属原子的空间轨道形成配位件，从而吸附在金属表面，在金属表面形成以层石墨烯薄膜，以及二氧化硅薄膜，进而使得防锈效果进一步提升。

【技术实现步骤摘要】
一种高冷却性切削液及其制备工艺
本专利技术涉及切削液制备
，具体涉及一种高冷却性切削液及其制备工艺。
技术介绍
金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。金属切削过程是指机床提供必要的运动和动力的条件下，用刀具(或磨具)切除(或磨削)坯件上多余的金属，从而获得形状、精度和表面质量均符合要求的工件的过程。根据工件的形状、精度和表面质量的不同，切削加工可分为车、铣、钻、刨、锁、绞、拉及磨削等。金属材料按预定规格进行切削(或磨削)加工时，为了减轻工具与工件之间的摩擦，增加润滑性，带走因摩擦而产生的热量和提高生产率，在工具与被切削的金属材料之间注入的液体，成为切削液。切削液在金属切削加工过程中起到润滑并冷却加工工具和部件的作用，其性能指标直接影响切削加工的质量、效率和成本。现有的高冷却性切削液里添加了抗锈剂，使得加工的金属制品具有一定抗锈能力，但抗锈能力较差，使得在金属加工的过程中，金属易出现上锈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高冷却性切削液及其制备工艺。本专利技术要解决的技术问题：现有的高冷却性切削液里添加了抗锈剂，使得加工的金属制品具有一定抗锈能力，但抗锈能力较差，使得在金属加工的过程中，金属易出现上锈。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种高冷却性切削液，包括如下重量份原料：甘油40-50份、石油磺酸钠10-13份、防锈剂5-8份、聚丙烯酰胺1-3份、过硫酸铵1-1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-9份、三乙醇胺油酸皂2-5份、聚乙二醇1-3份、水10-15份；该高冷却性切削液由如下步骤制成：步骤S1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；步骤S2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。进一步，所述的防锈剂由如下步骤制成：步骤A1：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5-8h后，降温至温度为25-30℃，用去离子水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3-5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35-40℃的条件下，进行反应2-3h后，加入去离子水，静置5-10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；步骤A2：将氧化石墨烯分散在去离子水中，加入三聚氰胺和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行反应，制得预改性石墨烯，将十二烯基丁二酸、氮-溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳加入反应釜，在温度为80-90℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体1，将中间体1、预改性石墨烯、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为35-40℃的条件下，进行反应，制得改性石墨烯，将改性石墨烯、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶加入反应釜中，在温度为25-30℃的条件下，进行反应10-15h后，减压蒸馏除去二环己基碳二亚胺，制得润滑载体；反应过程如下：步骤A3：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150-200r/min，温度为40-50℃的条件下，进行搅拌并加入2-氨基苯并咪唑和碳酸钾溶液进行反应3-5h后，加入3-丁烯-1-胺，在温度为80-90℃的条件下，进行反应2-4h，制得中间体2，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌30-35min后，加入盐酸溶液，在转速为350-400r/min的条件下，进行搅拌25-30min后，加入乙烯基三乙氧基硅烷，在温度为60-70℃的条件下，继续反应1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得改性纳米二氧化硅；反应过程如下：步骤A4：将改性纳米二氧化硅、中间体2、偶氮二异丁腈、环己酮加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为65-70℃的条件下，进行反应18-25h后，过滤去除环己酮，得到防锈颗粒，将防锈颗粒分散在去离子水中，加入润滑载体，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为200-230℃的条件下，进行焙烧10-15min后，冷却至室温，制得防锈剂。进一步，步骤A1所述的过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸、石墨的用量为1g:1g:3mL:0.5g，预氧化石墨、浓硫酸、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量比为1g:25mL:3g:50mL:30mL，浓硫酸的质量分数均为95％，浓盐酸的质量分数为36％，双氧水的质量分数为30％。进一步，步骤A2所述的氧化石墨烯、三聚氰胺、N,N-二甲基甲酰胺的用量质量比为5:1:0.5，十二烯基丁二酸、氮-溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳的用量比为0.15mol:0.15mol:0.3g:350mL，中间体1、预改性石墨烯、四氢呋喃的用量比为3g:5g:30mL，改性石墨烯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶的用量质量比为10:5:2.3。进一步，步骤A3三聚氯氰、2-氨基苯并咪唑、3-丁烯-1-胺的用量摩尔比为1:2:1，正硅酸乙酯、乙醇、盐酸溶液、乙烯基三乙氧基硅烷的用量比为10g:9g:3mL:0.5-0.8g，盐酸的质量分数为20％。进一步，步骤A4改性纳米二氧化硅、中间体2、偶氮二异丁腈、环己酮中间体4、中间体5、偶氮二异丁腈、环己酮的用量比为1.5g:2.6g:0.012g:20mL，防锈颗粒和润滑载体的用量质量比为3:8。一种高冷却性切削液的制备工艺，具体包括如下步骤：步骤S1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；步骤S2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。本专利技术的有益效果：在制备一种高冷却性切削液的过程中制备了一种防锈剂，将石墨烯进行氧化处理，制得氧化石墨烯，再将氧化石墨烯和三聚氰胺在N,N-二甲基甲酰胺的作用下，使得氧化石墨烯表面的羧基和三聚氰胺上的一个氨基发生脱水缩合，将十二烯基丁二酸用氮-溴代丁二酰亚胺进行处理，制得中间体1，将中间体1和预改性石墨烯进行反应，使得中间体1的溴原子位点与预改性石墨烯上的氨基位点进行反应，制得改性石墨烯，进而将N,N-二甲基-1,3-丙二胺与改性石墨烯上的羧基进行脱水缩合，制得润滑载体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高冷却性切削液，其特征在于：包括如下重量份原料：甘油40-50份、石油磺酸钠10-13份、防锈剂5-8份、聚丙烯酰胺1-3份、过硫酸铵1-1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-9份、三乙醇胺油酸皂2-5份、聚乙二醇1-3份、水10-15份；/n该高冷却性切削液由如下步骤制成：/n步骤S1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；/n步骤S2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。/n

【技术特征摘要】
1.一种高冷却性切削液，其特征在于：包括如下重量份原料：甘油40-50份、石油磺酸钠10-13份、防锈剂5-8份、聚丙烯酰胺1-3份、过硫酸铵1-1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-9份、三乙醇胺油酸皂2-5份、聚乙二醇1-3份、水10-15份；
该高冷却性切削液由如下步骤制成：
步骤S1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；
步骤S2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。


2.根据权利要求1所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：所述的防锈剂由如下步骤制成：
步骤A1：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5-8h后，降温至温度为25-30℃，用去离子水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3-5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35-40℃的条件下，进行反应2-3h后，加入去离子水，静置5-10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A2：将氧化石墨烯分散在去离子水中，加入三聚氰胺和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行反应，制得预改性石墨烯，将十二烯基丁二酸、氮-溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳加入反应釜，在温度为80-90℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体1，将中间体1、预改性石墨烯、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为35-40℃的条件下，进行反应，制得改性石墨烯，将改性石墨烯、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶加入反应釜中，在温度为25-30℃的条件下，进行反应10-15h后，减压蒸馏除去二环己基碳二亚胺，制得润滑载体；
步骤A3：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150-200r/min，温度为40-50℃的条件下，进行搅拌并加入2-氨基苯并咪唑和碳酸钾溶液进行反应3-5h后，加入3-丁烯-1-胺，在温度为80-90℃的条件下，进行反应2-4h，制得中间体2，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌30-35min后，加入盐酸溶液，在转速为350-400r/min的条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：安徽联亚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34