一种环保可降解型切削液及其制备方法技术

本申请涉及切削液领域，尤其是涉及一种环保可降解型切削液及其制备方法。一种环保可降解型切削液，包括以下重量份物质：植物油25～40份；乳化剂10～30份；润滑剂12～20份；防锈剂15～25份；消泡剂0.1～1.0份；水10～40份；所述润滑剂为纳米多孔碳/钼复合颗粒。本申请选用纳米多孔碳/钼复合颗粒复合作为主要的润滑颗粒，由于纳米多孔碳/钼复合颗粒能有效改善碳和钼之间的结合性能，改善传统添加材料简单添加后两者各自团聚的现象；在此基础上，由于复合颗粒可进入摩擦副接触区域并形成润滑膜，从而减轻摩擦磨损。同时摩擦活性纳米微粒具有较高的剪切强度，有利于提高润滑膜的承载能力。有利于提高润滑膜的承载能力。

【技术实现步骤摘要】
一种环保可降解型切削液及其制备方法


[0001]本申请涉及切削液领域，尤其是涉及一种环保可降解型切削液及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属切削是指在机床提供动力条件下，用刀具(或磨具)切除(或磨削)坯件上多余的金属，从而获得表面质量、加工精度、形状等均符合要求的工件的过程。金属切削液就是在金属切削过程中，起冷却、润滑、清洗、防锈作用的金属加工液。切削液按组成分类可分为两大类，即油基切削液和水基切削液。油基切削液包括：动植物油、矿物油、极压切削油和普通复合切削油；水基切削液包括：乳化切削液、半合成切削液、全合成切削液。
[0003]目前，切削液多含有难于降解的矿物油和对人体有致癌作用的亚硝酸盐添加剂，污染环境，危害人体健康，并且气味刺鼻，易于腐败变质，使用寿命短。所以，环保型水基切削液是现在常见的切削液产品。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人发现，现有的环保型水基切削液虽然具有较好的冷却和清洗性能，但是其防锈和润滑性能不佳，降低了环保型水基切削液的切削效果。

技术实现思路

[0005]为了改善现有环保型水基切削液防锈和润滑性能不佳的缺陷，本申请提供一种环保可降解型切削液及其制备方法。
[0006]本申请提供一种环保可降解型切削液，采用如下的技术方案：
[0007]一种环保可降解型切削液，包括以下重量份物质：
[0008][0009]所述润滑剂为纳米多孔碳/钼复合颗粒。
[0010]通过上述技术方案，本申请选用纳米多孔碳/钼复合颗粒复合作为主要的润滑颗粒，由于纳米多孔碳/钼复合颗粒能有效改善碳和钼之间的结合性能，改善传统添加材料简单添加后两者各自团聚的现象；在此基础上，由于复合颗粒可进入摩擦副接触区域并形成润滑膜，从而减轻摩擦磨损。同时摩擦活性纳米微粒具有较高的剪切强度，有利于提高润滑膜的承载能力。
[0011]优选的，所述纳米多孔碳/钼复合颗粒采用以下方案制成：
[0012]取聚乙烯醇添加至DMF中，搅拌混合并添加乙酰丙酮铁和磷酸溶液，搅拌混合，收集得混合液；
[0013]取混合液并喷雾干燥，收集干燥颗粒并置于管式炉中，先升温至250～280℃下保温处理后，再炭化处理，收集得中间体颗粒；
[0014]取钼酸钠和硫脲混合并置于去离子水中，添加中间体颗粒并置于反应装置中，175～200℃保温处理后，硝酸刻蚀后，洗涤干燥，研磨过筛，即可制备得所述纳米多孔碳/钼复合颗粒。
[0015]通过上述技术方案，本申请将多孔碳和钼进行复合，可扩大其在润滑领域的应用范围，充分发挥复合纳米微粒的优异性能。
[0016]最后，由于含钼颗粒具有二维层状结构，其分子存在较弱的层间范德华力和较强的层内共价键，具有较强的润滑能力，在有效改善其润滑性能的同时，通过其负载至多孔碳材料内部从而形成稳定分散的结构，进一步改善环保可降解型切削液的稳定性能。
[0017]优选的，所述防锈剂包括以下重量份物质：
[0018]35～50份硅酸钠；
[0019]6～12份三乙醇胺；
[0020]3～5份硼酸。
[0021]通过上述技术方案，本申请通过优化缓蚀剂的组分，选用水溶性防锈剂分子中的极性基团羧基易吸附在金属表面，而疏水性的烃基在金属表面形成保护膜，防止水分侵蚀金属表面，从而起到防锈效果。
[0022]优选的，所述防锈剂还包括3～10重量份的石墨烯
‑
妥尔油脂肪酸酯。
[0023]通过上述技术方案，本申请进一步优化防锈剂材料组分，通过选用脂肪酸酯作为防锈剂，一方面，由于，妥尔油脂肪酸酯对环境友好，添加量适中，符合环保切削液组分的要求；另一方面，妥尔油脂肪酸酯与石墨烯结合，通过改善低硫柴油的润滑性能，降低磨痕直径和摩擦系数的同时，在金属表面形成良好包覆层结构，改善切削后金属与空气的接触面积，从而进一步改善其防锈性能和润滑性能。
[0024]优选的，所述石墨烯为烷基化改性石墨烯。
[0025]通过上述技术方案，本申请通过烷基化改性石墨烯材料，改善其与妥尔油脂肪酸酯混合后的稳定性和分散性，从而在将其添加至切削液中后，具有良好的切削稳定性能。
[0026]第二方面，本申请提供了一种环保可降解型切削液制备方法，包括以下制备步骤：
[0027]先取植物油、润滑剂和防锈剂混合，收集第一混合液；
[0028]再取去离子水消泡剂搅拌混合，收集得第二混合液；
[0029]将第一混合液和第二混合液混合后，添加乳化剂搅拌混合后，超声振荡处理，即可制备得所述环保可降解型切削液。
[0030]通过上述技术方案，本申请区分油相和水相分别混合处理，改善了制备的切削液形成的乳液的稳定性能，从而进一步改善了切削液的环保型水基切削液防锈和润滑性能。
[0031]综上所述，本申请具有以下有益效果：
[0032]第一、本申请选用纳米多孔碳/钼复合颗粒复合作为主要的润滑颗粒，由于纳米多孔碳/钼复合颗粒能有效改善碳和钼之间的结合性能，改善传统添加材料简单添加后两者
各自团聚的现象；在此基础上，由于复合颗粒可进入摩擦副接触区域并形成润滑膜，从而减轻摩擦磨损。同时摩擦活性纳米微粒具有较高的剪切强度，有利于提高润滑膜的承载能力。
[0033]第二、本申请将多孔碳和钼进行复合，可扩大其在润滑领域的应用范围，充分发挥复合纳米微粒的优异性能。
[0034]最后，由于含钼颗粒具有二维层状结构，其分子存在较弱的层间范德华力和较强的层内共价键，具有较强的润滑能力，在有效改善其润滑性能的同时，通过其负载至多孔碳材料内部从而形成稳定分散的结构，进一步改善环保可降解型切削液的稳定性能。
[0035]第三、本申请进一步优化防锈剂材料组分，通过选用脂肪酸酯作为防锈剂，一方面，由于，妥尔油脂肪酸酯对环境友好，添加量适中，符合环保切削液组分的要求；另一方面，妥尔油脂肪酸酯与石墨烯结合，通过改善低硫柴油的润滑性能，降低磨痕直径和摩擦系数的同时，在金属表面形成良好包覆层结构，改善切削后金属与空气的接触面积，从而进一步改善其防锈性能和润滑性能。
具体实施方式
[0036]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对专利技术权利要求的限制。
[0037]本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0038]本专利技术所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
[0039]本专利技术所有工艺，其简称均属于本领域的常规简称，每个简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据简称，能够理解其常规的工艺步骤。
[0040]制备例
[0041]制备例1：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保可降解型切削液，其特征在于，包括以下重量份物质：所述润滑剂为纳米多孔碳/钼复合颗粒。2.根据权利要求1所述的一种环保可降解型切削液，其特征在于，所述纳米多孔碳/钼复合颗粒采用以下方案制成：取聚乙烯醇添加至DMF中，搅拌混合并添加乙酰丙酮铁和磷酸溶液，搅拌混合，收集得混合液；取混合液并喷雾干燥，收集干燥颗粒并置于管式炉中，先升温至250～280℃下保温处理后，再炭化处理，收集得中间体颗粒；取钼酸钠和硫脲混合并置于去离子水中，添加中间体颗粒并置于反应装置中，175～200℃保温处理后，硝酸刻蚀后，洗涤干燥，研磨过筛，即可制备得所述纳米多孔碳/钼复合颗粒。3.根据权利要求1所述的一种环保可降解型切削液，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶真，
申请(专利权)人：江苏捷达油品有限公司，
类型：发明
国别省市：