阅读说明：本技术 一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液及其制备方法 (Nontoxic water-based cutting fluid suitable for turning machine for aluminum alloy processing and preparation method thereof ) 是由 周逸 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液及其制备方法,所述切削液由以下原料组成：不饱和脂肪酸环氧化物、钼酸钠、磷酸钠、糖醇化合物、酵母活菌、硅酸钠、亚磷酸二正丁酯、二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈、甘油、乳化剂、螯合剂和去离子水。所述切削液具有环保无毒,而且性能良好,生产工艺简单成本低,适合工业化推广的优点。(The invention discloses a non-toxic water-based cutting fluid for a turning machine suitable for aluminum alloy processing and a preparation method thereof, wherein the cutting fluid is prepared from the following raw materials: unsaturated fatty acid epoxide, sodium molybdate, sodium phosphate, sugar alcohol compound, yeast live bacteria, sodium silicate, di-n-butyl phosphite, dinonylphenol polyoxyethylene ether cerium phosphate, glycerol, emulsifier, chelating agent and deionized water. The cutting fluid has the advantages of environmental protection, no toxicity, good performance, simple production process, low cost and suitability for industrial popularization.)

一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液及其制备 方法

技术领域

本发明属金属切削领域，特别涉及一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液及其制备方法。

技术背景

金属切削液被广泛应用于各种切削作业，如车削、钻削、磨削、铣削、刨削、拉削等，加工过程中刀具与加工件之间的摩擦会产生热量和磨损，而切削液的使用可以带走热量起到冷却的作用，并在刀具与工件之间形成润滑膜减少磨损

当车削机用于铝合金加工时，粗车是最常用的一种切削加工方法，因为铝及铝合金材质较软、粘性较大，主要应选择用以冷却作用为主并具有一定清洗、润滑和防锈作用的水基切削液，将切削热及时带走，降低切削温度，从而提高刀具耐用度，但是水基切削液往往会引起工件的生锈，同时润滑作用也比不上油性的切削液，同时，水基切削液或者水基切削液引起的水雾与工人皮肤接触后往往引起刺激性或者过敏性皮炎，再比如，水基切削液往往需要加入杀菌的苯酚类物质，这些物质有毒而且致癌。因此，随着社会的进步，人们越来越重视绿色环保问题，美国，欧盟纷纷出台各种环保政策，限制切削液中有毒成分的使用，而中国也是切削液出口的大国，面临着严峻的形势。CN109207243A公开了一种环保型铝合金水基切削液，性能优异，未使用传统的亚硝酸盐类，但还是加入了刺激性极大的异氰酸酯类物质，因此，研制一种环保无毒，而且性能良好的水基切削液是非常有必要的。

发明内容

针对上述不足，本发明公开了一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液及其制备方法。

下面阐述本发明的第一个方向，

一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，按照重量百分数配比，由以下原料组成：

余量为去离子水

上述技术方案中，不饱和脂肪酸环氧化物作为防锈剂，润滑剂起作用，钼酸钠作为防锈剂主要是通过重金属吸附起作用，磷酸钠作为防锈剂主要通过成膜机制起作用，糖醇化合物主要起防臭和润滑作用、加入酵母活菌是通过生物抑菌防止切削液中的严格厌氧菌或者兼性厌氧菌发酵产生臭味，硅酸钠与亚磷酸二正丁酯的配合使用，使得切削液的抗磨减摩性能最佳，二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈能够大幅增加切削液的极压性能，螯合剂的加入配合防锈剂，能够抵抗硬水，稳定切削液，乳化剂使得上述组分更好的分散，不容易析出。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述不饱和脂肪酸环氧化物优选为油酸、亚油酸、香茅酸中的一种或多种。上述脂肪酸环氧化物均比较常见且成本低，都具有防锈润滑的作用，其中香茅酸还有香味，在实际使用中，还可以改善工厂的工作环境。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述糖醇化合物优选为山梨醇、乳糖醇、木糖醇中的一种或多种。上述糖醇化合物都成本低，易获得。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述酵母活菌，优选为酵母干粉。使用酵母干粉，易于保存和运输，适合工业化应用。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述硅酸钠与所述亚磷酸二正丁酯的重量配比优选为2:1。根据大量试验，硅酸钠与亚磷酸二正丁酯在此配比下耐磨性能最佳。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述乳化剂优选为卡波姆940。卡波姆940无毒，乳化性能好，成本低。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，所述螯合剂优选为葡萄糖酸钠。葡萄糖酸钠对钙，镁，铁盐具有很强的络合能力，所以阻垢能力很强，能抵抗硬水中金属离子对切削液的不良影响。

进一步的，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，按照重量百分数配比，由以下原料组成：

余量为去离子水

下面阐述本发明的第二个方向，上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液的制备方法。

上述适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液的制备，包括以下步骤：

(1)将配方量的不饱和脂肪酸环氧化物、钼酸钠、磷酸钠、糖醇化合物、硅酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈、螯合剂、去离子水加入容器中60℃加热搅拌10min；

(2)静置待上述液体冷却到常温；

(3)加入配方量的酵母活菌、亚磷酸二正丁酯、甘油、乳化剂，继续常温搅拌20min，抽真空装罐。

本制备方法条件温和，成本低廉，可以大规模工业化应用。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

(1)本发明不含有传统水基切削液中亚硝酸盐，有剂苯等有毒有害物质，环保并且对人体不产生毒害。

(2)本发明中使用糖醇化合物起到防臭，润滑作用，其本身是一种环保健康的天然生物质材料，避免了使用化学防臭剂带来的环保风险。

(3)本发明使用酵母这种无污染的生物抑菌剂，来防止切削液中的严格厌氧菌或者兼性厌氧菌发酵产生臭味，无毒，绿色，环保。

(4)本发明生产条件温和，对设备要求低，生产过程也不产生有毒有害废物，绿色环保。

(5)本发明防锈降温性能良好，润滑作用佳，成本低，适合大规模应用。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，按照重量百分数配比，由以下原料组成：

余量为去离子水

实施例2

一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，按照重量百分数配比，由以下原料组成：

余量为去离子水

实施例3

一种适于铝合金加工的车削机用无毒水基切削液，按照重量百分数配比，由以下原料组成：

余量为去离子水

实施例4

制备例

制备上述实施例1-3所述的切削液：按上述实施例1-3分别配置原料，包括以下步骤：

(1)将配方量的不饱和脂肪酸环氧化物、钼酸钠、磷酸钠、糖醇化合物、硅酸钠、二壬基酚聚氧乙烯醚磷酸铈、螯合剂、去离子水加入容器中60℃加热搅拌10min；

(2)静置待上述液体冷却到常温；

(3)加入配方量的酵母活菌、亚磷酸二正丁酯、甘油、乳化剂，继续常温搅拌20min，抽真空装罐。

实施例5

测试例

取实施例1-3的产品与对比例按照GB/T6144-85进行对比测试,所述对比例购置与江苏某防锈材料公司。具体检测结果如表1所示。表1：性能检测表

检测内容	实施例1	实施例2	实施例3	对比例
					不生锈点数	9	10	8	7
摩擦系数	0.124	0.112	0.126	0.157
					导热系数W/(m·K)	1.75	1.83	1.81	1.52

由表1检测结果可知，本发明所得的水基切削液具有优异的润滑效果，冷却效果和防锈性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。