一種鋁材專用切削液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁材專用切削液及其制備方法，所述切削液包括烯丙基磺酸鈉、二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯、環(huán)己六醇六磷酸脂、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、硼砂、三乙醇胺、聚醚、聚乙二醇、水；制備方法為先將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，加入環(huán)己六醇六磷酸脂，加熱攪拌，冷卻、減壓蒸餾，得混合物Ⅰ，再將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚乙二醇加入水中，加熱攪拌，冷卻得混合物Ⅱ，將混合物Ⅰ加至混合物Ⅱ中，升溫攪拌，冷卻得混合物Ⅲ，將硼砂和三乙醇胺加至混合物Ⅲ中，升溫攪拌，冷卻，得切削液。本發(fā)明的切削液對鋁材具有抗腐蝕效果。
【專利說明】一種鋁材專用切削液及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁材專用切削液及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬切削加工是金屬加工中最常見、應(yīng)用最廣泛的一種。金屬切削過程是指機床 提供必要的運動和動力的條件下，用刀具（或磨具）切除（或磨削）坯件上多余的金屬，從 而獲得形狀、精度和表面質(zhì)量均符合要求的工件的過程。根據(jù)工件的形狀、精度和表面質(zhì)量 的不同，切削加工可分為車、銑、鉆、刨、鏜、絞、拉及磨削等。金屬材料按預定規(guī)格進行切削 (或磨削）加工時，為了減輕工具與工件之間的摩擦，增加潤滑性，帶走因摩擦而產(chǎn)生的熱 量和提高生產(chǎn)率，在工具與被切削的金屬材料之間注入的液體，成為金屬切削液。金屬切削 液是金屬切削加工中不可缺少的佐料。合理地使用切削液，則可提高切削速度30%左右，降 低切削溫度100?150°c，減少切削力10?30%，延長刀具壽命4?5倍，提高工件表面加 工質(zhì)量，并能降低加工成本。
[0003] 金屬切削液在金屬切削、磨削加工過程中具有相當重要的作用。它在機械加工中 應(yīng)用極為廣泛。切削液應(yīng)具備以下幾方面的作用：
[0004] 冷卻作用：在工件切削加工過程中，能及時而迅速的降低切削區(qū)的溫度，即降低通 常因摩擦引起的溫升、冷卻也影響切削效率，切削質(zhì)量及刀具壽命。
[0005] 潤滑作用：能減少切削刀具與工件間摩擦。潤滑液能浸潤到刀具與工件及其切屑 之間，減少摩擦和粘結(jié)，降低切削阻力，保證切削質(zhì)量，延長刀具壽命。
[0006] 洗滌作用：使切屑或磨料粒子被沖洗而離開刀具和工件的加工區(qū)，以防它們相互 粘結(jié)及粘附在工件、刀具和機床上妨礙。
[0007] 防銹作用：應(yīng)有一定的防銹性能，防止工件和機床生銹。如提高防銹性能，還可部 分取代工序間防銹。
[0008] 鋁型材的可機加工性是優(yōu)良的，具有特定的拉伸強度、屈服強度、可延展性和相應(yīng) 的加工硬化率支配著允許變形量的變化。據(jù)前瞻網(wǎng)《2013-2017年中國鋁型材行業(yè)細分產(chǎn) 品產(chǎn)銷需求與前景預測分析報告》調(diào)查顯示，商業(yè)上可提供的鋁型材在不同形態(tài)下成形性 的額值取決于成形的工藝方法，而鋁及其合金，是金屬中最易被切削液腐蝕的的金屬，因而 導致工件加工不精確，給加工帶來的一定的麻煩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種鋁材專用切削液及其制備方法， 該切削液在保證切削液的潤滑作用的同時，可有效的在鋁材表面產(chǎn)生一層抗腐蝕的保護 膜，克服了現(xiàn)有切削液對鋁材會產(chǎn)生腐蝕的技術(shù)缺陷。
[0010] 一種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉1〇?20份，二乙醇胺硼酸 馬來酐復合酯5?12份，環(huán)己六醇六磷酸脂3?9份，N，N-二甲基丙烯酰胺4?10份，丙 烯酸甲酯5?16份，聚乙烯醇2?9份，聚乙烯基吡咯烷酮1?6份，硼砂5?15份，三乙 醇胺3?16份，聚醚6?14份，聚乙二醇5?18份，水10?25份。
[0011] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸 鈉13?18份，二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯7?10份，環(huán)己六醇六磷酸脂4?8份，N，N-二 甲基丙烯酰胺6?9份，丙烯酸甲酯8?12份，聚乙烯醇4?7份，聚乙烯基吡咯烷酮2? 5份，硼砂8?12份，三乙醇胺5?13份，聚醚8?12份，聚乙二醇7?15份，水15?20 份。
[0012] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸 鈉15,二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯9份，環(huán)己六醇六磷酸脂6份，N，N-二甲基丙烯酰胺7 份，丙烯酸甲酯10份，聚乙烯醇5份，聚乙烯基吡咯烷酮4份，硼砂10份，三乙醇胺9份，聚 醚10份，聚乙二醇12份，水18份。
[0013] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0014] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，80?120°C攪拌3?5h，冷卻至室溫，減壓蒸餾，得到混合物I;
[0015] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，60?80°C攪拌2?4h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0016] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至50?70°C后 攪拌1?3h，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0017] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，升溫至40?60°C后攪拌 2?4h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0018] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟1中減壓蒸餾的條件為80?lOOkpa。
[0019] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟4中升溫過程在80?lOOkpa條件下進行。
[0020] 本發(fā)明的鋁材專用切削液，針對鋁材的特有性質(zhì)，在保證切削液的潤滑作用的同 時，可有效的在鋁材表面產(chǎn)生一層抗腐蝕的保護膜，克服了現(xiàn)有切削液對鋁材會產(chǎn)生腐蝕 的技術(shù)缺陷，使鋁材的加工更加得心應(yīng)手，開拓了鋁材的應(yīng)用領(lǐng)域。

【具體實施方式】
[0021] 實施例1
[0022] -種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉10份，二乙醇胺硼酸馬來 酐復合酯5份，環(huán)己六醇六磷酸脂3份，N，N-二甲基丙烯酰胺4份，丙烯酸甲酯5份，聚乙 烯醇2份，聚乙烯基吡咯烷酮1份，硼砂5份，三乙醇胺3份，聚醚6份，聚乙二醇5份，水10 份。
[0023] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0024] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，80°C攪拌3h，冷卻至室溫，80kpa減壓蒸餾，得到混合物I;
[0025] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，60°C攪拌2h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0026] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至50°C后攪拌 lh，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0027] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，80kpa條件下升溫至40°C 后攪拌2h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0028] 實施例2
[0029] -種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉13份，二乙醇胺硼酸馬來 酐復合酯7份，環(huán)己六醇六磷酸脂4份，N，N-二甲基丙烯酰胺6份，丙烯酸甲酯8份，聚乙 烯醇4份，聚乙烯基吡咯烷酮2份，硼砂8份，三乙醇胺5份，聚醚8份，聚乙二醇7份，水15 份。
[0030] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，90°C攪拌4h，冷卻至室溫，90kpa減壓蒸餾，得到混合物I;
[0032] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，65°C攪拌3h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0033] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至55°C后攪拌 2h，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0034] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，90kpa條件下升溫至45°C 后攪拌3h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0035] 實施例3
[0036] -種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉15,二乙醇胺硼酸馬來酐 復合酯9份，環(huán)己六醇六磷酸脂6份，N，N_二甲基丙烯酰胺7份，丙烯酸甲酯10份，聚乙烯 醇5份，聚乙烯基吡咯烷酮4份，硼砂10份，三乙醇胺9份，聚醚10份，聚乙二醇12份，水 18份。
[0037] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0038] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，95°C攪拌4h，冷卻至室溫，80kpa減壓蒸餾，得到混合物I;
[0039] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，75°C攪拌4h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0040] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至65°C后攪拌 2h，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0041] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，80kpa升溫至55°C后攪拌 3h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0042] 實施例4
[0043] 一種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉18份，二乙醇胺硼酸馬來 酐復合酯10份，環(huán)己六醇六磷酸脂8份，N，N-二甲基丙烯酰胺9份，丙烯酸甲酯12份，聚 乙烯醇7份，聚乙烯基吡咯烷酮5份，硼砂12份，三乙醇胺13份，聚醚12份，聚乙二醇15 份，水20份。
[0044] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0045] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，110°c攪拌5h，冷卻至室溫，lOOkpa減壓蒸饋，得到混合物I;
[0046] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，70°C攪拌3h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0047] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至65°C后攪拌 2h，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0048] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，lOOkpa條件下升溫至55°C 后攪拌3h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0049] 實施例5
[0050] -種鋁材專用切削液，以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉20份，二乙醇胺硼酸馬來 酐復合酯12份，環(huán)己六醇六磷酸脂9份，N，N-二甲基丙烯酰胺10份，丙烯酸甲酯16份，聚 乙烯醇9份，聚乙烯基吡咯烷酮6份，硼砂15份，三乙醇胺16份，聚醚14份，聚乙二醇18 份，水25份。
[0051] 上述鋁材專用切削液的制備方法，包括以下步驟：
[0052] 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷 酸脂，120°C攪拌5h，冷卻至室溫，80kpa減壓蒸饋，得到混合物I;
[0053] 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 醚、聚乙二醇加入水中，80°C攪拌4h，冷卻至室溫，得到混合物II;
[0054] 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至70°C后攪拌 3h，冷卻至室溫，得到混合物III;
[0055] 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，80kpa條件下升溫至60°C 后攪拌4h，冷卻至室溫，即得切削液。
[0056] 將實施例1至5所得切削液按GB/T6144-85進行性能測試，結(jié)果如下：
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種鋁材專用切削液，其特征在于：以重量份計包括：烯丙基磺酸鈉10?20份，二 乙醇胺硼酸馬來酐復合酯5?12份，環(huán)己六醇六磷酸脂3?9份，N，N-二甲基丙烯酰胺4? 10份，丙烯酸甲酯5?16份，聚乙烯醇2?9份，聚乙烯基吡咯烷酮1?6份，硼砂5?15 份，三乙醇胺3?16份，聚醚6?14份，聚乙二醇5?18份，水10?25份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁材專用切削液，其特征在于：所述鋁材專用切削液以重量 份計包括：烯丙基磺酸鈉13?18份，二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯7?10份，環(huán)己六醇六磷 酸脂4?8份，N，N-二甲基丙烯酰胺6?9份，丙烯酸甲酯8?12份，聚乙烯醇4?7份， 聚乙烯基吡咯烷酮2?5份，硼砂8?12份，三乙醇胺5?13份，聚醚8?12份，聚乙二 醇7?15份，水15?20份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁材專用切削液，其特征在于：所述鋁材專用切削液以重量 份計包括：烯丙基磺酸鈉15,二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯9份，環(huán)己六醇六磷酸脂6份，N， N-二甲基丙烯酰胺7份，丙烯酸甲酯10份，聚乙烯醇5份，聚乙烯基吡咯烷酮4份，硼砂10 份，三乙醇胺9份，聚醚10份，聚乙二醇12份，水18份。
4. 權(quán)利要求1至3任一項所述的鋁材專用切削液的制備方法，其特征在于：包括以下 步驟： 步驟1，將烯丙基磺酸鈉和二乙醇胺硼酸馬來酐復合酯混合，再加入環(huán)己六醇六磷酸 月旨，80?120°C攪拌3?5h，冷卻至室溫，減壓蒸餾，得到混合物I ; 步驟2,將N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚 乙二醇加入水中，60?80°C攪拌2?4h，冷卻至室溫，得到混合物II ; 步驟3,將步驟1所得混合物I加至步驟2所得混合物II中，升溫至50?70°C后攪拌 1?3h，冷卻至室溫，得到混合物III ; 步驟4,將硼砂和三乙醇胺加至步驟3所得混合物III中，升溫至40?60°C后攪拌2? 4h，冷卻至室溫，即得切削液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁材專用切削液的制備方法，其特征在于：步驟1中減壓蒸 餾的條件為80?lOOkpa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁材專用切削液的制備方法，其特征在于：步驟4中升溫過 程在80?lOOkpa條件下進行。
【文檔編號】C10M173/02GK104342276SQ201410499927
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉 申請人:無錫康柏斯機械科技有限公司