[发明专利]一种水性环保纳米切削液的制备方法

说明书

本发明涉及一种水性环保纳米切削液的制备方法，属于切削液技术领域。本发明中二甲基海因经过反应后生成的二羟甲基海因能够通过在使用过程缓慢释放甲醛来起到杀菌抑菌的效果；掺入纳米二氧化钛能够在紫外光和阳光照射下将多余的甲醛以及切削液中的一些污染物分解为水和二氧化碳，减少了对环境的污染并延长了切削液的使用寿命；柠檬酸铵能够将基体表面的生锈处的铁离子络合进柠檬酸中，达到去锈效果，将柠檬酸铵和六次甲基四胺协同使用，能够在除锈的同时保护机体不被酸蚀；本发明所制备的水性环保纳米切削液具有良好润滑性以及除锈作用，冷却效果好，而且能够抑制细菌滋生，具有良好的耐久性，使用寿命长，不含磷酸盐类物质，对环境污染小。

技术领域

本发明涉及一种水性环保纳米切削液的制备方法，属于切削液技术领域。

背景技术

切削液是由多种超强功能的助剂经科学复合配合而成，用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体。

切削液可分为两大类，一是以油类为主含量的油溶型切削液，二是以水为主的水溶性切削液。油溶性切削液是使用油脂类化合物（矿物油、植物油），添加油性防锈剂以及其他油性添加剂包括含氯、磷、硫的极压剂配制而成。其最大的有点就是润滑性和防锈性优秀，但是冷却作用极差，容易产生油雾、油烟，甚至引发火灾。而水基切削液则不会有这些危险，这是因为水的比热较大，热导率高，汽化热大，具备优秀的冷却性能，而且成本很低，加工后清洗也比较便捷。

近年来，随着水基切削液的深入研究，大量优秀的润滑剂、防锈剂和抗菌剂使得水基切削液已大量替换掉油基切削液，并开始主导市场，切削液的研究方向也逐渐向水基切削液倾斜。

我们常将水溶性切削液分为三类，一是乳化型切削液，即是以矿物油为主，配合适当的表面活性剂，使其在水中具备一定的溶解度，最终形成一种稳定的乳液状态的切削液；二是半合成型切削液，即是只含一部分矿物油，其他润滑油为合成油脂类化合物，在水中通常呈现半透明状态，我们成为微乳液；三是全合成型切削液，即是以油脂类化合物为主要基础油的切削液。

水基切削液在机械加工过程中起到润滑、冷却、清洗、防锈等作用，然而其使用寿命始终影响到这些作用的持续性。对于超过使用寿命的切削液，不仅失去应有的功效，影响到生产加工，同时也对操作工人以及操作环境造成严重的威胁。企业不得不排掉废液，更换新的切削液，这不仅带来了经济上的问题，更对环境造成一定的影响。金属切削液的功能失效是可以由不同的原因造成：

（1）由于金属切削过程中所产生的金属粉末以及外界物质（油污、溶解矿物质和灰尘）不断累积，使切削液稳定性降低导致变质。

金属加工过程中所产生的高温以及高温下金属碎屑的影响导致切削液变质，其中金属碎屑与切削液中的油相相互作用，导致切削液各相失去平衡，从而分解为单个成分。

细菌和其他有机微生物在含有杂质的切削液中最易滋生，机台内部循环运转或是长期存放的切削液更易滋生出使液体变质的厌氧菌。导致防锈剂功能失效，pH值发生变化，降解了切削液中有效成分，使切削液失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现今水基切削液使用寿命短并影响生产加工的问题，提供了一种水性环保纳米切削液的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）取醋酸、酒石酸、六次甲基四胺、十二烷基硫酸钠、去离子水和柠檬酸铵混合均匀，得到组分A；

（2）取油酸和三乙醇胺混合后加入至反应釜中，通氮气鼓泡并搅拌，加热至130℃，然后保温30min，得到反应液A；

（3）将反应液A再升温至150℃，保温2h，然后停止加热并通入10℃去离子水冷却，得到组分B；

（4）取二甲基海因、氢氧化钾和去离子水混合均匀，在冰水浴条件下搅拌，然后滴加0.5mol/l甲醛溶液，得到反应液B；