环保型水基切削液的合成及其性能研究.pdf

环保型水基切削液的合成及其性能研究张蕾崔祜徽程芹罅慊慊в邢薰荆罅孙艳霞尹海滨车吉泰摘要以自制的复合硼酸酯和蓖麻油烷醇酰胺为主要原料合成的水基切屑液,具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性,使用周期长,不含有毒有害物质,体系为环保切削液。关键词复合硼酸酯极压抗磨荆环保型切削液众所周知,现代机械/蚋咚佟⑶苛Α⒕芊较蚍⒄梗贾虑邢饕杭庸す讨械哪Σ亮Α⒛Σ寥却蠓度提高,这就要求切削液具有更好的冷却、润滑、清洗、防锈性能,以便获得理想的工件加工表面,延长刀具使用寿命,而且还应使用周期长,液体要透明便于观察,且无毒,对环境无污染。传统的乳化型切削液,含有矿物油、碳酸钠、亚硝酸钠。有的还含有磷、氯、铬等有害物质,使用寿命短,对人体有害,在排放时对环境污染相当严重,不符合环保排放的要求。与传统的含矿物油的乳化液相比此方法为水基合成切削液,在冷却性、清洗性、防锈性、加工可视和防腐性等方面都具有显著的特点。因而逐步获得了广泛的应用。然而对于水基切削液而言,其润滑、防锈以及清洗性能尤为关键。作者研究的目的在于制备一种不含矿物油和无害无毒的化合物,即环保型水基切削液,以满足机械加工的实际需要。邢饕旱暮铣原料三乙醇胺、硼酸、高分子表面活性剂、乙醇铵类衍生物、杀菌剂、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、苯并三氮唑皆为工业品;复合硼酸酯、蓖麻油烷醇酰、消泡剂皆为自制。合成在带有电动搅拌的三恐校尤水加热升温至℃,加入~%硼酸搅拌溶解,升温至℃,每隔来渭尤敫春吓鹚狨ァ~ジ叻肿颖砻婊钚约痢ト掖及贰~%蓖麻油烷醇酰胺、%乙醇胺类衍生物、%苯并三氮唑、%非离子表面活性剂、%阴离子表面活性剂,降温至℃加入%杀菌剂,混合均匀后放料包装。质量指标按照国标进行检测,质量指标为卤浞降挠呕靶阅苎芯由于高水基合成切削液在常规使用状态时含水量高达%以上,而且水的导热系数、比热、汽化热比油大得多,因此,水基切削液对刀具和加工件的冷却性能最好。于是作者着重研究了切削液的润滑、清洗以及防锈剂的选择及其性能。在切削过程中,润滑性能是保证刀具、工模具使用寿命以及/砻婀饨喽鹊墓丶蛩兀裕璺ㄑ择摩擦系数小、渗透能力强、表面张力低的润滑剂。金属在切削时刀具或模具与金属之间将产生严重的摩擦,为此常常添加少量的抗磨添加剂,以利用它在金属表面形成一层吸附膜或化学膜,达到保护刀具或模具以及提高加工件表面精度的目的。为此我们首先合成了润滑性能好的复合有机硼酸酯,它是由硼酸盐与含氮、含硫化合物反应的产物再与有机防锈剂复配而成,具有优良的抗磨极压、防锈防腐性能,同时选择了润滑、防锈性能优越的蓖麻油烷醇酰胺灾疲杀吐橛陀胍掖及防嘌苌锓从Χ,从而提高了切削液得润滑性和防锈性能。切削液得清洗作用是清洗剂将切屑和削液之间的表面张力降低,通过润滑、浸渗作用将切屑从刀具和加工件表面分离开来,随切削液带走。切削液清洗性能与切削液的渗透性和流动性密切相关,表面张力·—!
、高聚物组成:一轧车髟嗦プ笥一预烘℃槐汉坠执ぃ:~苄愿叻肿友先鹕没Чひ党霭嫔低、渗透性和流动性好,清洗性能就好。如果采用非离子性表面活性剂和阴离子性表面性进行复配能起到显著降低切削液表面张力的作用⋯。所以,我们选择了聚醚类非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂,合成了表面张力≤/那邢饕海蚨哂泻芎玫那逑葱阅堋据文献报道,利用一种烷醇胺的硼化物为主剂。可配成一种水溶性防锈剂。其效果赶上或超过亚