本發(fā)明涉及一種切削液，尤其涉及一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液。

背景技術(shù)：

金屬切削液是金屬加工過程所需要的一種重要的輔助材料，它主要起到防銹、潤滑、清洗及冷卻的效果。現(xiàn)有技術(shù)中的切削液的合成主要是一些潤滑劑、表面活性劑、防銹劑、偶合劑、有機(jī)硅型消泡劑等組成，潤滑劑主要是應(yīng)用機(jī)油、聚乙二醇、脂肪酸皂等，而防銹劑主要是應(yīng)用油酸三乙醇胺皂、硼酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽等。表面活性劑主要應(yīng)用np系列、tx系列、聚醚系列等。

現(xiàn)有技術(shù)中的切削液的極壓性能無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程中的需求，因此亟需開發(fā)一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，具有優(yōu)異的極壓性能。

本發(fā)明提出的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油20-50份、改性復(fù)合極壓劑5-15份、改性二硫化鉬4-8份、黃原酸酯3-5份、季戊四醇油酸酯2-5份、新戊基多元醇酯1-3份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯2-5份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯3-6份、石油磺酸鋇2-5份、十七烷基咪唑啉4-6份、環(huán)己六醇六磷酸酯1-3份、亞硝酸鈉3-5份、苯并三氮唑1-4份、硼酸3-6份、二聚酸鉀2-5份、油酸鈉4-8份、二甘醇3-6份、二烷基醚胺2-5份、水8-12份。

優(yōu)選地，改性復(fù)合極壓劑的原料按重量份包括：氟化銨10-20份、氟化鑭乙醇溶液4-8份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5603-9份、菜籽油4-9份、硫化劑2-5份、納米稀土催化劑4-6份、甲醇1-5份、納米膨潤土2-6份、五氧化二磷4-9份。

優(yōu)選地，改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：將氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入氟化鑭乙醇溶液中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫后保溫，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將菜籽油和硫化劑混合均勻，升溫后保溫，降溫后加入納米稀土催化劑和甲醇混合均勻，于恒溫保溫后加入納米膨潤土混合均勻，升溫后保溫，出料過濾并靜置過夜，然后加入五氧化二磷，接著恒溫保溫，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著超聲頻率超聲分散，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

優(yōu)選地，改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：將氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入氟化鑭乙醇溶液中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫至30-50℃，保溫1-3h，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將菜籽油和硫化劑混合均勻，升溫至130-180℃，保溫2-4h，然后降溫至50-70℃，接著加入納米稀土催化劑和甲醇混合均勻，于60-70℃保溫1-3h，然后加入納米膨潤土混合均勻，升溫至70-80℃，保溫1-3h，出料過濾并靜置過夜，然后加入五氧化二磷，接著于65-70℃保溫1-3h，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著于45-55khz的超聲頻率超聲分散0.5-1.5h，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

優(yōu)選地，改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：將二烷基二硫代磷酸和吡啶混合均勻，升溫后保溫，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫后保溫，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

優(yōu)選地，改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：將二烷基二硫代磷酸和吡啶混合均勻，升溫至55-65℃，保溫25-35min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫至80-90℃，保溫40-60min，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

優(yōu)選地，改性二硫化鉬的制備過程中，二烷基二硫代磷酸、吡啶和鹽酸羥胺的重量比為2-5：3-5：1-3。

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料包括棕櫚油、改性復(fù)合極壓劑、改性二硫化鉬、黃原酸酯、季戊四醇油酸酯、新戊基多元醇酯、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯、二乙醇酰胺油酸硼酸酯、石油磺酸鋇、十七烷基咪唑啉、環(huán)己六醇六磷酸酯、亞硝酸鈉、苯并三氮唑、硼酸、二聚酸鉀、油酸鈉、二甘醇、二烷基醚胺和水。其中，改性復(fù)合極壓劑通過將氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入氟化鑭乙醇溶液中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫后保溫，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將菜籽油和硫化劑混合均勻，升溫后保溫，降溫后加入納米稀土催化劑和甲醇混合均勻，于恒溫保溫后加入納米膨潤土混合均勻，升溫后保溫，出料過濾并靜置過夜，然后加入五氧化二磷，接著恒溫保溫，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著超聲頻率超聲分散，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑，運(yùn)用到本發(fā)明的金屬切削液的制備中，有效提高了本發(fā)明金屬切削液的擠壓性能。同時(shí)，添加的膨潤土其單個(gè)晶層厚度為0.96nm，層間距為1.5nm左右，而有機(jī)改性膨潤土可以使層間距增大到1.7-3.0nm，甚至更大。當(dāng)膨潤土以單層或多層分散到介質(zhì)中，在一維上小于100nm時(shí)，屬于納米材料范圍l-100nm。它作為硅鋁酸鹽的一種，有機(jī)改性膨潤土si和al含量較高，若將膨潤土充分地分散到油中，使極薄的膨潤土片層較易進(jìn)人摩擦副間，利用片層上的輕基或硅氧鍵與摩擦基體發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，使摩擦基體合金化，則可能使極壓或抗磨性能得到改善，并通過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行改性后，與基料的結(jié)合更加牢固，賦予了本發(fā)明金屬切削液優(yōu)異的擠壓性能。其中添加的表面修飾氟化鑭微粉在摩擦過程中發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了以氧化鐵氟化亞鐵及氧化鑭等為主要組成成分的邊界潤滑膜，是此類微粉表現(xiàn)出良好的極壓抗磨性能。使用菜籽油作原料，以甲醇和多羥基化合物作酯交換劑,在自制固體催化劑的作用下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上以硫化物、p2o5進(jìn)行改性，合成一種帶有極壓元素s、p和n的多羥基脂肪酸，這種物質(zhì)不僅具有高的極壓潤滑性，本身也是一種乳化劑具有自乳化作用。其中，改性二硫化鉬通過將二烷基二硫代磷酸和吡啶混合均勻，升溫后保溫，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫后保溫，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬，運(yùn)用到本發(fā)明的金屬切削液的制備中，有效提高了本發(fā)明金屬切削液的防銹性能。以二烷基二硫代磷酸吡啶為表面修飾劑，優(yōu)化了合成制備工藝，合成了顆粒尺寸在10nm左右的mos2粒子；有機(jī)表面修飾層的存在有效阻止了納米二硫化鉬微粒的氧化以及微粒表面吸附水和羥基的存在。同時(shí)由于表面修飾層中脂肪鏈的疏水作用，使得表面修飾納米mos2微粒在非極性溶劑中具有良好的分散性。添加了表面修飾二硫化鉬，由于在摩擦條件下，有機(jī)鉬與基體微突體凸峰反應(yīng)生成mos2，fes，fepo4等邊界潤滑膜，從而改善了材料的極壓性能。此外，mos2層狀結(jié)構(gòu)的低剪切強(qiáng)度也是有機(jī)鉬減摩機(jī)理的主要原因之一。本發(fā)明制備得到的金屬切削液具有優(yōu)異的擠壓性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式中，棕櫚油的重量份可以為20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份；改性復(fù)合極壓劑的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；改性二硫化鉬的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；黃原酸酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；季戊四醇油酸酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；新戊基多元醇酯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；脂肪酸咪唑啉硼酸單酯的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二乙醇酰胺油酸硼酸酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；石油磺酸鋇的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；十七烷基咪唑啉的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份；環(huán)己六醇六磷酸酯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份；亞硝酸鈉的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；苯并三氮唑的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；硼酸的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；二聚酸鉀的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；油酸鈉的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；二甘醇的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；二烷基醚胺的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、5份；水的重量份可以為8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份、11份、11.5份、12份。

實(shí)施例1

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油35份、改性復(fù)合極壓劑10份、改性二硫化鉬6份、黃原酸酯4份、季戊四醇油酸酯3.5份、新戊基多元醇酯2份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯3.5份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯4.5份、石油磺酸鋇3.5份、十七烷基咪唑啉5份、環(huán)己六醇六磷酸酯2份、亞硝酸鈉4份、苯并三氮唑2.5份、硼酸4.5份、二聚酸鉀3.5份、油酸鈉6份、二甘醇4.5份、二烷基醚胺3.5份、水10份。

實(shí)施例2

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油20份、改性復(fù)合極壓劑15份、改性二硫化鉬4份、黃原酸酯5份、季戊四醇油酸酯2份、新戊基多元醇酯3份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯2份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯6份、石油磺酸鋇2份、十七烷基咪唑啉6份、環(huán)己六醇六磷酸酯1份、亞硝酸鈉5份、苯并三氮唑1份、硼酸6份、二聚酸鉀2份、油酸鈉8份、二甘醇3份、二烷基醚胺5份、水8份。

改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將10份氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入8份氟化鑭乙醇溶液中，然后加入3份硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫至50℃，保溫1h，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將9份菜籽油和2份硫化劑混合均勻，升溫至180℃，保溫2h，然后降溫至70℃，接著加入4份納米稀土催化劑和5份甲醇混合均勻，于60℃保溫3h，然后加入2份納米膨潤土混合均勻，升溫至80℃，保溫1h，出料過濾并靜置過夜，然后加入9份五氧化二磷，接著于65℃保溫3h，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著于45khz的超聲頻率超聲分散1.5h，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將2份二烷基二硫代磷酸和5份吡啶混合均勻，升溫至55℃，保溫35min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入1份鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫至90℃，保溫40min，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

實(shí)施例3

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油50份、改性復(fù)合極壓劑5份、改性二硫化鉬8份、黃原酸酯3份、季戊四醇油酸酯5份、新戊基多元醇酯1份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯5份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯3份、石油磺酸鋇5份、十七烷基咪唑啉4份、環(huán)己六醇六磷酸酯3份、亞硝酸鈉3份、苯并三氮唑4份、硼酸3份、二聚酸鉀5份、油酸鈉4份、二甘醇6份、二烷基醚胺2份、水12份。

改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將20份氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入4份氟化鑭乙醇溶液中，然后加入9份硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫至30℃，保溫3h，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將4份菜籽油和5份硫化劑混合均勻，升溫至130℃，保溫4h，然后降溫至50℃，接著加入6份納米稀土催化劑和1份甲醇混合均勻，于70℃保溫1h，然后加入6份納米膨潤土混合均勻，升溫至70℃，保溫3h，出料過濾并靜置過夜，然后加入4份五氧化二磷，接著于70℃保溫1h，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著于55khz的超聲頻率超聲分散0.5h，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將5份二烷基二硫代磷酸和3份吡啶混合均勻，升溫至65℃，保溫25min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入3份鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫至80℃，保溫60min，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

實(shí)施例4

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油25份、改性復(fù)合極壓劑12份、改性二硫化鉬5份、黃原酸酯4.5份、季戊四醇油酸酯3份、新戊基多元醇酯2.5份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯3份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯5份、石油磺酸鋇3份、十七烷基咪唑啉5.5份、環(huán)己六醇六磷酸酯1.5份、亞硝酸鈉4.5份、苯并三氮唑2份、硼酸5份、二聚酸鉀3份、油酸鈉7份、二甘醇4份、二烷基醚胺4份、水9份。

改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將12份氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入7份氟化鑭乙醇溶液中，然后加入4份硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫至45℃，保溫1.5h，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將8份菜籽油和3份硫化劑混合均勻，升溫至175℃，保溫2.5h，然后降溫至65℃，接著加入4.5份納米稀土催化劑和4份甲醇混合均勻，于62℃保溫2.5h，然后加入3份納米膨潤土混合均勻，升溫至78℃，保溫1.5h，出料過濾并靜置過夜，然后加入8份五氧化二磷，接著于66℃保溫2.5h，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著于45khz的超聲頻率超聲分散1.2h，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將3份二烷基二硫代磷酸和4.5份吡啶混合均勻，升溫至58℃，保溫32min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入1.5份鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫至88℃，保溫45min，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

實(shí)施例5

本發(fā)明的一種具有優(yōu)異極壓性能的金屬切削液，其原料按重量份包括：棕櫚油45份、改性復(fù)合極壓劑8份、改性二硫化鉬7份、黃原酸酯3.5份、季戊四醇油酸酯4份、新戊基多元醇酯1.5份、脂肪酸咪唑啉硼酸單酯4份、二乙醇酰胺油酸硼酸酯4份、石油磺酸鋇4份、十七烷基咪唑啉4.5份、環(huán)己六醇六磷酸酯2.5份、亞硝酸鈉3.5份、苯并三氮唑3份、硼酸4份、二聚酸鉀4份、油酸鈉5份、二甘醇5份、二烷基醚胺3份、水11份。

改性復(fù)合極壓劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將18份氟化銨溶解在醇水體系中，攪拌過程中加入5份氟化鑭乙醇溶液中，然后加入8份硅烷偶聯(lián)劑kh-560混合均勻，升溫至35℃，保溫2.5h，過濾后干燥，冷卻至室溫得到物料a；將5份菜籽油和4份硫化劑混合均勻，升溫至135℃，保溫3.5h，然后降溫至55℃，接著加入5.5份納米稀土催化劑和2份甲醇混合均勻，于68℃保溫1.5h，然后加入5份納米膨潤土混合均勻，升溫至72℃，保溫2.5h，出料過濾并靜置過夜，然后加入5份五氧化二磷，接著于69℃保溫1.5h，冷卻至室溫得到物料b；向物料b中加入物料a混合均勻，接著于55khz的超聲頻率超聲分散0.8h，冷卻至室溫得到改性復(fù)合極壓劑。

改性二硫化鉬按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將4份二烷基二硫代磷酸和3.5份吡啶混合均勻，升溫至62℃，保溫28min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行重結(jié)晶，即得物料a；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向鉬酸鈉中加入2.5份鹽酸羥胺和物料a混合均勻，然后升溫至82℃，保溫55min，冷卻至室溫得到改性二硫化鉬。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。