一种高冷却性切削液及其制备工艺的制作方法

技术特征：

1.一种高冷却性切削液，其特征在于：包括如下重量份原料：甘油40-50份、石油磺酸钠10-13份、防锈剂5-8份、聚丙烯酰胺1-3份、过硫酸铵1-1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-9份、三乙醇胺油酸皂2-5份、聚乙二醇1-3份、水10-15份；

该高冷却性切削液由如下步骤制成：

步骤s1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；

步骤s2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。

2.根据权利要求1所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：所述的防锈剂由如下步骤制成：

步骤a1：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5-8h后，降温至温度为25-30℃，用去离子水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3-5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35-40℃的条件下，进行反应2-3h后，加入去离子水，静置5-10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；

步骤a2：将氧化石墨烯分散在去离子水中，加入三聚氰胺和n,n-二甲基甲酰胺，在转速为200-300r/min，温度为40-50℃的条件下，进行反应，制得预改性石墨烯，将十二烯基丁二酸、氮-溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳加入反应釜，在温度为80-90℃的条件下，进行反应8-10h，制得中间体1，将中间体1、预改性石墨烯、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为35-40℃的条件下，进行反应，制得改性石墨烯，将改性石墨烯、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶加入反应釜中，在温度为25-30℃的条件下，进行反应10-15h后，减压蒸馏除去二环己基碳二亚胺，制得润滑载体；

步骤a3：将三聚氯氰溶于丙酮中，在转速为150-200r/min，温度为40-50℃的条件下，进行搅拌并加入2-氨基苯并咪唑和碳酸钾溶液进行反应3-5h后，加入3-丁烯-1-胺，在温度为80-90℃的条件下，进行反应2-4h，制得中间体2，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌30-35min后，加入盐酸溶液，在转速为350-400r/min的条件下，进行搅拌25-30min后，加入乙烯基三乙氧基硅烷，在温度为60-70℃的条件下，继续反应1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，制得改性纳米二氧化硅；

步骤a4：将改性纳米二氧化硅、中间体2、偶氮二异丁腈、环己酮加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为65-70℃的条件下，进行反应18-25h后，过滤去除环己酮，得到防锈颗粒，将防锈颗粒分散在去离子水中，加入润滑载体，在频率为5-8mhz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，过滤去除去离子水，将滤饼在温度为200-230℃的条件下，进行焙烧10-15min后，冷却至室温，制得防锈剂。

3.根据权利要求2所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：步骤a1所述的过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸、石墨的用量为1g:1g:3ml:0.5g，预氧化石墨、浓硫酸、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量比为1g:25ml:3g:50ml:30ml，浓硫酸的质量分数均为95%，浓盐酸的质量分数为36%，双氧水的质量分数为30%。

4.根据权利要求2所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：步骤a2所述的氧化石墨烯、三聚氰胺、n,n-二甲基甲酰胺的用量质量比为5:1:0.5，十二烯基丁二酸、氮-溴代丁二酰亚胺、过氧化苯甲酰、四氯化碳的用量比为0.15mol:0.15mol:0.3g:350ml，中间体1、预改性石墨烯、四氢呋喃的用量比为3g:5g:30ml，改性石墨烯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶的用量质量比为10:5:2.3。

5.根据权利要求2所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：步骤a3三聚氯氰、2-氨基苯并咪唑、3-丁烯-1-胺的用量摩尔比为1:2:1，正硅酸乙酯、乙醇、盐酸溶液、乙烯基三乙氧基硅烷的用量比为10g:9g:3ml:0.5-0.8g，盐酸的质量分数为20%。

6.根据权利要求2所述的一种高冷却性切削液，其特征在于：步骤a4改性纳米二氧化硅、中间体2、偶氮二异丁腈、环己酮中间体4、中间体5、偶氮二异丁腈、环己酮的用量比为1.5g:2.6g:0.012g:20ml，防锈颗粒和润滑载体的用量质量比为3:8。

7.根据权利要求1所述的一种高冷却性切削液的制备工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤s1：将聚丙烯酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、过硫酸铵、聚乙二醇、水加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min，温度为80-85℃的条件下，进行搅拌1-1.5h，制得混合液；

步骤s2：将混合液、甘油、石油磺酸钠、防锈剂、三乙醇胺油酸皂加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌2-3h，制得高冷却性切削液。

技术总结
本发明公开了一种高冷却性切削液及其制备工艺，该切削液包括如下重量份原料：甘油40‑50份、石油磺酸钠10‑13份、防锈剂5‑8份、聚丙烯酰胺1‑3份、过硫酸铵1‑1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6‑9份、三乙醇胺油酸皂2‑5份、聚乙二醇1‑3份、水10‑15份；该防锈剂以石墨烯为基体，石墨烯具有很好的润滑效果，使得切削液的润滑性提升，且表面含有大量氮原子，氮原子上的弧对电子和三嗪环上的π电子能够与金属原子的空间轨道形成配位件，从而吸附在金属表面，在金属表面形成以层石墨烯薄膜，以及二氧化硅薄膜，进而使得防锈效果进一步提升。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：安徽联亚新材料有限公司
技术研发日：2021.03.08
技术公布日：2021.06.22