[0001] 本发明属于金属切削液技术领域，具体涉及一种切削液及其制备方法和应用。

[0002] 切削刀具中的硬质合金是由碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴组成，具有优良的耐磨性能。在使用切削刀具或对切削刀具进行磨削加工时，需要配合切削液使用，切削液(cutting fluid,coolant)是一种用在金属切削、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，切削液存在对钨钴切削刀具或钛钴切削刀具中的钴的浸出现象，另外，合金进行切削时切削温度可达900℃以上，会产生大量热量，普通的切削液在高温条件下将不具有润滑功能，无法满足切削刀具的加工要求。

[0003] 因此开发一种切削液的制备方法及其应用，能够满足高温下切削刀具的加工要求同时避免切削液对切削刀具中的钴的浸出是当务之急。

[0004] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种切削液的制备方法及其应用，解决了切削液对钴具有浸出作用，且无法在高温下进行切削加工的等问题。

[0005] 本发明的第二方面提供了一种上述切削液的制备方法。

[0006] 本发明的第三方面提供了一种上述切削液在在硬质合金加工中的应用。

[0007] 根据本发明的第一方面实施例的一种切削液，制备原料包括2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺、二硫化钼和石油磺酸钠。

[0008] 根据本发明第一方面的实施例，至少具有以下有益效果：

[0009] 1、2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺中氨基含量高，具有抑制钴的浸出的作用；二硫化钼在1300℃左右时还有较好的润滑性，使刀具在切削过程中受到的热磨损较小；石油磺酸钠对金属防锈性较好，在该体系下还能起到主乳化剂的作用，三者协同作用下，增加了切削液的清洗能力，能够满足高温下切削刀具的加工要求。

[0010] 2、本发明方法制备的切削液绿色环保，制备工艺简单，且成本低，使用寿命长。

[0011] 根据本发明的一些实施例，所述切削液的制备原料还包括聚氧乙烯苯基磷酸酯、油酸、硫化脂肪酸酯、苯并三氮唑、油性剂和表面活性。

[0012] 本发明的体系中，聚氧乙烯磷酸酯起到润滑作用和缓蚀作用，硫化磷酸酯提供极压润滑性能，苯并三氮唑起到缓蚀和辅助防锈的作用。

[0013] 根据本发明的一些实施例，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚。

[0014] 根据本发明的一些实施例，所述油性剂包括豆油和机油中的至少一种。

[0015] 根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述切削液包括所述2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺25～35份；所述二硫化钼10～18份和所述石油磺酸钠5～8份。

[0016] 根据本发明的一些实施例，按重量份计，所切削液包括所述2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺25～35份，所述聚氧乙烯苯基磷酸酯5～8份，所述油酸1～1.5份，所述硫化脂肪酸酯3.5～5份，所述苯并三氮唑1～1.5份，所述油性剂20～25份和所述表面活性剂5～8份。

[0017] 根据本发明的一些实施例，按重量份计，所切削液包括所述2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺28‑30份，所述二硫化钼13‑15份，所述硫化脂肪酸酯4‑4.5份。

[0018] 根据本发明的一些实施例，按重量份计，所切削液包括所述石油磺酸钠6‑7份，所述油酸1.2‑1.3份，所述苯并三氮唑1.2‑1.3份，所述油性剂22‑23份，所述表面活性剂6‑7份。

[0019] 根据本发明的第二方面实施例提供了一种所述的切削液的制备方法，包括将所述2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺，所述二硫化钼和所述石油磺酸钠混合。

[0020] 根据本发明的一些实施例，所述混合的温度为60‑80℃。

[0021] 根据本发明的一些优选地实施例，所述的切削液的制备方法，包括：

[0022] S1.将部分所述水、所述2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺和所述油酸混合得到溶液A；

[0023] S2：将剩余的所述水，所述聚氧乙烯苯基磷酸酯、所述二硫化钼、所述石油磺酸钠、所述硫化脂肪酸酯、所述苯并三氮唑、所述烷基酚聚氧乙烯醚和所述油性剂混合得到溶液B；

[0024] S3：将步骤S1中的所述溶液A和所述溶液B混合后降温。

[0025] 根据本发明的一些实施例，步骤S1中所述混合的温度为40‑60℃。

[0026] 根据本发明的一些实施例，步骤S1中所述混合的方法包括搅拌。

[0027] 根据本发明的一些实施例，步骤S1中所述搅拌的速度为150‑200r/min。

[0028] 根据本发明的一些实施例，步骤S2中所述混合的温度为60‑80℃。

[0029] 根据本发明的一些实施例，步骤S2中所述搅拌的速度为300‑600r/min。

[0030] 根据本发明的一些实施例，步骤S3中所述混合的温度为60‑80℃。

[0031] 根据本发明的一些优选地实施例，步骤S3中所述混合的温度为70‑75℃。

[0032] 根据本发明的一些实施例，所述降温的速率为3～5℃/min。

[0033] 根据本发明的一些实施例，步骤S3中所述降温后还包括搅拌。

[0034] 根据本发明的一些实施例，所述降温后的搅拌速度为100‑150r/min。

[0035] 根据本发明的一些优选地实施例，所述步骤S2中，60‑70℃下，依次个加入所述聚氧乙烯苯基磷酸酯、所述二硫化钼、所述石油磺酸钠、所述硫化脂肪酸酯、所述苯并三氮唑和所述烷基酚聚氧乙烯醚，加料完毕后，升温至70‑80℃，加入所述油性剂。

[0036] 根据本发明的一些优选地实施例，步骤S3中将所述溶液A加热至75℃左右，加入到所述溶液B中。

[0037] 上述反应温度下得到的切削液对钴钴浸出具有抑制作用，解决了切削液无法在高温下进行切削加工的问题。

[0038] 根据本发明的第三方面实施例提供了一种所述切削液在硬质合金加工中的应用。

[0039] 根据本发明的一些实施例，所述硬质合金加工包括在硬质合金的工件和被加工件为硬质合金中的至少一种。

[0040] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

[0041] 以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。如无特殊说明，各实施例和对比例的同一成分采购自同一厂家同一批次；相应参数如无特殊说明，则与实施例1同。

[0042] 本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0043] 实施例1

[0044] 本实施例提供了一种硬质合金用切削液，其由以下重量份数的原料制成：

[0045] 2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺25份、聚氧乙烯苯基磷酸酯5份、二硫化钼10份、油酸1‑1.5份、石油磺酸钠5份、硫化脂肪酸酯3.5份、苯并三氮唑1份、豆油20份、烷基酚聚氧乙烯醚5份和去离子水24份。

[0046] 实施例2

[0047] 本实施例提供了一种硬质合金用切削液的制备方法，具体步骤为：

[0048] S1：取三分之一的水加热到40℃，向内加入2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺和油酸，搅拌直至完全溶解，搅拌速度为200r/min，制备成溶液A；

[0049] S2：将剩余的水加热到60℃，先逐个加入聚氧乙烯苯基磷酸酯、二硫化钼、石油磺酸钠、硫化脂肪酸酯、苯并三氮唑、烷基酚聚氧乙烯醚，待每个溶解后再加入其它原料，加热温度60℃，再进行升温，升温到70℃，加入豆油，继续搅拌，直至完全溶解，制备成溶液B；

[0050] S3：将步骤S1中制备的溶液A加热到70℃，倒入到溶液B中，继续搅拌，搅拌待完全溶解；

[0051] S4：将步骤S3制备的溶液进行缓慢降温，以3℃/min进行降温，降到30℃，继续搅拌1.0h，得硬质合金用切削液。

[0052] 实施例3

[0053] 本实施例制备了一种硬质合金用切削液，由如下重量的组分组成：

[0054] 2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺35份、聚氧乙烯苯基磷酸酯8份、二硫化钼18份、油酸1.5份、石油磺酸钠8份、硫化脂肪酸酯5份、苯并三氮唑1.5份、机油25份、烷基酚聚氧乙烯醚
8份和27份去离子水。

[0055] 实施例4

[0056] 本实施例提供了一种硬质合金用切削液的制备方法，本实施例和实施例2的区别在于，按照实施例3中的各组分的重量进行制备，其余条件相同。

[0057] 实施例5

[0058] 本实施例制备了一种硬质合金用切削液，由如下重量的组分组成：

[0059] 2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺30份、聚氧乙烯苯基磷酸酯7份、二硫化钼15份、油酸1.2份、石油磺酸钠7份、硫化脂肪酸酯4份、苯并三氮唑1.2份、豆油和机油23份、烷基酚聚氧乙烯醚6份和30份去离子水。

[0060] 实施例6

[0061] 本实施例提供了一种硬质合金用切削液的制备方法，本实施例和实施例2的区别在于，按照实施例5中的各组分的重量进行制备，其余条件相同。

[0062] 对比例1

[0063] 本对比例提供了一种硬质合金用切削液，本对比例和实施例1的区别在于用三乙醇胺替换实施例1中的2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺，其余条件相同。

[0064] 对比例2

[0065] 本对比例提供了一种切削液，本对比例和实施例1的区别在于用油酸三乙醇胺脂替换实施例1中的2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺，其余条件相同。

[0066] 测试例1

[0067] 对上述实施例和对比例中切削液进行试验，其中具体试验方法如下：

[0068] 清洁度测试方式：

[0069] 1.用500ML 141B(一氟二氯乙烷)溶液冲洗被测物体表面，收集冲洗的液体；

[0070] 2.将过滤所用的滤纸和放到高温箱中加热120℃，进行恒重，确定质量为G0；

[0071] 3.将过滤所用的烧杯放到高温箱中加热120℃，进行恒重，确定质量为S0；

[0072] 4.将恒重的滤纸用镊子放到过滤瓶上，将冲洗的滤液导入安装好的过滤瓶上方，进行抽滤，收集过滤后的滤纸；将冲洗液收集至烧杯中。

[0073] 5.将带有杂质的滤纸再次加热烘干，重复步骤2，记录质量为G1；

[0074] 6.将烧杯中的滤液放到35℃恒温箱中，进行恒重，确定质量为S1；

[0075] 7.洁净度C＝(G1‑G0)固体杂质+(S1‑S0)液体杂质。

[0076] 8.所得数据列于表1中。

[0077] 用检测仪器检测硬质合金切削后钴含量，对照例1和2为三乙醇胺和油酸三乙醇胺脂并列于表1中。

[0078] 表1测试结果(清洁度、钴浸出率和切削耐高温)

[0079]实施例与对比例 洁净度C/mg 钴浸出率(％) 耐最高温(℃)
实施例1 25.17 5.96 1480
实施例2 24.03 6.57 1450
实施例3 22.18 8.03 1460
对比例1 73.33 83.02 1050
对比例2 65.22 72.55 980

[0080] 通过以上实施例及对比例1、对比例2数据对比可以看出，本发明的切削液可以明显提高体系的清洗能力，本品与同类切削液对比，清洗性能更强。为免去清洗工艺提供了可行性。

[0081] 而且实施例1‑3的钴浸出率低于10％，适用于采用硬质合金刀具进行的切削加工，也适于被加工件涉及硬质合金的切削加工。对照例1和2无法满足。本发明的切削液可以在1300℃下进行切削。对比例2中，用油酸三乙醇胺脂替换实施例1中的2,2′‑二氨基‑1,3′‑二丙醇胺油后体系的的碱储备和缓蚀性得不到补充，因此切削液的洁净度、钴浸出率和耐最高温均出现下降。

[0082] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。