本發(fā)明涉及金屬加工助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代機(jī)加工向高速、精密方向的快速發(fā)展，要求金屬加工切削液具有更加優(yōu)良的潤(rùn)滑、冷卻、清洗和防銹功能，以便獲得理想的加工表面。另外，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)切削液環(huán)保性能也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的礦物潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑、防銹性能優(yōu)越，但冷卻、清洗性能差，且對(duì)環(huán)境有影響；而傳統(tǒng)的乳化液和水基切削液的冷卻、清洗性能優(yōu)良，且對(duì)環(huán)境影響小，但潤(rùn)滑、防銹性能較差。因此，研制一種既具有油性切削液優(yōu)異的潤(rùn)滑和防銹性能，同時(shí)又具有水基切削液優(yōu)異的冷卻和清洗性能的環(huán)保型切削液具有重要的實(shí)際意義。
《十二酸二乙醇酰胺硼酸酯的制備及其在半合成切削液中的應(yīng)用》一文中采用十二酸、二乙醇胺和硼酸為原料制備十二酸二乙醇酰胺硼酸酯，然后將該硼酸酯加入基礎(chǔ)油中制備一種半合成切削液，具有良好的極壓抗磨性能、潤(rùn)滑性、耐腐蝕性。但是由于文章中并沒(méi)有指出具體使用哪一種基礎(chǔ)油，為了增強(qiáng)環(huán)保性能，需要采用潤(rùn)滑性、水解穩(wěn)定、可生物降解的基礎(chǔ)油作為礦物油的替代，而且為了進(jìn)一步滿足金屬加工助劑的發(fā)展，需要對(duì)產(chǎn)品的防腐蝕性能以及其他附加性能進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng)，使其發(fā)展為集防腐、潤(rùn)滑、清洗、冷卻為一體的金屬加工切削液。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液，由下列重量份的原料制備制成：硼酸3-3.3、十二酸二乙醇酰胺18-19、對(duì)甲苯磺酸0.7-0.8、石油醚適量、甲基三乙氧基硅烷0.4-0.5、植酸5-5.5、去離子水適量、無(wú)水乙醇適量、溴酸鈉0.2-0.25、蓖麻油聚氧乙烯脂肪酸酯30-34、多元醇酯50-54、山梨醇單油酸脂7-8、二甘醇胺2-3、正辛酸1.4-1.5、二氯亞砜1.3-1.4、天門(mén)冬氨酸1.3-1.4、三乙醇胺8-10、濃度為10wt%的硫酸適量、濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液適量。
所述一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液，由以下具體步驟制成：
（1）將十二酸二乙醇酰胺、硼酸混合均勻，加入對(duì)甲苯磺酸以及總量1.5-2倍量的石油醚，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至120-125℃，攪拌反應(yīng)5-6小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至90-110℃進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，蒸發(fā)掉石油醚后得到十二酸二乙醇酰胺硼酸酯；
（2）將植酸溶于5-6倍量的去離子水中，攪拌均勻后放入溶于10-12倍量無(wú)水乙醇的甲基三乙氧基硅烷，水浴加熱至75-80℃，以300-400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2.5-3小時(shí)，得到植酸硅烷雜化溶膠，在800-1000轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下加入溴酸鈉，繼續(xù)攪拌10-15分鐘后得到溴酸鈉摻雜的植酸硅烷溶膠；
（3）將正辛酸與二氯亞砜混合，加熱回流4-5小時(shí)后加入溶于等量濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液的天門(mén)冬氨酸，室溫下攪拌反應(yīng)3-3.5小時(shí)后用濃度為10wt%的硫酸調(diào)至pH小于7，分離出油層物質(zhì)，即為N-辛酰天門(mén)冬氨酸；將上述產(chǎn)物與三乙醇胺混合，加熱至80-85℃反應(yīng)60-90分鐘后結(jié)束反應(yīng)，得到N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽；
（4）將步驟（1）得到的產(chǎn)物與多元醇酯混合均勻后加入總量1.8-2倍量的去離子水，攪拌均勻后加入步驟（2）步驟（3）得到的產(chǎn)物，以400-500轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10-15分鐘后加入其余剩余成分，繼續(xù)攪拌10-12分鐘后即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明通過(guò)十二酸二乙醇酰胺與硼酸等成分進(jìn)行反應(yīng)生成十二酸二乙醇酰胺硼酸酯，添加到產(chǎn)品的制備中，具有良好的防銹、抗氧化性能；通過(guò)將甲基三乙氧基硅烷與植酸進(jìn)行脫水縮合反應(yīng)，將多個(gè)植酸分子聚集在一起形成了這個(gè)連續(xù)多孔的三維結(jié)構(gòu)，配合溴酸鈉的添加，成膜過(guò)程中溴酸鈉迅速地把金屬表面氧化，使得植酸更容易在金屬表面吸附、螯合成膜，配合十二酸乙醇酰胺硼酸酯的添加，通過(guò)切削乳化作用能夠在金屬表面形成致密的保護(hù)膜，具有良好的抗磨、緩蝕的效果。
本發(fā)明還通過(guò)天門(mén)冬氨酸與正辛酸、二氯亞砜反應(yīng)制備得到N-辛酰天門(mén)冬氨酸，再和三乙醇胺反應(yīng)得到N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽，添加到產(chǎn)品的制備中，配合植酸硅烷溶膠的添加，可以吸附在金屬表面，形成特有的保護(hù)薄膜，對(duì)金屬起到防銹、潤(rùn)滑的功效；本發(fā)明產(chǎn)品成分配比采用環(huán)保配方，可生物降解，降解產(chǎn)物環(huán)境基本無(wú)害，水性配方，易清洗、冷卻性能優(yōu)異，不會(huì)損傷切割刀具，能夠在金屬表面形成保護(hù)膜，增強(qiáng)緩蝕效果。
具體實(shí)施方式
一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：硼酸3、十二酸二乙醇酰胺18、對(duì)甲苯磺酸0.7、石油醚適量、甲基三乙氧基硅烷0.4、植酸5、去離子水適量、無(wú)水乙醇適量、溴酸鈉0.2、蓖麻油聚氧乙烯脂肪酸酯30、多元醇酯50、山梨醇單油酸脂7、二甘醇胺2、正辛酸1.4、二氯亞砜1.3、天門(mén)冬氨酸1.3、三乙醇胺8、濃度為10wt%的硫酸適量、濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液適量。
所述一種添加合成N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽的半合成乳化切削液，由以下具體步驟制成：
（1）將十二酸二乙醇酰胺、硼酸混合均勻，加入對(duì)甲苯磺酸以及總量1.5倍量的石油醚，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至120℃，攪拌反應(yīng)5小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至90℃進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，蒸發(fā)掉石油醚后得到十二酸二乙醇酰胺硼酸酯；
（2）將植酸溶于5倍量的去離子水中，攪拌均勻后放入溶于10倍量無(wú)水乙醇的甲基三乙氧基硅烷，水浴加熱至75℃，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌2.5小時(shí)，得到植酸硅烷雜化溶膠，在800轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下加入溴酸鈉，繼續(xù)攪拌10分鐘后得到溴酸鈉摻雜的植酸硅烷溶膠；
（3）將正辛酸與二氯亞砜混合，加熱回流4小時(shí)后加入溶于等量濃度為10wt%的氫氧化鈉溶液的天門(mén)冬氨酸，室溫下攪拌反應(yīng)3小時(shí)后用濃度為10wt%的硫酸調(diào)至pH小于7，分離出油層物質(zhì)，即為N辛酰天門(mén)冬氨酸；將上述產(chǎn)物與三乙醇胺混合，加熱至80℃反應(yīng)60分鐘后結(jié)束反應(yīng)，得到N-辛酰天門(mén)冬氨酸三乙醇胺鹽；
（4）將步驟（1）得到的產(chǎn)物與多元醇酯混合均勻后加入總量1.8倍量的去離子水，攪拌均勻后加入步驟（2）步驟（3）得到的產(chǎn)物，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌10分鐘后加入其余剩余成分，繼續(xù)攪拌10分鐘后即得。
將本實(shí)施例產(chǎn)品進(jìn)行防銹試驗(yàn)(35±2)℃，鑄鐵單片大于48小時(shí)，鑄鐵疊片大于24小時(shí)；腐蝕試驗(yàn)(55±2)℃，鑄鐵大于24小時(shí)，紫銅大于12小時(shí)；對(duì)機(jī)床油漆適應(yīng)性：不起泡、不開(kāi)裂、不發(fā)粘，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。