本發(fā)明涉及金屬加工助劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液。

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)保意識的增強(qiáng)，對切削液環(huán)保性能也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的礦物潤滑油的潤滑、防銹性能優(yōu)越，但冷卻、清洗性能差，且對環(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，且對環(huán)境影響小，但潤滑、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、潤滑性、耐腐蝕性。但是由于文章中并沒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，提供一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液，由下列重量份的原料制備制成：多元醇酯50-54、十二酸二乙醇酰胺18-19、硼酸3-3.3、對甲苯磺酸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、異硬脂酸3-4、十二烷基磺酸鈉5-6、納米沸石粉3-4、干燥的玉米秸稈9-10、氨水溶液適量、乙酸酐7-8、冰乙酸適量、濃度為3wt%的硫酸0.9-1。

所述一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液，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）將干燥的玉米秸稈切斷后粉碎過80目篩，得到玉米秸稈粉，將其浸入10-12倍量的濃度為10wt%的氨水溶液中，常溫下以200-300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌6-8小時(shí)后抽濾，用去離子水洗至濾液呈中性，將所得濾餅置于60-70℃的真空干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定，得氨水活化玉米秸稈粉；將上述產(chǎn)物與乙酸酐混合，加入總量2-2.5倍量的冰乙酸，加熱至110-120℃，加入濃度為3wt%的硫酸，繼續(xù)反應(yīng)3-4小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，然后在反應(yīng)體系中加入一半量的去離子水使酯化產(chǎn)物析出，過濾，去離子水洗滌至濾液呈中性，將產(chǎn)物置于60-70℃的真空烘箱中烘干至質(zhì)量恒定，即得改性玉米秸稈；

（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)明還通過一系列的處理制備出酯化改性玉米秸稈，使其具有介孔粗糙的表面，具有一定的疏水吸附作用，能夠吸附金屬加工處理表面殘留的油污，配合納米沸石粉的添加，提高了軟化硬水的作用；本發(fā)明產(chǎn)品在金屬加工過程中能夠在金屬表面形成一層保護(hù)膜，起到緩蝕的效果，同時(shí)能夠吸附殘留的油污，使得處理后的金屬光亮且不會損傷金屬，本發(fā)明采用水性配方、安全可降解，對環(huán)境友好，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

具體實(shí)施方式

一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液，由下列重量份（公斤）的原料制備制成：多元醇酯50、十二酸二乙醇酰胺18、硼酸3、對甲苯磺酸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、無水乙醇適量、溴酸鈉0.2、蓖麻油聚氧乙烯脂肪酸酯30、異硬脂酸3、十二烷基磺酸鈉5、納米沸石粉3、干燥的玉米秸稈9、氨水溶液適量、乙酸酐7、冰乙酸適量、濃度為3wt%的硫酸0.9。

所述一種添加改性玉米秸稈抗油污金屬表面保護(hù)型半合成乳化切削液，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）將干燥的玉米秸稈切斷后粉碎過80目篩，得到玉米秸稈粉，將其浸入10倍量的濃度為10wt%的氨水溶液中，常溫下以200轉(zhuǎn)/分的速度攪拌6小時(shí)后抽濾，用去離子水洗至濾液呈中性，將所得濾餅置于60℃的真空干燥箱中烘干至質(zhì)量恒定，得氨水活化玉米秸稈粉；將上述產(chǎn)物與乙酸酐混合，加入總量2倍量的冰乙酸，加熱至110℃，加入濃度為3wt%的硫酸，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，然后在反應(yīng)體系中加入一半量的去離子水使酯化產(chǎn)物析出，過濾，去離子水洗滌至濾液呈中性，將產(chǎn)物置于60℃的真空烘箱中烘干至質(zhì)量恒定，即得改性玉米秸稈；

（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)；對機(jī)床油漆適應(yīng)性：不起泡、不開裂、不發(fā)粘，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。