本發明涉及切削液領域，特別涉及一種環保水基切削液及其制備方法。
背景技術：
環境資源問題是當前人類面臨的一個重要問題。對于綠色制造而言，就是實現資源利用最大化和環境影響最小化。切削液在制造加嚴重后果；亞硝酸鈉和磷酸鈉等添加劑對環境和人體危害非常大。因此，在滿足加工性能的工當中起著至關重要的作用，盡管干式切削技術在某些加工工藝當中得到成功應用，但由于冷卻性能較差及所應用工藝的限制，切削液的運用仍不可或缺。在切削加工過程當中，為了減少摩擦帶來的能量消耗，保證工件質量以及提高刀具壽命，切削液必須具有良好使用性能。切削液廣泛使用給我們帶來巨大的經濟效益的同時，也威脅著生態環境和人體健康：未經處理的切削液當中，由于防銹劑磷酸鈉的累積，會導致水質富營養化進而引發赤潮；殺菌劑苯酚的生物降解性較差，對水生物具有很大的危害；一些表面活性劑會使人體皮膚脫脂、紅腫，甚至出現開裂、化膿的條件下，研究和開發性能優越、對環境友好、對人體無毒無害并且生物降解性好的環保切削液具有非常重要的現實意義。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種環保水基切削液及其制備方法。
為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：
一種環保水基切削液，由下列重量份的原料制成：2-氨乙基十七烯基咪唑啉2-3、納米蒙脫土4-6、聚醚改性聚二甲基硅氧烷1-3、羧酸鋅鹽4-7、氧化聚乙烯蠟3-5、妥爾油2-4、丁基卡必醇1-3、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉1-2、助劑9-12、水120-150；
所述助劑是由下列重量份的原料制成：松香1-3、偏硼酸鉀1-2、純丙乳液5-8、異噻唑啉酮1-2、纖維素羥乙基醚1-2、硼化油酰胺3-6、聚乙二醇3-6、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1-2、消泡劑0.1-0.3、水40-50；制備方法是(1)將纖維素羥乙基醚、聚乙二醇、純丙乳液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉加到水中，加熱至55-65℃，攪拌均勻后加入消泡劑備用；(2)將松香、硼化油酰胺混合加熱至60-70℃，攪拌均勻后將步驟(1)中的產物緩慢加入，以300-400轉/分的轉速攪拌，加料結束后加熱至75-85℃，并在2000-3000轉/分下高速攪拌15-30分鐘，再加入其余剩余物質繼續攪拌5-10分鐘即可。
本發明的另一目的在于提供上述水基切削液的制備方法，包括以下步驟：
(1)將妥爾油、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和2-氨乙基十七烯基咪唑啉混合，加熱至55-65℃，攪拌反應30-40分鐘后得到混合物A；
(2)將水煮沸后迅速冷卻至60-70℃，再加入琥珀酸二異辛酯磺酸鈉和丁基卡必醇攪拌均勻，攪拌均勻后加入助劑以1000-1400轉/分下攪拌反應20-30分鐘，得到混合物B；
(3)將混合物B邊攪拌邊緩慢的加入混合物A中，將溫度控制在65-75℃，攪拌均勻后加入其余剩余成分，在1500-2000轉/分下高速攪拌20-30分鐘后過濾即可。
與現有技術相比，本發明的有益效果：
本發明添加的助劑增強了切削液的分散、潤滑、成膜性能，同時提高了切削液的滲透性和冷卻性能，本發明的切削液具有分散性好、穩定性高、冷卻效果好的優點，提高了加工質量，同時其成本低廉，對環境友好、對人體無毒無害并且生物降解性好。
具體實施方式
下面結合試驗例及具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。
實施例1
一種環保水基切削液，由下列重量份的原料制成：2-氨乙基十七烯基咪唑啉3、納米蒙脫土5、聚醚改性聚二甲基硅氧烷2、羧酸鋅鹽6、氧化聚乙烯蠟4、妥爾油3、丁基卡必醇2、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉1、助劑10、水140；
所述助劑是由下列重量份的原料制成：松香2、偏硼酸鉀1、純丙乳液7、異噻唑啉酮1、纖維素羥乙基醚2、硼化油酰胺5、聚乙二醇4、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉2、消泡劑0.2、水45；制備方法是(1)將纖維素羥乙基醚、聚乙二醇、純丙乳液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉加到水中，加熱至60℃，攪拌均勻后加入消泡劑備用；(2)將松香、硼化油酰胺混合加熱至65℃，攪拌均勻后將步驟(1)中的產物緩慢加入，以360轉/分的轉速攪拌，加料結束后加熱至80℃，并在2300轉/分下高速攪拌20分鐘，再加入其余剩余物質繼續攪拌8分鐘即可。
上述環保水基切削液的制備方法，包括以下步驟：
(1)將妥爾油、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和2-氨乙基十七烯基咪唑啉混合，加熱至62℃，攪拌反應32分鐘后得到混合物A；
(2)將水煮沸后迅速冷卻至67℃，再加入琥珀酸二異辛酯磺酸鈉和丁基卡必醇攪拌均勻，攪拌均勻后加入助劑以1200轉/分下攪拌反應25分鐘，得到混合物B；
(3)將混合物B邊攪拌邊緩慢的加入混合物A中，將溫度控制在70℃，攪拌均勻后加入其余剩余成分，在1600轉/分下高速攪拌25分鐘后過濾即可。
本實施例制備的切削液性能指標：5％的乳化液安定性實驗(15-30℃，24h)：不析油、不析皂；防銹性實驗(35±2℃，鋼鐵單片24h)≥54h，無銹斑；防銹性實驗(35±2℃，鋼鐵疊片8h)≥24h，無銹斑；腐蝕實驗(55±2℃，鑄鐵24h)≥54h；腐蝕實驗(55±2℃，紫銅8h)≥24h；對機床油漆適應性實驗：不起泡、不開裂、不發粘。