2005袁昊环保型油酸二乙醇酰胺硼酸酯制备及其在切削液中的防腐抗锈性能研究.pdfVIP

第22参第1期 上海第二工业大学学报 、，oJ．22No．1 Mar．2005 oFSHANGHAJSECCINDPOLYTECHNICUNIVERSITY 2005年3月 JOURNAL 文章编号：1001-4543(2005)01—0036-04 环保型油酸二乙醇酰胺硼酸酯制备及其在切削液中的防腐 抗锈性能研究 (上海第二工业大学环境工程系上海201209) 摘要：在实验室条件下制备了一种无距硝酸钠环保型切削液。采用失重法、湿热试验方法对其对钢铁的缓蚀性能 进行了评定，并评定了其表面张力、清洁性能。实验结果表明该切削液对钢铁有较强的缓蚀性能，可以将其广泛 用于黑色金属的加工制造之中。 关键词：环境工程学；油酸二乙醇酰胺硼酸酯；环保；切削液；缓蚀 中图分类号：TG501．5 文献标识码：B 0前言 金属切削液一直是金属切IIII工中的重要配套材料。在金属切削加工中选用合适的金属切削液可以起 到良好的润滑、冷却、清洗和防锈作用。在金属切削加工中，大量的切削液浇注在切削区，以减小切削中 的摩擦和变形，降低切削温度，从而显著提高生产率和加工质量，提高加工精度，延长刀具使用寿命，提 高刀具耐用度，降低成本。随着人们环保意识的不断增强和金属切削液的广泛使用，人们发现亚硝酸钠型 切削液是金属切削加工中的主要污染源。除了具有毒性外，其转化产物亚硝胺更具有致癌性[11，因此在其 使用时会对操作人员的身体健康构成危害。废液的排放也会对环境造成严重污染。切削液的安全性和对环 境的影响已成为切削液发展必须考虑的重要问题。在解决这些问题的众多方法中，研究开发绿色的低毒环 保型切削液是很有必要的。 在水溶液介质中采用脂肪酸衍生物作为钢铁缓蚀剂的研究一直受到各国学者的关注【2J。我们以油酸、 二乙醇胺、硼酸为原料合成了油酸二乙醇酰胺硼酸酯。由于油酸二乙醇酰胺硼酸酯分子中同时含有酰胺基、 硼酯基和长碳链烃基，因此，对金属具有较好的润滑防锈功能。以其为主要原料配制成不含亚硝酸钠的切 削液，通过腐蚀失重、湿热实验等测试表明，切削液能显著抑制钢铁腐蚀，是～种具有推广价值的环保型 切削液。 1实验部分 1)主要试剂： 油酸，CP级，酸值190．205，碘值85．95；聚醚2040，工业一级品； 二乙醇胺，CP级；硼酸，CP级；碳酸钠，CP级； 氢氧化钠，CP级；氢氧化钾，CP级；硅酸钠，CP级； EDTA，CP级；自制油性剂。 8 收稿日期：2004．08-17；修回日期：2005．03．1 作者简介：袁吴(1979一)，男，湖北人，硕士，主要从事环境材料的研究。 万方数据 第l期 袁吴等：环保型油酸--7,醇酰胺硼酸酯制备及其在切削液中的防腐抗锈性能研究 37 2)主要仪器设备： 6511型电动搅拌器；DL．102A电热鼓风干燥箱； DWK型电热器；BZHR．180型表面张力仪； SUGA湿润试验机：PARKlN—ELMER．684型红外分光光度计。 3)油酸二乙醇酰胺硼酸酯的合成： 在装有电动搅拌器、冷凝管、温度计的250ml四颈烧瓶中加入0．2tool油酸，在氮气的保护下，将 反应4小时。用氢氧化钠标准溶液检测游离酸含量，当游离酸含量低于15％时，降温至70—80℃，投 入剩余的二乙醇胺0．2mol和反应物料总量0．4％的氢氧化钾，保温反应4—6小时。测定反应物胺值为 16．32且不再改变时为反应终点。将上述反应物升温至100℃，在搅拌条件下逐步加入与油酸相同摩尔 系数的硼酸和一定量的甲苯，继续生温至120℃．130℃，反应至无水蒸出时为终点，降温至100℃左右， 得到高粘度琥珀色反应物油酸二乙醇酰胺硼酸酯。合成反应式见文献[3]。 4)无亚硝酸钠型切削液的配制： · 切削液的配方： 按质量比：聚醚