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乳化型切削液(乳化液)的组成和性能特点

作者:广西立铖钢业有限公司 浏览:

乳化型切削液(乳化液)由基础油、乳化剂、防锈剂和其他添加剂组成,具体如下所述。


基础油

基础油是乳化液中含量最高的组成部分,一般为环烷基或石蜡基矿物油,起到主要的润滑作用,也是乳化液中油溶性添加剂的溶剂。黏度较低的基础油在乳化液中使用较为广泛,高黏度的基础油虽然可以提高乳化液的润滑性能,但是乳化难度较大。植物油也可以作为乳化液的基础油,其润滑性能更好,但成本较高且氧化安定性差,容易发生水解,此外,还容易被微生物降解,导致腐败,因此植物油在乳化液中的使用不及矿物油广泛。


乳化剂

乳化剂,又称为表面活性剂,其分子中同时具有亲水和亲油基团,可使油相和水相以胶束的形式共存,形成 O/W 或 W/O 型乳化液的一类物质。

表面活性剂的亲水亲油性一般用 HLB 值表示,定义为亲水亲油平衡值。HLB 值越大代表亲水性越强,HLB 值越小代表亲油性越强,一般而言 HLB 值在0~40之间,其中石蜡的 HLB 值为0,月桂醇硫酸钠的 HLB 值为40。HLB 值不仅表征了表面活性剂的亲水亲油性,还可反映表面活性剂的用途。当 HLB 值为1~3时,宜作为清泡剂;当HLB值为3~6时,宜作为 W/O 型乳化剂;当 HLB 值为7~9时,宜作为润湿剂;当HLB值为8~18时,宜作为 O/W 型乳化剂;当 HLB 值为13~15时,宜作为去污剂;当 HLB 值为15~18时,宜作为助溶剂。

在乳化液中使用的不同种类乳化剂,其 HLB 值具有加和性,要使乳化液达到稳定,基本条件是混合乳化剂的 HLB 值(等于各乳化剂质量分数乘以其HLB值,再加和)接近被乳化物质的 HLB 值。使用复配乳化剂可取得较好的乳化效果。目前,多以阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配作为乳化液的乳化剂。此外,乳化剂的亲油基团如果与基础油的结构类似,则能起到更好的乳化作用。


防锈剂

乳化液中的防锈剂可以是油溶性的,也可以是水溶性的,其主要作用机理是在溶剂挥发后残留在工件表面形成防锈膜。其中,石油磺酸盐、氨基酸类、羧酸类、硼酸盐是常用的黑色金属防锈剂。另外,在乳化液中,还可根据实际需要加入其他有色金属防锈剂。值得一提的是,有机碱在乳化液中可以提升pH值,抑制酸性腐蚀,也可使乳化液具有一定的防锈作用。


其他添加剂

极压乳化液中还需加入含 S、Cl、P、N 等元素的极压剂。此外,为保证乳化液的使用寿命,还需加入杀菌剂实现对乳化液中微生物繁殖的抑制,从而防止乳化液腐败。

乳化型切削液性能特点

与切削油相比, 乳化液的优势是:

①使用液为稀释液,使用成本更低。

②稀释液的主要成分是水,有更好的冷却性能,切削速度可以更高。

③与切削油相比,乳化液的清洗性更好,且不产生油雾,对环境更友好,对工人的呼吸系统伤害较小。


其缺点是:

①润滑性能及防锈性能不及切削油。

②容易滋生微生物导致腐败。

③乳化液为不稳定状态容易受到硬水、微生物等影响造成破乳、 析油、使用性能下降等问题。


乳化型切削液(乳化液)的组成和性能特点
乳化型切削液(乳化液)由基础油、乳化剂、防锈剂和其他添加剂组成,具体如下所述 基础油:
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