防鏽乳化油 防鏽極壓乳化切削液
防鏽乳化油 防鏽極壓乳化切削液
防鏽乳化油 防鏽極壓乳化切削液
金屬工件在工序間的加工、轉移、檢查等過程中,會發生金屬腐蝕。為了防止金屬的腐蝕,最早采用将潤滑油、凡士林等油脂類物質塗敷在金屬表面以保護金屬,但是這種防鏽效果并不理想。在金屬切削加工過程中,為了減輕刀具與加工件之間的摩擦、增加潤滑性、并及時帶走由于摩擦而産生的熱量、提高生産率,需要在刀具與被切削的金屬間注入防鏽乳化油的乳化液。
目前國内的許多防鏽乳化油依然存在易腐敗變質、防鏽性差等缺點,經常腐蝕工件、磨損刀具。而且乳化液的堿度不易控制,易對鋁及其合金、銅合金、鍍缽、鍍镉件等有色金屬産生腐蝕。合理選用防鏽乳化油,不僅能有效減小切削力、降低切削溫度、減少摩擦,還可提高工件的加工光潔度,提高切削效率和刀具的耐用度。
本研究選用合适的基礎油、乳化劑和防鏽劑等,開發出乳化和潤滑冷卻效果好、防鏽性能佳的防鏽乳化油;經客戶使用,效果良好,對工件及機床具有良好的防腐蝕作用,使用方便,适用于金屬的切削、磨削、鑽削、銑削、拉削等加工時做冷卻、潤滑、清洗和防鏽用。
1 防鏽乳化油的調配原理
防鏽乳化油由基礎油、乳化劑、防鏽劑等組成。
1.1 基礎油的選擇
防鏽乳化油必須具有良好的潤滑性能,要能在金屬工件表面形成堅固的潤滑膜才能起到潤滑作用。基礎油的選擇非常重要,它不但要起潤滑作用,還要與乳化劑和防鏽劑有良好的相溶性。選擇低粘度的精制礦物油較好,因其具有良好的滲透性。
1.2 乳化劑的選擇
防鏽乳化液體系的穩定性主要依靠表面活性劑的乳化、增溶、分散、潤濕等作用來實現。在乳化油中乳化劑的用量一般為10%~15%。目前大多采用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的組合。常用的乳化劑有油酸皂類、烷基酚聚氧乙烯醚類(如OP-4、OP-7、OP-10等)、山梨糖醇油酸酯類(如Span-20、Span-80等)、油酸失水山梨糖醇酯聚氧乙烯醚類(如Tween-40、Tween-80等)。以前用的較多的有松香皂類、石油磺酸鈉。後者因為生産工藝改變,導緻價格上揚,成本增加。
對于水包油型的防鏽乳化油的乳化液而言,油酸鈉皂是最重要的,但其應用領域的局限性首先是隻在比較高的pH值(約10)情況下才能發揮其全部乳化能力。采用油酸胺皂可降低對pH值的依賴性。胺皂能産生良好乳化和防鏽效果,而且使用條件相當溫和,不會産生使用者皮膚刺激的問題;在pH值約為8的情況下由胺皂生産的乳液其穩定性良好。但胺皂與鈉皂的共同缺點是與自來水中的Mg2 和Ca2 ,或者與來自機械加工作業的重金屬離子(如Cu2 )形成非水溶性鹽,而造成一定量的乳化劑失活和沉澱下來,導緻乳液的不穩定;同時,沉澱的不溶性皂還可引起系統的故障。
1.3 防鏽劑的選擇
防鏽劑在油中的作用機理有以下三個方面:①防鏽劑分子在金屬表面形成吸附性保護層;②防鏽劑對水和極性物質的增溶作用;③防鏽油的水置換作用。防鏽乳化油中選用的防鏽劑主要有石油磺酸鋇(T701)、十二烯基丁二酸(T746)等,乳化劑中單油酸三乙醇胺、三乙醇胺和Span類等也具有防鏽劑的功能。而石油磺酸鋇作為油溶性緩蝕劑的加入,使防鏽乳化油所需的HLB值增大,為此應相應的增加乳化劑的用量。
O/W型乳化劑的HLB值範圍為8~18,但對N15機械油而言,其乳化鐘型曲線的頂點為HLB值為10.5,即乳化劑處于此數值時乳化效率最高。考慮到乳化油中防鏽劑的加入均有促使HLB值增值的趨勢,故選擇HLB值在11~13的範圍内進行乳化實驗研究。
1.4 其他添加劑的選擇
防鏽乳化油在使用時産生泡沫、為防止分層、析油等問題,需要添加一定量的助溶劑等。助溶劑目前選用的多為正丁醇、異丙醇、乙醇等。在實驗中,這類低分子醇的選用種類和用量非常重要。助溶劑用量不足乳化油會渾濁,用量過多又會使乳化油破乳,适當的用量是必須經過實驗驗證來确定的。而且選用的醇與機械油的密度也必須接近,否則仍要出現乳化油分層的問題。
防鏽乳化油的油基穩定性與乳化性是一對矛盾的統一體,實驗證明,乳化油中少量水分的存在具有一定的穩定作用,因為它有助于水溶性物質特别是陰離子表面活性劑在油中的溶解分散;如果油中水量不足,就會導緻乳化油渾濁或分層,直接影響到油基的穩定性。而水加入方法要求也很嚴格。
防鏽乳化油在使用過程中,特别是夏季高溫氣候條件下,極易出現腐敗變質而發出臭味。這需要從原材料的純度和清潔度兩方面來控制。
2 實 驗
2.1 防鏽乳化油的配方
加關注後私信索要配方
2.2 制備工藝
加關注後私信索要制備工藝
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