MAF_1_微乳型水基切削液的研制_孙成杰
文章编号:100223119(2004)0320043205 MAF-1#微乳型水基切削液的研制
孙成杰1,黄宁2,曹美娟3
(1.中国石油润滑油研究开发中心,辽宁大连116032;
2.中国石油大连石化分公司,辽宁大连116032;
3.苏州特种油品有限公司,江苏苏州215002)
摘要:以低粘度润滑剂和自来水为基本原料,添加以防锈剂、极压剂、消泡剂、表面活性剂,研制成透明的MAF-
1#微乳型水基切削液,采用两相混合法的制备工艺。研制的微乳液经稀释后适用于黑色等多种金属的切削、磨
削等工艺,具有良好的防锈、防腐、抗硬水稳定性能,且无毒无味、对皮肤无刺激,能满足工件加工的润滑性、防锈
性和光洁度要求,并能延长其使用周期。
关键词:微乳液;切削液;极压剂;润滑剂;防锈剂;研制
中图分类号:TE626.31 文献标识码:A
前言
微乳化切削液由于它既有像乳化切削液那样的润滑性、防锈性,又有像合成切削液那样的清洗性、渗透性、长寿命等优异的综合性能,所以作为高技术加工机械的切削液被国内外机械加工业所承认。它的杰出的通用性,在从西方引进的机械加工设备中,切削液大部分采用微乳化切削液。它可以广泛用于金属切削、研磨等工艺,也可以用于冲压、深拔、冷煅和热煅、挤压、模压等成型工艺。
在我国虽然机电一体化起步较晚,但近些年随着机床和加工设备的不断引进,我国的机械加工业得到了迅猛的发展。由于金属加工机械不断使用高技术,原先的金属加工液已与之不相适应。因此研究和开发此产品,对提高我国金属加工液的水平,满足市场需要,取代国外产品具有重要的现实意义和明显的经济效益。
1 研究部分
1.1 MAF-1#微乳型水基切削液的暂行技术指标
MAF-1#微乳型水基切削液在ISO金属加工液分类标准中属MAF类,是一类具有抗磨、防锈、半透明或透明的极压型微乳化切削液,但ISO及我国标准中微乳液一直没有产品标准,根据微乳型水基切削液的发展状况及日本的J ISK2241标准,制订了微乳型水基切削液的暂行技术指标,见表1。
表1 MAF-1#微乳型水基切削液技术指标
项 目技术指标试验方法
浓缩液
外观橙色透明 目 测 续表
项 目技术指标试验方法
贮存安定性1)通过目测(无沉淀、无分层) 5%稀释液
p H值8～10G B/T6144
乳液安定性SH/T0579
皂无
油无
防锈性试验(35℃±2℃)/级G B/T6144附录A 单片24h A
叠片8h A
铁屑2h合格
腐蚀试验(55℃±2℃)/级G B/T6144
钢片48h A
铜片4h A
铝片4h A
消泡性/mL?(10min)-1≯2G B/T6144
四球试验P B/N≮500G B/T12583
攻丝效率2)/%≮100沪Q/SHF005
抗菌性2)通过附录B
油漆适应性2)通过JB/Z1470
水质适应性(水硬度≯500μg/g)透明及半透明目测
毒性试验2)通过G B/T7919
注:1)一周后目测;
2)属保证项目,每四年测定一次。
1.2 微乳型水基切削液的制备
收稿日期:2003-11-28。
作者简介:孙成杰(1964-),女,工程师,1987年毕业于华东理工大学工业催化专业,多年从事润滑油研发工作,已公开发表论文数篇。
2004年6月J un.2004
润 滑 油
Lubricating Oil
第19卷第3期
Vol.19,No.3
1.2.1 微乳型水基切削液的形成机理
微乳液是介于乳化油和合成切削液的新型金属加工液产品,它的稀释液又称半合成液。
当油和水与相当大量的离子型表面活性剂及助表面活性剂一起混合可自发的形成透明或半透明的体系。这些体系是非常小的液珠以O/W 或W/O 的形式形成的分散体。液珠的半径在10nm 的量级范围。这种体系称之为微乳状液。微乳液的性质不同于通常的乳状液。微乳液的液珠很小可将微乳液看作单分散体系。由于大量的表面活性剂和助表面性剂的存在从而使油—水界面张力降至极低,因此微乳液是热力学上的稳定体系。
在乳状液形成的过程中,由于表面活性剂的参与使油-水界面张力大幅度下降,若表面活性剂的量足够多,达到临界胶束浓度(C.M.C )两者间的界面上将挤满一层紧密、定向排列的单分子膜,则界面能有可能减小到零,此时形成了乳状液。在添加性质完全不同的第二种助表面活性剂后,就可以使界面张力进一步降低至很小,甚至会出现瞬间的负值。
如将表面活性剂体系的总界面张力定义为γt ,无表面活性剂时油-水界面张力为γa ,有表面活性剂时油-水界面张力为μ,则有如下相互关系:
γt =γa -μ当γa >μ时,界面张力为正值,体系形成乳状液,液滴总是趋于聚结。
当γa =μ时,界面张力为零,体系达到平衡。当γa <μ时,界面张力将是负值,虽然这一现象可能是暂时的,不能稳定存在,但通过扩大界面、加大液体分散度,可使体系越趋于平衡,最终形成微乳液。此时,界面张力由负值变为零。微乳液的形成是一个自发过程,其分散相微粒不会聚结、分层。1.2.2 微乳液的制备微乳液是用油、水、表面活性剂、助表面活性剂等组成的。在制备中选择了两相混合法。将阴离子表面活性剂、水溶性防锈剂、助表面活性剂溶于水相中,极压剂、油性剂溶于油相中,边搅拌边将油相滴加到水相中,再加非离子表面活性剂搅拌至透明后,
加杀菌剂、消泡剂充分搅拌即得到微乳型水基切削液浓缩液。1.3 微乳液基础油的选择
基础油的作用主要是起润滑作用,同时也是油溶性添加剂、表面活性剂等的载体。虽然微乳液中基础油的含量远远低于乳化油中的基础油含量,但它直接影响产品的外观、乳化分散性能等。微乳液中需加大量的表面活性剂、防锈剂、乳化剂等,一定程度上势必会增加产品的粘度,尤其是亲水性较强的阴离子乳化剂对矿物油有明显的稠化作用,甚至成膏状。因此,微乳液应选用粘度较低的润滑油基础油。同时,为了保证运输、储存的安全,微乳液的闪点不宜太低,除非特殊要求,一般情况下,煤油、柴油这些低闪点的石油产品不宜作基础油。
将水、表面活性剂、防锈剂、乳化剂分别加入HV I 75、HV I 100、HV I 150、HV I 500中调配微乳液
浓缩液,结果见表2。
表2 不同基础油对微乳液浓缩液的影响
项 目HVI 75
HVI 100
HVI 150
HVI 500
外观
橙色透明透明半透明膏状
结合以上分析及表2结果可见,微乳液浓缩液的基础油选用HV I 75较合适。1.4 微乳液防锈剂的选择
防锈是金属加工液所要求的主要性能之一。而在金属表面上吸附的润滑油分子,由于吸附得不牢固,可能被水和氧的分子所置换,从而发生锈蚀。加入防锈剂于润滑油中,这些防锈剂分子就会由于极性吸附,在金属表面形成一层吸附保护膜。由于水也是极性分子,所以防锈剂的极性必须很强大,使其不被水分子置换。这样,防锈剂分子由于隔开了水和氧与金属的接触,也就防止了锈蚀的发生。当然防锈现象还涉及到其它一些因素,但极性吸附是防锈的主要原理。有些防锈剂如苯三唑,它对铜不是由于吸附而是由于苯三唑对铜有一种特殊的化学反应(络合反应)能力,从而防止了铜的锈蚀。几种水溶性防锈剂的防锈试验结果见表3。
表3 几种水溶性防锈剂的防锈试验
序号
防锈剂浓度/%
外观p H 值单片锈蚀(铸铁)(35±2)℃
1硼酸胺盐0.5透明7.0～7.5一点锈2羧酸胺盐A 0.5乳白色7.0～7.5四点锈3
脂肪酸胺盐
0.5
透明
7.0～7.5
无锈
4
4 润 滑 油 2004年第19卷
续表
序号防锈剂浓度/%外观p H值单片锈蚀(铸铁)(35±2)℃4羧酸胺盐B0.5透明7.0～7.5无锈
5羧酸钾盐0.5透明7.0一点锈
6苯甲酸钠0.5透明7.0～7.5均锈
从表2结果可见,硼酸胺盐、脂肪酸胺盐、羧酸胺盐的防锈性能较好。
1.5 微乳液油性剂的选择
在普通载荷(油膜厚度为10-4～10-5mm)的切削条件下,切削液的润滑性主要通过油性剂来实现的。同时油性剂也是切削液在边界润滑状态下保持最小油膜所不可缺少的。油性剂的极压基与金属表面的亲和性较大,与金属发生了半物理、半化学的吸附,在金属表面形成比较坚国而又薄的单分子层,从而降低切削液在边界条件下的摩擦系数,达到提高加工表面光洁度的目的。根据各类油性剂及微乳液的特点,选用MP4(磷酸脂)作为油性剂,其不同浓度的摩擦系数见表4。
表4 MP4在不同浓度下在水中的摩擦系数
MP4浓度/%0.10.20.5 1.0
摩擦系数0.07540.06720.06450.0601
注:试验是在M-20摩擦试验机上用钢作为试验件。
从表4可见,在水中加入0.1%的MP4,便能显著的降低水的摩擦系数,能为切削液提供良好的普通载荷的边界润滑性能。
1.6 微乳液极压抗磨剂的选择
在切削加工时,被加工的金属会发生塑性和弹性变形,由于刀具与工件的不断摩擦,产生了大量的切削热,这些热量严重的影响了刀具寿命和切削效率,尤其在重负荷、强力切削和极苛刻的机械加工中显得更为突出。因此,降低切削温度,提高切削效果是切削加工中的一个重要问题。为解决上述问题,必须通过润滑和冷却来实现,而采用一般润滑油是不能满足要求的,必须加入极压抗磨添加剂及其它的功能添加剂来完成。在冲击性负荷或高温高负荷条件下,极压抗磨剂起决定性作用,它与摩擦部分的金属表面生成极压润滑膜(金属化学膜),把两金属表面隔开,从而防止金属磨损和烧结。
现将常用的一些极压抗磨剂在同一种基础油中加入1.0%后,用四球试验机进行评定,结果见表5。
表5 几种极压抗磨剂的抗磨性能
类别P B/N D392N
30min
/mm铜片腐蚀(150℃,3h)/级含磷剂
P-16960.423b
P-24410.453a
含硫剂
S-16860.632d
S-24410.873b
S-34710.711b
含氯剂
Cl-13921B
Cl-24701B
Cl-34701B
基础油4310.621b
从表5的结果来看,考虑到微乳液对多种加工材料的适用性,选择含氯及含磷添加剂作为极压抗磨剂。
1.7 微乳液表面活性剂的选择
众所周知,水中的钙、镁离子会与表面活性剂发生反应,产生浑浊、浮渣、沉淀等问题,从而导致乳化液稳定的破坏,因此,配方中加入的表面活性剂应能抗硬水,并且对防锈性能影响不大。
据文献报道,硼酸脂胺盐是一种氧化型金属缓蚀剂,与磷酸脂胺盐及其它表面活性剂复配时,防锈性能较好。油酸酰胺等阴离子表面活性剂抗硬水能力较差,但对防锈性能基本无坏影响,乳化性能较好。非离子表面活性剂在切削液中不产生离子,所以不怕硬水,也不受p H值的限制,而且分子的亲水、亲油基团可根据需要加以调整。
另外,要使乳化剂的HLB值和被乳化物的HLB值相一致,达到最好的平衡状态,单一乳化剂与被乳化剂调节亲水—亲油平衡比较困难,两者很难正好一致,对于微乳液更是如此,故需引进2种以上的表面活性剂来调整HLB值。
在研制微乳液过程中,选用了4种表面活性剂,调制的微乳液浓缩液的结果见表6。
54
第3期 孙成杰等.MAF-1#微乳型水基切削液的研制
表6 几种表面活性剂调制的微乳液浓缩液的结果
乳化剂123456
硼酸酰胺/%101010101010
乳化剂A/%101010888
乳化剂B/%555544
乳化剂C/%1398765
乳化剂D/%155 4.2 4.2 4.2
外观不透明透明透明透明透明不透明
结合以上分析及表6的结果可见,在调制微乳液浓缩液时,选用以上这4种表面活性剂较合适。1.8 复合配方的确定
根据以上试验结果,为调配出能满足各种性能要求的微乳液浓缩液,最终确定以HV I75为基础油,并加入一定量的防锈剂、油性剂、极压抗磨剂、表面活性剂、偶合剂、杀菌剂、消泡剂和水进行调配,可调配出外观为橙色透明、稳定的微乳液浓缩液。
2 微乳液性能评定
2.1 防锈防腐性能
采用铁屑法及SH/T0365方法对不同浓度的MAF微乳液稀释液的防锈防腐性能进行考察,结果见表7。
表7 不同浓度的MAF微乳液稀释液的防锈防腐性能
稀释液浓度/%
铁屑试验3锈蚀试验(35±2)℃腐蚀试验(55±2)℃
评级锈蚀度10%单片24h叠片8h钢紫铜L Y硬铝
1310不合格不合格B B B 324合格不合格A B A 500合格合格A A A 700合格合格A A A 注:3铁屑法试验评分0级为最好。
2.2 抗磨性能
采用四球机对不同浓度微乳液稀释液进行抗磨性能评价,结果见表8。
表8 不同浓度微乳液稀释液四球机试验结果
稀释液浓度/%P B/N D196N
30min
/mm
34900.57
55100.50
75200.43
2.3 切削性能
5%微乳液稀释液的切削性能是采用Falex-8攻丝扭矩试验机(丝锥转速242r/min、材料进口碳钢)测试的,结果见表9。
表9 F alex-8攻丝扭矩试验机试验结果
项 目150BS MAF微乳液
扭矩均值/N?m 6.20 6.16
攻丝效率/%100101
2.4 抗硬水性能
MAF微乳液抗硬水试验是将浓缩液以5%的浓度加入到不同硬度的水中,对其外观进行目测,结果见表10。
表10 MAF微乳液抗硬水能力
水的硬度(CaCO3)/μg?g-1试验结果
200透明
300透明
400透明
500透明
600透明
自来水透明
2.5 毒性及抗菌性能
MAF-1#微乳液毒性和皮肤刺激试验是在大连医科大学毒理实验室进行的,将含5%微乳液的稀释液进行小鼠急性口服、家兔的眼刺激及皮肤刺激试验,试验期间小鼠无明显毒性反应,无动物死亡,家兔的眼刺激强度为无刺激性,皮肤刺激强度< 0.5,为无刺激性。
MAF微乳液的抗菌性试验是在上海工业微生物研究所进行的,试验用菌为混合菌,试验温度为(36±1)℃,试验28d无细菌增长。
2.6 微乳液的综合性能
将浓缩液以5%稀释后的性能评定见表11,表11同时列出了国外同类产品的典型实测数据。从表11可见,MAF-1#微乳液的基本性能与国外同类产品相当。
64
润 滑 油 2004年第19卷
表11 5%微乳液稀释液的性质
项 目
技术指标MAF -1#国外样品试验方法5%稀释液 外观
透明或半透明
淡黄色透明液体
淡蓝色透明液体
目测
p H 值
8～10
9.0
8.8
G B/T 6144 乳液安定性SH/T 0579
皂无无
无 油无
无
无
防锈性(35±2)℃/级G B/T 6144附录A
单片24h A A A 叠片8h A
A
A
铁屑2h 合格
合格
合格
腐蚀性(55±2)℃/级G B/T 6144
钢片48h A A A 铜片4h A A A 铝片4h
A
A A 消泡性/mL ?(10min )-1
≯2
1.00.8G B/T 6144 四球试验P B /N
≮500510431G B/T 12583
攻丝效率/%≮100101
100
沪/SHF 005 抗菌性通过通过附录B
油漆适应性
通过
通过JB/Z 1470
水质适应性(水硬度≯500μg/g )
透明及半透明
透明透明目测
毒性试验
通过
通过
G B/T 7919
3 使用试验
研制的MAF -1#微乳型水基切削液在大连大力电脑机床有限公司进行使用试验,结果表明该液无毒、无味、对皮肤无刺激,使用中不腐败发臭,对刀具及机床油漆无不良影响,清洗性、防锈性、冷却性均较好,且性能稳定,质量可靠,得到用户认可。4 结论
(1)研制的MAF -1#微乳型水基切削液具有
良好的防锈、防腐性能,可满足工序间防锈,且满足各项技术指标。
(2)MAF -1#微乳型水基切削液添加的复合极
压减磨剂,具有优秀的极压减磨性能,在比较苛刻的条件下,可以改善润滑性和切削加工性能,提高加工精度,延长使用寿命。
(3)经动物试验及抗菌试验表明,MAF -1#微乳型水基切削液无毒,对皮肤和眼睛无刺激,具有生物稳定性,不易生长微生物,可以大大改善工人的操作条件,对环境不造成污染。
(4)MAF -1#微乳型水基切削液具有一定的抗硬水能力,使用较为方便。
THE DEVE LOPMENT OF THE MAF -1#MICRO
EMU LSIB L E CUTTING FL UID
SUN Cheng -jie 1,HUAN G Ning 2,CAO Mei -juan 3
(1.Pet roChina L ubricating Oil R &D Institute ,Dalian 116032,China ;2.Pet roChina Dalian Pet rochemical
Com pany ,Dalian 116032,China ;3.S uz hou S pecial Chemical Co.,L td.,S uz hou 215002,China )
Abstract :The transparent MAF -1#micro emulsible cutting fluid is developed by taking the lubricant
with low viscosity and water as the basic materials ,with the addition of the antirust agent ,EP additive ,foam inhibiting agent and surfactant.The process of two -phase blend is adopted.After dilution ,the developed oil is suitable to the manufacturing ,cutting and grinding for many kinds of metals ,with good properties of antirust ,corrosion resisting and anti -hard water stability.The innocuous and flavourless micro emulsible cutting fluid can meet the requirements of the lubricity ,anti -rust property and smooth finish of the workpiece ,and can prolong its service life.
K ey Words :micro emulsion ;cutting fluid;EP additive ;lubricant ;anti -rust agent ;development
7
4第3期 孙成杰等.MAF -1#微乳型水基切削液的研制
水基切削液成分分析技术,切削液配方开发及技术转让
水基型切削液配方分析研发，切削液成熟技术转让 本文为读者推荐一款水基型切削液——禾川化学研发成熟项目之一 切削液是一种用在金属切、削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的毛病。 切削液按化学组成成分可以分为油基型（切削油：润滑性能好，冷情性能差）和水基型两大类；其中水基型切削液又可以分为乳液型、半合成和全合成型切削液。 1 乳液型：矿物油50-80%；脂肪酸1-30%；乳化剂15-25%；防锈剂1-5%；防腐剂＜2%；消泡剂微量。 特点：良好的润滑性能、防锈性能、冷却性能、除油清洗功能、易稀释；缺点是易变质，需加有机防腐剂。 2 半合成型：矿物油0-30%；脂肪酸5-30%；极压剂1-20%；表面活性剂1-5%；防锈剂1-10%。 特点：有良好的润滑、冷却、防锈、清洗等功能，工件可见性好，是现在主流产品。 3 全合成型：表面活性剂0-5%，胺基醇10-40%，防锈剂0-40%。 特点：良好的冷却、防锈、清洗、耐腐败等性能，但由于没有基础油，润滑性能一般。 禾川化学经过多年研究，成功解决各种乳液、微乳液的配制及使用问题，针对水基型切削液，禾川化学可以为您提供：
1.产品配方的分析服务（降低生产成本；了解市面上产品的性能优势在哪里）； 2.产品性能的优化服务（解决客户配方中性能差、不环保、寿命短、对人有害等问题）； 3.新产品开发服务（开发出性能符合客户要求的产品，缩短研发周期）； 4.配方优化服务（帮助客户解决乳液变成微乳、全合成变为半合成且不影响使用性能等服务方式）； 5.生产工艺的改进（解决客户在配方配制过程中的乳化、析油、不稳定等工艺问题）； 6.知识产权保护服务（为客户改进产品及新产品研发后提供创新成果保护、专利撰写申请等服务） （水基型切削液为成熟优势项目，可做配方技术转让，禾川化学提供配方定制服 务，解决生产研发企业配方技术难题） 禾川简介 苏州禾川化学技术服务有限公司（简称“禾川化学”）；成立于2012年，先后为全球500企业在内近3500家企业、科研所，提供了整套配方技术服务方案。经历近五年积淀，在精细化学品领域（工业清洗、表面处理、水处理、纺织印染、加工制造、日化洗涤、胶黏剂、功能性助剂）形成自身专长；在精细化学品领域已形成具有一定影响力的配方服务机构。 实验室介绍 禾川实验室由2间前处理实验室，6间研发室、4间大型光谱仪器室、1间常见原材料仓库组成；拥有国外尖端红外、TGA光谱仪器在内上百种检测仪器；
金属加工液及切削液知识整合
一．金属加工液的性能及其应用的添加剂1.金属加工液简介 金属加工液（Metalworking fluids）主要是金属加工用的液体，根据加工工艺类型的不同，可分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理四大类。按形态分为：油型、可溶性油、半合成液、合成液。主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用。一般的金属加工液包括切削液、切削油、乳化液、冲压油、淬火剂、高温油、极压切削液、磨削液、防锈油、清洗剂、发黑剂、拉深油等。 2.金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） 金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） ◆工件表面光洁度◆ ●可能原因 １、稀释液浓度太低 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ３、金属加工屑污染 ４、水质影响，溶液不稳定 ５、使用刀具与材料或加工工艺错配 ●解决办法 １、调整稀释液浓度 ２、检查金属加工液供应系统有否堵塞并加以清洁，直接喷在刀刃上 ３、过滤稀释液 ４、硬水会道致某些切削液不稳定影响到表面切削液金属加工液. ５、与刀具供应商协商，选择正确型号金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成, ◆工件腐蚀◆ ●可能原因 １、浓度太低度 ２、水质硬度太高 ３、溶液被污染 ４、防腐剂已降解或消耗 ５、溶液酸性值过低度 ６、高温以及潮湿环境 ７、工件处理和储存 ●解决办法 １、增加并校正使用浓度 ２、检测水硬度，使用150ppm硬度的水 ３、确定及除去污染物，或更换新的溶液 ４、添加新溶液
５、适当添加PH调整剂 ６、降低温度和湿度，在成品上施涂防锈剂 ７、工件存放干燥通风的环境中，长时间存放时需要施涂防锈剂 ◆刀具/砂轮寿命下降◆ ●可能原因 １、大量金属屑 ２、溶液污染 ３、浓度太低切削液金属加工液 ４、水质影响 ５、使用刀具/砂轮与材料工艺错配 ６、切削液润滑性能不好 ●解决办法 １、净化切削液（更换/过滤） ２、确定及去除污染物 ３、调整浓度 ４、正确地调配切削液 ５、与刀具供应商协商，选配正确型号金属加工液论坛 ６、换用润滑性能好的产品 ◆发热量大，刀具使用寿命短◆ ●可能原因 １、冷却性能差最专业的金属加工液论坛|切削液|切削油|冲压油|防锈油|清洗剂|添加剂|防锈剂|乳化液|半合成|全合成|润滑油|润滑脂 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ●解决办法 １、选择冷却性能好的产品金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成,切削油,防锈油,防锈剂,润滑油, 水溶性,配方 ２、增加流量或直接喷在刀刃上 ◆稀释液上面有浮油◆ ●可能原因 １、设备润滑油污染 ２、混合条件差 ３、经纯油加工的零件 ●解决办法 １、用撇油器撇除漏油 ２、重新配制稀释液，确保边搅拌边将油加入水中 ３、用撇油器除去，加工前将零件清洗干净屑污染 ◆气味难闻和颜色变化◆ ●可能原因 １、水质太差 ２、外来油品的严重污染 ３、产品更新率低 ４、设备（油箱、管道、喷射系统）上污秽 ●解决办法切削液
切削液配方
切削液配方 1、透明水溶性切削液 配方1 （%）透明水溶性切削液 乙二醇65.8;四硼酸钠 3.0;偏硅酸钠 1.0;磷酸钠0.2;水余量。 本液用于结构钢的车削、研磨和钻孔，使用时用水稀释3倍。 共三种配方。 2、孚L化切削油 配方1（%）石油磺酸钠13;聚氧乙烯烷基酚醚（OP-10） 6.5;氯化石蜡10~30 ;环烷 酸铅5;三乙醇胺油酸皂 2.5;高速机械油（5号）余量。 本油用于金属加工的挤压、车、钻等到工序，使用浓度为本乳化油的5%~30%.。 配方2（%）妥尔油酸钠盐 4.5~5.5;石油酸钠盐 4.5~5.5;C1-4 合成脂肪酸 2.5~4;聚乙 二醇 1.5;工业机械油余量。 共五种配方。 3、防锈极压乳化油 配方1（% ）氯化石蜡10;硫化油酸9;石油磺酸钡20;油酸2;三乙醇胺5;机械油（10 号）余量。 本油主要用于重载切削加工，可代替植物油及硫化切削油。以20%的浓度使用。防锈性能 良好。 共两种配方。 4、其他切削液 配方1 （份）硫化切削油 硫化棉子油500;棉子油1350;硫磺70;机械油（10号）2200.。 配方2…… 共有四种配方。 切削液的配方研究： 水基切削液具有优良的冷却和清洗性能，但润滑和防锈性能差，因而应用范围受到限制。以松香、顺酐和多元胺等原料合成了非离子表面活性剂H ,同是以油酸和三乙醇胺为原料合 成油酸三乙醇胺酯，经实用证明：以非离子表面活性剂H和油酸三乙醇胺酯等复合配制而 成的水基切削液，具有优良的润滑性、防锈性、冷却性和清洗性。是水基切削液的重大突破。 现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；乳化液和水基切削液的冷却、清 洗性能优良，但润滑、防锈性能差。水基切削液除具有乳化液的所有性能外，其润滑、冷却、防锈性能亦达到或超过乳化液的标准要求。因而水基切削液已成为国内外机械加工中提高加 工性能的发展方向［I］。在水基切削液中添加油性添加剂和极压添加剂，是改善水基切削液润滑和
水溶性切削液配方分析-科标技术
水溶性切削液配方分析|科标技术 1.背景 切削液在机械加工领域扮演重要角色，应用非常广泛。然而，切削液被广泛应用于机械加工行业，给人类创造巨大的效益的同时，也给人类生存环境带来了极大的问题。目前金属切削加工将向高速、强力和高精度方向发展，现代苛刻的加工条件对切削液的质量也提出了更高的要求。因此，研究和开发对人类和环境友好的高性能切削液是必然的趋势。 2.金属加工液的分类 在金属加工作业中，切削油基本上可分为油性切削油、水溶性切削油两大类。金属加工液的作用主要是：冷却作用，润滑作用，清洗作用，防锈作用，腐蚀保护。 油性切削油 油性切削油一般多以低粘度矿物油为基础油，再与其他添加剂在一定的条件下调合制成，使用时不需要再用水稀释，也称为非可溶性油。 油性切削油一般而言润滑性相对较好，使用寿命长，防锈性较好、对皮肤刺激较小，但是在高速加工，温度较高的条件下有可能产生较大的烟雾，严重时可能发生着火的现象。高粘度油较稠密，分子较大，有较佳的润滑性及较大的金属表面隔离能力，但是流动性及冷却性不如低粘度油，一般用于低速加工及加工负荷较高的场合，如冲压、拉拔、冷镦等成型加工场合。 水溶性切削油(又称乳化液) 一般水溶性切削油为浓缩液，使用时再依需要比例加水稀释，又称可溶性油。稀释后的水溶性切削油称之为乳化液，因其外观酷似肥阜溶液，工厂里有人称之为肥阜水。 水溶性切削油的基本组成为矿物油、表面活性剂、防腐蚀剂、防锈添加剂、水与其它添加剂。可溶性油按照其乳液形态又可分为三大类，即乳化液、全合成切削液和半合成切削液三种。 乳化液
使用时由乳化油与水按照一定比例配置而成。乳化油主要是由矿物油与一些特种添加剂组成，乳化油的矿油成分最高可达85%，与切削纯油相反，业内认为乳化油所用的基础油采用芳香烃含量更高的环焼径更为合适，因为它对添加剂溶解性更为理想，乳化效果会更好。其他特种添加剂主要为一些表面活性剂、防锈剂、油性剂、极压剂和防腐剂等。乳化油的稀释液外观不透明，呈乳白色，因其色泽与肥阜的的溶液相似，因此在工厂里俗称肥阜水。乳化液中乳液颗粒直径在1~10μm乳化液相对而言润滑性比较好，可用于加工负荷较高的场合、如攻丝、拉削等。但他的缺点就是抗菌性差易变质。 全合成切削液 全合成切削液是不含矿物油的水基产品。他的稀释液颗粒直径可以小到μm. 全合成切削液的大量成分是水，因此具有良好的冷却左右，但是水没有防锈性和润滑性，这些功能必须通过大量的防锈剂和润滑剂来提供，已达到油剂产品的加工性能。全合成切削液的润滑剂基本是一些环氧乙烧的衍生物如聚酸或酯类物质，也有水溶性的磺化植物油等。 全合成切削液一般含有醇胺等物质，以此来提供腐蚀抑制和Ph缓冲性能。最早时候亚硝酸盐广泛作为防锈剂在全合成切削液中使用，但由于其致癌作用已经被逐步弃用，逐渐被硼酸盐和幾酸胺等物质所替代。而苯并三氮哩或其衍生物及噻挫类衍生物则被广泛用于有色金属的防腐。 全合成切削液由于没有矿物油这些细菌营养物，因此全合成切削液的抗菌性普遍较好，使用寿命较长。全合成切削液的稀释液是透明的，具有良好的可见性。 半合成切削液 半合成切削液亦称微乳液，它通常是外观透明或半透明的浓缩液，它的稀释液油滴直径在~1μm，稀释液呈透明状或半透明状。半合成切削液其实也是乳化液的一种，但是他的配方中往往会含有20~60%的水，半合成切削液中的矿物油含量一般在5%~30%左右，一般认为环院基油是半合成切削液比较理想的基础油。 半合成切削液的乳化剂与乳化油基本没有什么差别，但是乳化剂含量会更高。由于配方中含有大量水，半合成切削液的配方需要通过偶合剂的作用来平衡配方体系。半合成切削液
水基切削液与油基切削液的区别
水基切削液与油基切削液的区别油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比，润滑性能相对较差，冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min时使用切削油。含有极压添加剂的切削油，无论对任何材料的切削加工，当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时，由于发热量大，油基切削液的传热效果较差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起火等现象，并且由于工件温度过高而产生热变形，影响工件加工精度，故多用水基切削液。 乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因而对于有大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比，乳化液的优点在于有较大的散热性、清洗性，用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全而使他们乐于使用。实际上除特别难加工的材料外，乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工。乳化液还可用于除螺纹磨削、沟槽磨削等复杂磨削外的所有磨削加工。乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。 化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。合成切削液的缺点是在某些苛刻的条件下使用时，润滑性欠佳，这将引起机床活动部件的粘着和磨损，而且化学合成液留下的粘稠状残留
物会影响机器零件的运动，还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。 一般在下列的情况下应选用水基切削液：1）对油基切削液潜在发生火灾危险的场所；2）高速和大进给量的切削，使切削区趋于高温，冒烟激烈，有火灾危险的场合；3）从前后工序的流程上考虑，要求使用水基切削液的场合；4）希望减轻由于油的飞溅及油雾的扩散而引起机床周围污染和肮脏，从而保持操作环境清洁的场合；5）从价格上考虑，对一些易加工材料及工件表面质量要求不高的切削加工，采用一般水基切削液已能满足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的场合。 当刀具的耐用度对切削的经济性占有较大比重时（如刀具价格昂贵，刃磨刀具困难，装卸刀具辅助时间长等）；机床精密度高，绝对不允许有水混入（以免造成腐蚀）的场合；机床的润滑系统和冷却系统容易串通的场合以及不具备废液处理设备和条件的场合，均应考虑选用油基切削液。 油基切削液和水基切削液使用性能对比：油基切削液的切削性能如刀具耐用度、尺寸精度和表面粗糙度好，相比之下水基切削液的切削性能差。油基切削液的操作性能如机床、工件的防锈蚀好，油漆的防剥落性好，切屑的分离、去除性差，抗冒烟、起火性差，对皮肤有刺激，操作环境卫生差，防长霉、腐败、变质性好，使用切削液易维护，废液易处理；而水基切削液的操作性能与油基相反，其机床、工件的防锈蚀性差，油漆的防剥落性差，切屑的分离、去除性好，抗冒烟、起火性好，对皮肤无刺激，操作环境卫生好，防长霉、腐败、变
石墨烯作为水基半合成切削液添加剂的硬质合金-钢材料摩擦学特性分析
第４０卷第４期国防科技大学学报Vol．４０No．４２０１８年８月JOURNAL OF NATIONAL UNIVERSITY OF DEFENSE TECHNOLOGY Aug．２０１８doi：１０．１１８８７／j．cn．２０１８０４０２２http：／／journal．nudt．edu．cn 石墨烯作为水基半合成切削液添加剂的 硬质合金－钢材料摩擦学特性分析 * 姚斌，何昱超，孙维方，曹新城，陈彬强，郑清 （厦门大学航空航天学院，福建厦门 ３６１００５） 摘要：改善加工过程润滑条件是延缓刀具磨损的重要途径。将石墨烯作为３０３４水基半合成切削液的添加剂，研究石墨烯悬浮切削液的硬质合金－钢材料摩擦学性能，研究对象是由硬质合金YG８制备的金属球和由４５＃钢制备的圆盘形试件；采用球－盘摩擦副接触方式在摩擦磨损试验机上进行试验，测定了质量分数为０.１％～０.９％的石墨烯悬浮切削液的平均摩擦特性和摩擦系数；采用激光共聚焦显微镜对磨痕轮廓进行提取，并得出磨损定量评价指数，并用扫描电镜和拉曼光谱仪对磨痕进行磨损机理分析；进行切削实验来分析石墨烯悬浮切削液对切削性能指标的改善情况。实验分析结果表明：石墨烯悬浮切削液能明显改善硬质合金－４５＃钢之间的润滑条件，摩擦系数和磨损率显著下降，采用不同质量分数石墨烯悬浮切削液的平均摩擦系数较原半合成切削液下降１２.９％～５７.３％，磨损率下降３３.８２％，同时切削合力较原半合成切削液下降１８.５８％，加工后工件表面粗糙度下降７.５％。 关键词：石墨烯；硬质合金；水基半合成切削液；摩擦学特性 中图分类号：TH１１７．１ 文献标志码：A文章编号：１００１－２４８６（２０１８）０４－１４２－０９ ＧｒａｐｈｅｎｅａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌａｄｄｉｔｉｖｅｔｏｗａｔｅｒｂａｓｅｄｓｅｍｉｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｕｔｔｉｎｇｆｌｕｉｄｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｃａｒｂｉｄｅａｎｄｓｔｅｅｌYAO Bin，HE Yuchao，SUN Weifang，CAO Xincheng，CHEN Binqiang，ZHENG Qing （School of Aerospace Engineering，Xiamen University，Xiamen３６１００５，China） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Carbide with its products is extensively applied in the field of mechanical machining of metal materials．In this study，graphene was employed as a beneficial additive to semisynthetic cutting fluid３０３４，and the related frictional characteristic behavior was investigated via experimental on carbide-steel friction pair．In the experiment，a ball specimen was made of the carbide material of YG８，and a disk was made of the steel material of４５＃．On the basis of ball-on-disk friction pair，experiments were conducted on a tribometer machine．The mass fraction of graphene in the tested coolant ranges from０．１％to０．９％．Surface topologies of the specimen were investigated using a laser confocal microscope．The scanning electron microscope and Raman spectra analysis was used to analyze wear mechanism．Experimental results revealed the improvement of lubrication condition between carbide and steel is substantially improved，demonstrated by the decreasing of averaged friction coefficient by １２．９％to５７．３％as well as the decreasing of wear rate by３３．８２％．The resultant cutting force was decreased by１８．５８％compared with that of semisynthetic cutting fluid３０３４，and the surface roughness was reduced by７．５％of the machined workpiece． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：graphene；carbide；water based semisynthetic cutting fluid；tribological behavior 硬质合金制品被誉为工业的“牙齿”，广泛应用于航空宇航制造、机械装备生产、能源和电子工业等关键工业领域［１］。硬质合金刀具在加工塑性好的金属材料时，切屑与刀面发生显著摩擦，加剧了刀具磨损，此外还伴随着切削力上升、切削稳定性下降、加工精度劣化、工件表面质量恶化等问题［２］。合适的润滑环境能够减少摩擦，进而减少热量产生及切削力，是提高刀具寿命和保证尺寸精度、工件质量的可靠途径［３］。近年来，关于切削过程润滑环境改善的研究成为学术界和工程界共同关注的热点。 Lian等提出通过制备软涂层微纳织构自润滑刀具，在切削时产生极薄的润滑膜来改善刀具的抗黏结性并提高其抗磨损性能［４］。Zhu采用低 *收稿日期：２０１７－０５－２６ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１６０５４０３）；广东省自然科学基金资助项目（２０１５A０３０３１００１０）；福建省自然科学基金面上资助项目（２０１６J０１２６１）；福建省产业技术联合创新专项资助项目（闽发改投资［２０１６］４８２号）作者简介：姚斌（１９６３—），男，湖北宜都人，教授，博士，博士生导师，E-mail：yaobin＠xmu．edu．cn 万方数据
切削液的主要作用和用途
切削液的主要作用和用途 在金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦，及时带走切削区内因材料变形而产生的热量。要达到这些目的，一方面是通过开发高硬度耐高温的刀具材料和改进刀具的几何形状,如随着碳素钢、高速钢硬质合金及陶瓷等刀具材料的相继问世以及使用转位刀具等，使金属切削的加工率得到迅速提高；另一方面采用性能优良的切（磨）削液往往可以明显提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，取得良好和经济效益切削液作用有如下几方面： １．冷却作用 冷却作用是依靠切削液的对流换热和汽化把切削热从固体（刀具、工件和切屑）带走，降低切削区的温度，减少工件变形，保持刀具硬度和尺寸。 切削液的冷却作用取决于它的热参数值，特别是比热容和热导率。此外，液体的流动条件和热交换系数也起重要作用，热交换系数可以通过改变表面活性材料和汽化热大小来提高。水具有较高的比热容和大的导热率，所以水基的切削性能要比油基切削液好。 改变液体的流动条件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷却效果，特别对于对于冷却效果差的油基切削液，加大切削液的供液压力和加大流量，可有较提高冷却性能。在枪钻深孔和高速滚齿加工中就采用这个办法。采用喷雾冷却，使液体易于汽化，也可明显提高冷却效果。切削液的冷却效果受切削液的渗透性能所影响，渗透性能好的切削液，对刀刃的冷却速度快，切削液的渗透性能与切削液的粘度和浸润性有关。低粘度液体比高粘度液体渗透性能要好，油基切削液的渗透性能比水基切削液渗透性能要强，含有表面活性剂的水基切削液其渗透性能则大大有所提高。切削液的浸润性能与切削液的表面张力有关，当液体表面张力大时，液体在固体的表面向周围扩张聚集成液滴，这种液体的渗透性能就差；当液体表面张力小时，液体在固体表面向周围扩展，固体－液体－气体的接触角很小，甚至为零，此时液体的渗透性能就好，液体能迅速扩
切削液的分类
切削液的分类 切削液按油品化学组成分为非水溶性（油基）液和水溶性（水基）液两大类。水基的切削液可分为乳化液，半合成切削液和合成切削液。 乳化型切削液的组成成分：矿物油50-80%，脂肪酸0-30%，乳化剂15-25%，防锈剂0-5%，防腐剂<2%，消泡剂<1% 半合成型切削液：矿物油0-30%，脂肪酸5-30%，极压剂0-20%，表面活性剂0-5%，防锈剂0-10% 全合成型切削液：表面活性剂0-5%，胺基酶10-40%，防锈剂0-40% 油基切削液和水基切削液的区别 油基切削液的润滑性能比较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相对较差，冷却效果比较。慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30min时使用切削油。含有极压添加剂的切削油，不论对任何材料的切削加工，当切削不超过60min时都是有效的。再告诉切削时，由于发热量大，油基切削液的传热效果差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起火等现象，并且由于工件温度过高产生热变形，影响工件加工精度，故多用水基切削液。 乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因而对于大量热生成的高速低压的金属切削加工很有效。与油基切削液相比，乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分的重负荷加工，乳化液还可用于除螺纹磨削、槽沟磨削等复杂磨削外的所有加工，乳化液的缺点是易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液中有效成分产生化学分解而发臭、变质，所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。 作用：润滑、冷却、清洗、防锈、其他作用。 市面上常见切削液 油基切削液、水基切削液、环保长效切削液、加工中心专用切削液、微乳化切削液、极压切削油、拉丝油、、金属磨削液、玻璃磨削液、油基磨削液、切削油、
线切割水基切削液
线切割水基切削液 线切割水基切削液，DX-4型线切割乳化液是专供数控线切割机床使用的理想工作液，本产品可用于各类金 属材料电火花线切割加工的，除具有较好的洗涤﹑冷却﹑润滑能力之外，还具有一定的灭弧﹑防锈﹑去游离﹑电介强度和防止断丝等特殊性能。它不仅能提高加工工件的光洁度，明显提高线切割效率，还能延长机床的使用寿命。 一、线切割水基切削液参数： 二、线切割水基切削液相关推荐： 产三、品特点：、适用于各种快走丝、中低走丝线切割机床使用，不影响其效果；1、超强的润滑性能，不易断丝，电极丝损耗减少，提高钼丝使用寿命，大幅度提高工件切割面的光洁度和2 加工效率，不易产生横向条纹等不良缺陷； 以上的大厚度及大锥度工件的切割，也有不俗的加工效果；切割效率与传统乳化油相比3、对于厚度 300mm ％；50－10提高． 4、脱模效果好，切割完毕工件易取下或自动落下，可以用布直接擦洗，工作台洁净； 5、合适的介电强度和减弧效果，稳定的电流、电压效果，；
6、对工件厚度及材料适应性强； 7、极佳的冷却效果，极好的清洗排屑性能，优异的溶解性，和传统线切割皂相比，更易溶于水； 8、不含易生菌性物质，配制的乳化液稳定性好，属长寿型产品；不含亚硝酸盐等有害物质，无不良的刺激 性气味，属环保型产品；和油剂相比配比率大、使用寿命长、保质期长。 四、欢迎加入美科大家庭（全国免费咨询热线：400-8898-938）： 东莞市美科石油化工有限公司创立于2001年,公司创立以来一直专注于工业用润滑油脂产品的研究开发及 应用。具有完善的储运、销售、服务于系统，拥有先进稳定的质量保障体系，创新的企业经营营销理念，能够为市场和广大消费者提供优质的切削液。 公司成立数年以来先后已成为众多知名企业的供应商，服务范畴涵盖汽车、汽车制造、机械、冶金、采矿、钢铁、工程、农业、电梯、石油化工等领域。Motech润滑油脂系列产品，以优越的品质、专业的技术、完善的服务，赢得了国内外众多品牌企业：三星、伟易达、本田、丰田、信义玻璃、飞利浦、SanKyo、FUNAI、AGC、中国韶钢等用户的信赖与好评。在全国各地销售的产品已达千余个品种，除了标准产品之外， 更有大量专业性的定制产品，可满足不同的客户需求。并不断突破创新取得了可喜的经营业绩，得到了众多客户和供应商伙伴一致的高度认可。．
水性防锈剂润滑剂在切削液配方中的应用
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库 11 水基防锈剂、切削液的发展与应用 金属在潮湿空气中或浸于水中是很容易受到腐蚀的。但在水中加入一定量的缓蚀剂，这种水就是具有一定防 锈功能的防锈水。防锈水被广泛应用于金属加工过程中工序间防锈，也可把材料浸泡在防锈水中暂时贮存。本文最后将介绍两款水基防锈剂在切削液、防冻液、水-乙二醇抗燃液压液、防锈水中的应用。 最常用的水溶性防锈剂主要有 亚硝酸钠：亚硝酸钠（NaNO2）是目前应用最广泛最廉价的水溶性防锈剂，多与碳酸钠共用。对黑色金属（钢、铁、锡）有效，对铜等有色金属无效。易溶于水、甘油，难溶于乙醇和乙醚。但在使用时最后不低于0.3%，在保护钢铁时其临界浓度为0.25%，低于0.25%时则形成腐蚀，所以最好保持在0.5%以上。在含高浓氯离子的海水中则没有防锈作用，在含氧化剂或还原剂的水中，缓蚀效果也大为降低。适用于闭封式循环系统，敞开式系统则需要更高的浓度。在常温下易产生硝化细菌营养物质而导致微生物腐蚀（在防冻液中不会，水温较高），对人和生物有害，特别是和胺类合用时形成的亚硝胺有致癌作用；缓蚀过程中会还原成氨，腐蚀某些金属材料。 无水碳酸钠：一般不单独使用，而是和亚硝酸钠复配使用。 应用举例： 亚硝酸钠3~8%，无水碳酸钠0.5~0.6%，水余量，用于全浸小零件； 亚硝酸钠3~8%，三乙醇胺0.5~0.6%，水余量，用于全浸、喷淋精密零件防锈； 亚硝酸钠15%，无水碳酸钠0.5~0.6%，甘油30%，水余量，用于中间库存防锈、成品防锈。 三乙醇胺：易溶于水，呈碱性，常和亚硝酸钠、苯甲酸钠一起复配防锈水使用，其用量一般为0.5~10%，实际用量更偏高，只对钢铁有效，对铜、铬、镍会加速腐蚀。 苯甲酸钠：溶于水和醇，配成1~1.5%防锈水即可阻止钢的腐蚀，也可减缓铜、铅的锈蚀，浓度大于40g/L 时，对铝、硅钢、铸铁、钢都有明显缓蚀作用。 苯并三氮唑：是铜、银等有色金属的缓蚀剂，对抑制铜变色、腐蚀最有效，易溶于醇，微溶于水。 其它如钼酸钠、N-烷基亚氨双丙烯酸钠、六亚甲基四胺（乌洛托品）、尿素、磷酸盐、铬酸盐、硅酸钠等不再一一介绍。 近年来，国内新型水溶性缓蚀剂研究取得一些新的进展。如1-羟基苯并三唑及其碱土金属的氢氧化物、羊毛脂肪酸二乙酰胺和氨基酸、甲基肉桂酸的碱金属盐或胺盐、饱和脂肪二羧酸和聚酰胺羟膦酸盐等。一些不含亚硝酸盐的防锈水陆续投入市场。 以下内容请不要含民族主义色彩来阅读（否则请不用看下去了），日本的绿色环保意识及科技水平早于中国几十年。 日本切削液制造商组织“全国工作油剂工业组合”要求会员厂停止出售含亚硝酸钠的切削液。他们不断用以有机防锈剂为主体的切削液。渡边昭次等人研制了高性能、安全性好的切（磨）削液，对多种羧酸的胺盐进行了研究，发现苯甲酸的烷基、烷氧基、硝基和氯代衍生物的胺盐具有较好的防锈性，而溴、碘衍生物的胺盐除具有防锈性外，还具有良好的抗磨性。间宫富士雄提出了植酸（肌醇六磷酸酯）作为水溶性缓蚀剂---是植物中大量存在的有机膦酸化合物，特别存在于种子、谷物当中。因其分子结构中具有同金属配合的24个氧原子、12个羟基和6个磷酸基，与金属接触时极易在金属表面形成一层致密的有机单分子保护膜，使金属的电极电位变得和铂、金一样，从而有效阻止了金属的腐蚀。 植酸可用作管道的防蚀剂（添加钠盐、胺盐0.05%~0.2%）；防冻液的缓蚀剂（添加钠盐、胺盐 0.1~0.5%）。 日本第一工业制药株式会社生产的水溶性防锈剂-1，日本油脂公司的MET-ALEX.CA-2057,美国HUGHTON公司的Rust Veto65等，其效果优于亚硝酸盐+三乙醇胺组合。
水基切削液的废液处理
水基切削液的废液处理 ————乳化液和微乳液的废液处理 水基切削液的种类很多，其组成也各不相同。因此对它们的废液处理也应当采取相适应的措施。 应根据废液的量、组成、浓度等选择最佳的处理方法。 1、废乳化液的破乳这类废液的破乳处理有盐析法、凝聚法、酸化法、混合法等。 盐析法盐析法是在废乳液中加入电解质，使产生强烈的水化作用，使乳化液中的自由分子减少了。当电解质浓度增加到一定程度时，就可以产生脱水作用，从而破坏了油珠周围的水化层，同时还中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而失去稳定性，产生聚结现象。并且电解质还能使油相的表面张力增大，从另一角度破坏了原来的平衡。这些作用的最终结果，使乳化液产生产生油、水分层。 盐析法特点：析出的油质量好，但投药量大，水中含盐量高，给污水净化带来一定的困难。 凝聚法凝聚剂溶解在水中，经水溶解一般都成为胶体状态存在，这些胶态聚合物，在水中静电引力、范德华力、氢键、配位体等的物理化学作用产生吸附现象。凝聚剂的聚合物一般都是比较长的线型分子。这些伸展了的分子很容易为几个甚至好多个油珠所吸附、形成油珠的化学桥联产生凝聚作用；同时凝聚剂中，特别是一些低分子电解质，同样也存在着油珠微粒的静电作用，促成油珠相互靠近而发生凝聚。 常用的凝聚剂有明矾、聚铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁等。 凝聚法特点：投药量少、成本低、但油质一般较差。 混合法混合法是盐析法和凝聚法的综合。它集中了两个方法的优点。混合法实际上就是盐析法，所不同的是加入的盐类较盐析法少得多；加凝聚剂前油尚未析出，故不需单独除油。 混合法的特点是耗药量中等，破乳能力强，但油质较盐析法差，比凝聚法好。 酸化法酸化法就是往废乳液中加入一定量的酸，使其产生化学反应，促使乳液中的脂肪酸分解析出脂肪酸，由于这些高级脂肪酸不溶于水，所以失去乳化能力，达到破乳的目的。使用酸可以是酸洗金属件下来的废酸。其加入量是废乳液量的6%左右。搅拌半小时后，静置24h其继续反应分层，将浮在上层的油吸出，再投石灰1%左右，进行中和处理，并使其PH值提高到6~8之间，待产生的杂质全部下沉后，水即清澈透明。 2、水的净化废乳液经上述任一方法处理，水质已经大大改善，但这些指标远远不能达到国家排放标准，尚需对分离出来的水进行净化。其方法有活性炭吸附法、生化处理法、离子交换法、臭氧法、超滤法等。 3、废乳化油的再生经前面四个破乳方法所获得的废油均可以再生。由于乳化液中的乳化剂在生产使用和破乳过程中受到一定损耗，故再生废油时需给予补偿。而且对于破乳过程中受到变形或分解了的乳化剂应重新还原、恢复其乳化能力。 废油再生的步骤是： 1）脱水破乳后所得到的废油中常含有一定量的水分而水中含氯较高，这些氯化物对金属有腐蚀作用，因此，需将水分排除干净。 2）加碱添加浓度为30%的氢氧化钠溶液，其用量依据乳化油的PH值应在8~9之间
防锈抗菌水基切削液配方成分分析-切削技术工艺及开发
防锈抗菌水基切削液配方成分分析，切削技术工艺及开发1 前言 禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。正是禾川化学的良好的口碑，赢得多个切削液龙头企业关注，成功地建立精细化学品研发平台；为切削液企业提供一整套配方技术服务。 禾川化学通过多年技术沉淀开发出新型防锈抗菌水基切削液配方技术；该切削液各项性能均达到或超过国家标准有关指标，适用于多种金属（铁、铜、铝）的切削、磨削等加工，同时也适用于极压切削或精密切削加工；单片防锈时间超过标准＞192h不锈，工厂反映夏天加工件放置10天不锈，可省去工序间防锈处理；抗菌性极好，浓缩液可存放2天不变质，稀释液在工厂实际使用1年不臭（使用中有消耗，要适当补充）；冷却、极压、润滑、消泡等综合性能优良，PB值≥76kg，可用自来水配置工作液。 由于寿命长，一份顶几份用，还节省换液工时，由于拉削可使阻力减小1/3，工耗降低20%，由于磨曲轴，7~8丝不烧轴，模具消耗明显减少。省工、节能、省料，适于高速加工，节省刀具；该切削液不含氯化物和酚类有毒物，废液排放很少，符合环保要求，无特殊气味，不影响操作工人健康，因此，该切削液适用于多种金属（铁、铜、铝）的切削、磨削等加工，同时也适用于极压切削或精密切削加工。
2 防锈抗菌水基切削液 2.1防锈抗菌水基切削液参考配方 将一定分量的各组分（机械油(5~10)、烯基丁二酸(0.2~2)、油酸(5~15)、表面活性剂(8~25)、硼酸(0.5~2)、混合醇胺(2~7)、硫代磷酸酯(3~6)、消泡剂(0.1~1)、亚硝酸钠(1~5)、苯甲酸钠(0~0.1),水加至100，混合均匀； 2.2防锈抗菌水基切削液常见组分及机理 该切削液中机械油可以是13号机械油；表面活性剂可以是聚乙二醇（400）、Oπ-15 或T80；混合醇胺可以是二乙醇胺、三乙醇胺和二亚乙基三胺；硫代磷酸酯是指硫代磷酸锌；消泡剂可以是甲基硅油或无规聚丙烯。 2.3防锈抗菌水基切削液制备方法 按顺序将13号机械油、烯基丁二酸、油酸、聚乙二醇、Oπ-15 、T80加入容器中，然后将硼酸、二乙醇胺、三乙醇胺、二亚乙基三胺单独混合加热到100℃，搅拌10min后再加入硫代磷酸锌、甲基硅油、无规聚丙烯、亚硝酸钠、苯甲酸钠和水。 3防锈抗菌水基切削液参考配方 成分投料比 13号机械油5-8 烯基丁二酸0-0.5 油酸8-10 聚乙二醇3-6
油基切削液和水基切削液的区别
油基和水基切削液的特性 首先要了解到油基和水基切削液的特性。一般来说，油基切削液的润滑性能好，而水基切削液冷却性能好，而乳化液即具有一定的润滑性和防锈性，又有一定的冷却性和清洗性，但是容易产生微生物而发生分解变质。 主要从下列几个方面考虑切削液的选择 金属及其合金在切削、成形、处理和保护等过程中使用的工艺润滑油统称为金属加工液，又名切削液。在金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，并及时带走切削区内产生的热以降低切削温度，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善被加工工件表面粗糙度，达到最佳的经济效果。 切削液的推荐和选用 市面上切削液的品种良多，其组成和性质也很复杂。良好的产品均具有冷却、润滑、清洗、防锈四大功能。 “使用液”是“现场使用着的切削液”的简称。 油基切削液分为： ? 非活性型（矿物油、动物油、植物油+活性极压剂+油性剂） ? 活性型（矿物油+活性极压剂+油性剂） 水基切削液分为： ? 乳化油型（矿物油+表面活性剂+乳化剂+极压剂或油性剂+防锈剂） ? 合成液型（不含矿物油和动植物油，只含大量表面活性剂+极压剂 添加剂+油性剂+防锈剂等） (水性切削液) (油性切削液)
?半合成液型（含少量矿物油+表面活性剂+极压剂+油性剂+防锈剂） ?化学溶液型（无机盐类、有机胺+表面活性剂等） ?乳化油通常称为“可溶行油”，其中含油量一般在70%以上。 其缺点是： 冷却性差，而且高温下易挥发，产生油雾，污染环境，必需安装排油污设备，甚至有引起火灾的危险。不受细菌腐蚀影响，几乎不会引起皮肤病，使用中混入其他润滑油除了会降低添加剂浓度外，无其他不良影响。 关于“原液”和“使用液” 油基切削液的原液就是其本身，水基切削液的原液系指稀释前的母液。像华南地区的FABLE/福邦润滑油旗下的SEN系列的半合成切削液就一直广受客户的好评。油基切削液靠油的优良润滑作用降低摩擦生热，达到冷却的目的，水基切削液靠水的热导率、比热容、汽化热比油大，粘度比油小的特点达到冷却的目的。
【切削液配方】切削液的配方是什么
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石油磺酸钡20% 油酸2% 三乙醇胺5% 机械油（10号）余量 4、其他普通切削液（按照比例计算） 硫化棉子油500; 棉子油1350; 硫磺70; 机械油（10号）2200； 切削液有什么作用呢 1、润滑 金属切削加工液（简称切削液）在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒－工件及磨粒－磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。 2、冷却 切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具（或砂轮）、切屑和工件间的对流和汽化作用，把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比
水基切削液
水基切削液 一、名词解释： 水基切削液：是将油剂或浓缩液---也就是我们通常所说的原液---用大量的水稀释的切削液，我们现在接触的水基切削液配比一般是100(水)：3~8(原液)，某些切削液的配比也会达到100：20。水基切削液一般分为三大类，即乳化液、半合成切削液和全合成切削液。 乳化液：由乳化油与水配置而成。乳化油主要是由50%～80%的矿物油、乳化剂、防锈剂、油性剂、极压剂和防腐剂等组成。稀释液不透明，呈乳白色。 半合成切削液：半合成切削液也称微乳化切削液，它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。稀释液油滴直径小于1μm，稀释液呈透明状或半透明状 全合成切削液：合成切削液浓缩液不含矿物油，由水溶性防锈剂、油性剂、极压剂。表面活性剂和消泡剂等组成。稀释液呈透明状或半透明状。。 二、水基切削液的特性 乳化液润滑极压性较好，清洗性能较好。但乳化液中的油相油滴较大，导致金属加工冷却性较差。同时由于乳化液稳定性差，所以乳化液在使用一段时间后，会出现变味变臭的现象，这种情况在夏天温度高的时候尤为明显。另外，由于乳化液呈乳白色不透明，所以在加工过程中很难观察切削状况，但是乳化液在三种水基切削液中是最便宜的一种。 半合成切削液与乳化液很相似，但是由于半合成切削液添加了更多的表面活性剂，所以油滴分散得更细小，更稳定，所以相对于乳化液来说更不容易变质，使用的时间更长。加工过程中的冷却性、润滑性都比较好，清洗性也很好。 全合成切削液中不含任何油基(如矿物油）成分，而采用具有润滑作用的水溶性合成酯类添加其他成分配制而成。全合成切削液除的润滑性、加工冷却性和清洗方面的性能尤为优异。但是全合成切削液容易洗掉机床部件上的润滑油，而对机床的润滑造成影响，并且能够在一些接触面上形成锈蚀，所以使用全合成切削液对机床的防锈管理提出了更高要求。 三、使用水基切削液中需要注意的问题 1、选择 首先是安全，关注切削液的MSDS(Material Safety Data Sheet即化学品安全说明书)，它提供化学品的理化参数、燃爆性能、对健康的危害、安全使用贮存、泄漏处置、急救措施以及有关的法律法规等十六项内容，避免使用者受到化学品的潜在危害。不宜选用会使操作者有不适感的切削液，如含有亚硝酸盐、苯酚、甲醛或硫类化合物的切削液。在机床安全方面，有些切削液会腐蚀机床的金属部件，造成滑动面生锈，或是在丝杆和导轨上产生胶状沉淀物而影响机床运行，这些切削液也不宜采用。为了保证工件的安全，同样不宜采用会腐蚀工件的切削液，如加工铜件时不能用含硫的切削液，加工铝时不能采用稀释后PH偏碱性的切削液。 然后是切削性能，主要包括润滑性能、冷却性能和清洗性能，加工负荷大需要的润滑性