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微乳切削液

 happymanlla 2022-10-16 发布于山东

金属切削液一般含有润滑剂、极压剂、表面活性剂、防锈剂、防腐剂、消泡剂等添加剂。

微乳型切削液

现代半合成切削液,俗称微乳,即按一定的比例稀释到水中,广泛用于金属切削等加工工艺上,消除了乳化型及合成型切削液的缺点,同时把该两种切削液的优点集于一体,它广泛作为机械加工润滑、冷却用,具有良好的润滑、冷却、 防锈、 清洗等功能。其主要成分是水和表面活性剂, 矿物油、 脂肪油和极压剂含量均低于乳化油。微乳化油中包括了油、水、 表面活性剂、 防锈缓蚀剂、 油性剂、 极压剂、 防霉杀菌剂等成分。
(1)油相和水相: 微乳化油含量一般为10 %~30 % ,油不仅有润滑作用,而且是油溶性添加剂的载体。微乳化油中的水分最高含量为45 % ,大量水的存在是有别于乳化油的一个主要特征。这不仅是偶和表面活性剂的需要,也为各类水溶性添加剂的使用提供了必要条件。从环境和健康出发,要求油中芳烃的含量小于10 %;从与添加剂的配伍性出发。石蜡基与环烷基的c础油较好。常选用;机械油、植物油、白油、15号石腊基油。
油不仅有润滑作用,而且是油溶性添加剂的载体。从环境和健康出发,要求油中芳烃的含量小于10 %;从与添加剂的配伍性出发,石蜡基与环烷基的基础油较好。
(2)表面活性剂:微乳化液中分散相的高度细化和体系的稳定性是依靠表面活性剂的润湿、分散、乳化、增溶等作用实现的。在乳化油中,表面活性剂的用量为20 %~25 % ,而在微乳化油中,其用量可高于40 % ,以保证分散相油滴细化,使体系保持高度稳定性。表面活性剂是使油和水乳化的关键性物质,一般分为3种类型:阳离子型表面活性剂、 阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。阳离子型表面活性剂通常使乳液显酸性,使乳液容易腐败变质,故极少用。阴离子型表面活性剂的特点是乳化性能好,并有一定的清洗和润滑性能,但抗硬水能力差,并易起泡。常与非离子型表面活性剂配对使用。非离子型表面活性剂在水中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成,不宜受强电解质无机盐类存在的影响,也不易受酸碱的影响,与其它类型的表面活性剂相溶性好,能很好地混合使用,但由于在溶液中不电离,故在一般的固体表面上不易发生强烈的吸附,另外,随温度的升高,很多非离子型表面活性剂溶解度降低甚至不溶,这样会造成乳液浑浊。所以,通常通过调整阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的配比,使H LB值与分散相匹配,以获取最佳的分散、乳化效果,这是能否获得一个均一、 稳定的体系的关键。大量表面活性剂的参与使微乳化液的渗透、 清洗能力比乳化液大大增强,有利于保持刀具刃面和砂轮的锋利以及切削加工面的清净度,从而提高了切削效率和加工精度。常用阴离子和非离子表面活性剂复配使用效果较好。常用表面活性剂:脂肪酸皂, 石油磺酸盐脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、吐温、脂肪酸烷基酰胺、山梨糖醇酯, 聚醚等
(3)防锈缓蚀剂:为了保护机床、刀具及工件不受乳液的侵蚀,要在切削液中加入防锈缓蚀剂,以期在金属表面形成保护膜,或者形成钝化膜。防锈添加剂主要由水溶性防锈剂和油溶性防锈剂两大类。水溶性添加剂有亚硝酸钠、 苯并三氮唑、硼酸、 三乙醇胺、磷酸盐、 铬酸盐、 植酸、 苯甲酸钠、 钼酸钠和无水碳酸钠等。他们与金属发生作用,并在金属表面生成不溶性的致密的氧化膜,阻止金属的电化学腐蚀。这类防锈剂多是电解质,用于乳液时,用量不易过大,以免发生电解现象而破坏乳液。油溶性防锈剂主要有磺酸盐、 高分子羧酸及其金属皂盐类、 酯醇类、 胺类、 磷酸酯等。他们是极性很强的化合物,能优先吸附在金属表面或与表面化学反应生成保护膜,抑制氧及水对金属的接触,因此,它会与极压剂在金属表面的吸附发生竞争,使乳液的极压性下降。亚硝酸钠有致癌作用,在西方发达国家,和一些发展中国家已为禁用产品。二乙醇胺的含量也不应超过1 % ,因其在空气中容易氧化成致癌物质。常用的环境友好缓蚀剂如脂肪酸衍生物、胺类、 咪唑啉类及三唑类。
(4)油性剂: 为了保护刀具,提高加工质量,此类添加剂是微乳化油中不可缺少的组分。这类添加剂主要有动植物油脂,聚合脂肪酸及其皂,脂肪醇及多元醇,硫化油脂,酮类,胺类等有机物。它们是具有极性基的分子,能在金属表面形成定向吸附膜。在金属加工中,此膜能减少工件、 切削、 刀具之间金属的直接摩擦,降低工件表面粗糙度,提高工件精度并延长刀具使用寿命。
(5)极压剂:极压剂是含硫、磷、氯等元素的化合物,这些化合物在高温下与金属表面发生化学反应,生成化学吸附膜。化学吸附膜与物理吸附膜相比,耐较高的温度,故可用于极压润滑摩擦状态。国内广泛采用氯化石蜡、硫化脂肪油、硫氯化棉子油、亚磷酸二丁酯、磷酸三乙酯、ZDDP 等作为极压剂。在磷类极压剂中引入N、S、B 等元素形成的极压剂效果不错。P - N 具有较高的承载能力S - P - N型磷元素在低速高扭矩条件下效果最好,在高速冲击负荷下效果很差,但硫元素在高冲击下对提高极压性能却最为有效,此外,由于胺的存在抑制了酸性磷酸酯的化学腐蚀磨损,所以该类极压抗磨添加剂具有较好的极压性、 防锈性和抗氧化性,B - P - N 型则具有良好的抗铜腐蚀性和优良的极压抗磨性能。
有机硼酸酯分子中引入活性元素硫和磷则具有多种性能,除了增强抗氧化和减摩作用外,其抗磨性和摩擦改性均变好;若引入氮元素,可明显提高承载能力和抗磨性能。
有机钼化合物作为极压抗磨添加剂,不仅具有优良的抗磨、减摩、抗极压性能,而且还有防腐蚀性能。
二聚酸及其衍生物是水基金属加工液良好的添加剂,与水相溶而生成透明的水溶性润滑液。其油性基团具备良好的减摩抗磨作用,在极压条件下,二聚酸与摩擦表面反应生成二聚酸金属盐皂膜起极压抗磨作用,此外,还能提供防锈性。其可用于多种金属材料加工, 包括含铁和非铁金属,如钛、 镁、 黄铜、 铜、 青铜或其它相类似的易于被污染的金属的加工。由于油基产品向水基产品发展,水溶性极压剂的研究也越来越受到人们的重视。这类产品有脂肪酸的有机硫磷酸盐、 壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯,烷基氧乙烯醚有机磷酸胺盐等。最近发现,高碱值磺酸盐在重金属加工中用作惰性极压剂(PEP) ,能在金属表面形成物理覆盖的碳酸盐保护膜,具有低剪切强度,在金属加工中具有优异的极压润滑性能,与含硫极压剂复合使用有显著的协同效应,对多数金属没有腐蚀,且具有防锈作用,对人和环境基本无害,符合工业卫生和环保要求。还能改善表面光洁度,有极好的防锈能力,对大多数金属不腐蚀,安全并无环境污染。
(6)防霉杀菌剂:微乳液容易滋长微生物,使加工液变质,使用寿命变短。常用的杀菌剂有甲醛释放剂、酚类化合物、水杨酸类、杂环化合物等。目前,我国常用的为三丹油。邻苯基苯酚, 四氯代酚。对氯间二甲基酚, 六氢化三吖嗪, 三溴水杨酰胺和二溴水杨酰胺的混合物等
(7)其他助剂;微乳化液中使用的辅助添加剂还有消泡剂(硅油乳剂, 高级醇)、稳定剂(十二醇)偶和剂、pH调整剂、金属离子掩蔽剂等。消泡剂常用的为硅油类,其不溶于水,分散于水中,不能加多,否则,体系易浑浊。偶和剂用来增加体系的稳定性,其性能取决于自身的亲水- 亲油之间的平衡。体系pH值应保持在8~10之间,pH值过低,易滋生细菌霉变;pH值过高,铝腐蚀严重。金属离子掩蔽剂能络合水中的钙镁离子。这些添加剂如何使用,应根据具体情况而定。

常见微乳切削液的配方表

组分

投料量(g/L)

15号基础油

200~220

蓖麻油三乙醇胺

200~220

妥尔油

30~80

硼酸

150~200

杀菌剂

10~30

消泡剂

10~30

表面活性剂(tx-10)

25~50

聚乙二醇

25~50

石油磺酸钠

100~130

磷酸钠

100~130

余量

说明

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积力三井水溶性乳化型切削液由优质基础油耦合特种防锈剂、乳化稳定剂及极压剂等精制而成,是一种拥有良好润滑性的乳化型切削液。水溶性乳化型切削液与水按一定比例混合,调制成乳化液,具有润滑、防锈、清洗、极压性能,适用于金属加工、切削等过程中作为冷却液使用。

应用

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水溶性乳化型切削液适用于 铜、铝及其合金、铁、碳钢、不锈钢等硬质合金材质进行车削、铣削、钻孔、攻丝、锯切、研磨等加工方式作业,起到润滑及冷却效果,并能提高刀具耐用度和切削效率。

特性

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(1)水溶性乳化型切削液能配合硬水使用,降低厂商的生产成本。
(2)水溶性乳化型切削液具有良好的抗腐蚀及抗浮渣能力,使用寿命特长。
(3)内含高效杀菌剂,可以有效防止细菌的侵蚀。
(4)有优良的极压性和润滑性改善了加工金属表面质量和误差,提高光洁度及精确度。
(5)延长刀具、模具的使用寿命。
(6)突出的防锈性能,可作为工序间防锈以达到短期防锈效果。
(7)水溶性乳化型切削液与水按一定比例混合的乳化液,具有良好的防锈、润滑、清洗、冷却等性能。
(8)切削兑水比例为1:20,磨削加水比例为1:25 ,本产品可根据使用要求,配成不同浓度的乳化液。对防锈润滑性能要求高的可降低掺水比例(增加油的比例)。对冷却清洗要求高时,可提高掺水比例。

注意事项

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(1)应贮存于阴凉干燥处并保持容器密封,避免水与杂质的混入,贮存温度不要超出60°C。
(2)不能和其它油脂混合使用,严禁混入其它杂物。

包装方式

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采用铁桶200L包装,胶桶18L包装、16L包装、25L包装。

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