微乳切削液 水基半合成切削液技术转让

金属加工液（Metalworking fluids）主要用作金属加工过程中的液体，其主要功能包括润滑和冷却，同时兼具防锈和清洗的作用。常见的金属加工液种类有切削液、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、发黑剂和拉深油等。切削液的主要作用有：润滑、冷却、防锈和清洗。常见的加工工艺包括车削、磨削、铰孔、深钻孔、镗削、齿轮加工、切削、剃齿、攻丝和拉削等，其难度依次递增。

水基切削液可以分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。其中，半合成切削液也称为微乳切削液。乳化液的成分一般包括：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%。

半合成切削液的成分包括：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%。

全合成切削液的成分包括：表面活性剂0%-5%，胺基醇10%-40%，防锈剂0%-40%。

半合成切削液的调配：

1. 配制微乳液时，由于水含量增加，为达到乳化液平衡，需要增加乳化剂的含量。然而，乳化剂用量的增加会带来两个问题：一是泡沫增多，二是微乳液对机床油漆的侵蚀性增强。

2. 通常选用环氧基团含量较少的表面活性剂，因为其起泡性和对油漆的侵蚀性都低于环氧基团含量较多的表面活性剂。例如，MOA-3、Tx-4等表面活性剂的HLB值偏小，因此需要增加醇胺或多元醇的量以实现体系平衡。

3. 表面活性剂或乳化剂的添加量并非固定值，会因天气或原材料的变化而有所波动，生产过程中需逐步调整。

基础油的选择：

1. 基础油的类型和粘度范围对乳化油的乳化性能影响显著。通常，粘度范围在15~30 mm²/s（40℃）的石蜡基或环烷基油均可作为乳化油的基础油。环烷基油凝固点低，因此在北方使用乳化油时，最好选用环烷基油作为基础油。

2. 乳化剂的选择：由于水和油的比重差异、布朗运动的影响以及表面自由能的作用，乳化液属于一种不稳定体系。只有通过选择合适的乳化剂才能维持体系的平衡，避免油水分离。选择乳化剂时，首先要考虑其HLB值。HLB值代表乳化剂的亲油亲水平衡值，HLB值越高，乳化剂的亲水性能越强；HLB值越低，亲油性越强。不同基础油达到乳化稳定所需的HLB值不同，体系的HLB值应在9~11范围内。

3. 极压剂的选择：用于乳化油的极压添加剂主要包括氯化石蜡、有机硫化物、钼酸盐、硼酸酯等。钼酸盐价格较高，硼酸酯使用较为普遍。对于加工不锈钢、耐热合金等难切削材料，需加入硫、氯型极压剂。使用硫极压剂时，要注意铜腐蚀问题，需加入铜缓蚀剂。使用氯添加剂时，容易引起铸铁、碳钢的锈蚀问题，需加强防锈或加入氯离子捕获剂，防止氯离子对金属的腐蚀。

4. 防锈剂的选择：乳化油防锈剂分为两大类：一类是油溶性防锈剂，主要包括石油磺酸盐等；另一类是水溶性防锈剂，主要包括醇胺硼酸、羧酸盐等。通常，两类防锈剂同时使用，防锈效果最佳。

5. 杀菌剂的选择：由于乳化液抗微生物能力较弱，易被细菌、霉菌繁殖并产生异味变质。加入高效杀菌剂是防止乳化液变质的有效方法。加入的杀菌剂必须是广谱的，既要杀细菌也要杀霉菌，同时应低毒、低刺激性。一般加入量为1~2%。

金属加工液(Metalworking fluids)主要是金属加工用的液体，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。切削液四大作用：润滑、冷却、防锈、清洗。常见的加工工艺：车削、磨削、铰孔、深钻孔、镗削、齿轮、切削、剃齿、攻丝、拉削。难度依次增大。

水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。其中半合成切削液就是微乳切削液，乳化液的成分：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：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：表面活性剂０－５％，胺基醇１０－４０％，防锈剂０－４０％。

半合成切削液的调配：

1、配制微乳液时，由于水含量增大，要达到乳化液平衡，就需要加大乳化剂的含量。乳化剂用量的加大带来二个问题：一是泡沫增多，二是微乳液对机床油漆的侵蚀性加重。

2、一般选用带环氧基团少的表面活性剂其起泡性和对油漆的侵蚀性都要比带环氧基团多的表面活性剂好。带环氧基团少的表面活性剂如MOA-3，Tx-4等其HLB值偏小，所以要加大醇胺或多元醇的量使之达到体系平衡。

3、加入的表面活性剂或乳化剂的量不是一个固定值，随着天气的变化或原材料的变化会有一个波动范围，生产时需要慢慢调配。

1、基础油的选择:：基础油的类型和粘度范围对乳化油的乳化性能影响很大，一般粘度范围在15~30mm2/s(40℃)的石蜡基或环烷基油都可以作乳化油的基础油。环烷基油的凝固点低，一般在北方用乳化油最好用环烷基油作基础油。基础油的粘度太大或太小都不利于乳化油的乳化性能和乳化油稳定性。

2、乳化剂的选择：乳化液由于水、油比重的差别，体系中布朗运动的影响以及表面自由能的作用，属于一种不稳定体系，只有通过选择合适的乳化剂维持体系的平衡才能达到稳定，否则就会导致油水分离。要选择合适乳化剂首先要从乳化剂的HLB值考虑。HLB值是乳化剂的亲油亲水平衡值，HLB值愈大，乳化剂的亲水性能愈强，HLB值愈小，亲油性就愈强。不同的基础油要达到乳化稳定所要求的HLB值也不同，其体系的HLB值要在9~11的范围。

3、极压剂的选择：用于乳化油的极压添加剂主要有氯化石蜡、有机硫化物、钼酸盐、硼酸酯等。钼酸盐较贵，硼酸酯用得比较普遍，对于加工不锈钢、耐热合金等难切削材料，要加入硫、氯型极压剂。用硫极压剂时，要注意铜腐蚀问题，要加铜缓蚀剂。用氯添加剂时，容易引起铸铁、碳钢的锈蚀问题，要加强防锈或加入氯离子捕获剂，防止氯离子对金属的腐蚀。

4、防锈剂的选择：乳化油防锈剂分为二大类：一类是油溶性防锈剂，主要是石油磺酸盐、等；二类是水溶状防锈剂，主要是醇胺硼酸、羧酸盐等。一般都要二类防锈剂同时使用，防锈效果最好。

5、杀菌剂的选择：乳化液抗御微生物的能力比较差，很容易被细菌、霉菌繁殖而发臭变质。加入高效杀菌剂是防止乳化液发臭变质的有效办法。加入的杀菌剂必须是广谱的，既要杀细菌也要杀霉菌，同时要低毒、低刺激性。一般加入量为1~2%。