铝合金微乳化加工液的研制

合 成 润 滑 村 料 引俐旧甩弥ICLUBRICAN玲 21兀旧年35卷第1期 文章编号:1672一月加讨《21洲招】01一0以场一似 铝合金微乳化加工液的研制 刘 谋 任海栋 杨晓钧 (无锡高润杰化学有限公司，无锡21粼洲阵) 摘要:研制的铝合金微乳化加工液透明稳定，具有优良的防娇性和润滑性。 关键词:铝合金;微乳化液;金属加工 中图分类号犷1厄626.39 文献标识码:A 随着机械加工业的迅速发展，各种新型金属材 料的开发及应用和金属加工工艺技术水平不断提 高，我国原有的金属加工液不断发展，不断淘汰。 特别是汽车工艺与材料的进步，为降低能耗，减少 车辆的自重，现代汽车使用更轻的铝合金材质已经 越来越普遍，因此铝合金加工液就显得尤为重要。 目前在国内机械加工行业中，用于铝合金加工的 水溶性切削液主要是以乳化液为主，存在着使用寿命 短、加工能见度较差、易腐败发臭，废液难处理等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 微乳化加工液是热力学稳定体系，稳定性好，使用周 期长，含有表面活性剂，清洗效果显著，铝合金微乳化 加工液具有很大的应用前景和市场需求。 1 铝合金微乳化液的制备 1.1 油相和水相 微乳化液中油的质量分数一般为ro%一30%， 油不仅本身有润滑作用，而且是油溶性添加剂的载 体。微乳化液中水的质量分数一般为10%一70%， 这不仅是偶合表面活性剂的需要，也为使用水溶性 添加剂提供必要的条件。 选用10号机械油作为微乳化液的油相，质量 分数为巧%一20%，水相用自来水，质量分数为 4()% ~50%0 1.2 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 用来实现的。在微乳化液中，表面活性剂的质量分 数一般为10%一40%，以保证分散相油滴细化，使 体系保持高度稳定性。 表面活性剂在水中的状态与HLB值有密切关 系，要得到微乳化液，需HLB二10一13。根据经验， 选择了石油磺酸钠(HLB值=11.2)，油溶性非离子 表面活性剂A(HLB值<6)和水溶性非离子表面活 性剂B(H比值>12.8)进行复配，通过调整阴离子 表面活性剂和非离子表面活性剂的配比，使HLB 值与分散相匹配，并达到临界胶束浓度(CMC)时， 可获取最佳的分散乳化效果，这是能否获得一个均 匀稳定体系的关键川。 1.3 防锈剂 为了保护工件、刀具及机床不受乳化液的侵 蚀，要在铝合金微乳化加工液中加人防锈缓蚀剂， 在金属表面形成吸附保护膜或生成化学反应膜。 考察了有机梭酸，硼酸胺盐水溶性防锈剂A的 效果[2]，见表1。 表1 水溶性防锈剂A的考察 项目 AIAZ A3 A4 AS A6 A7 AS 囊斋防锈‘，5℃‘，℃’·CCCABBA 注:水溶性防锈剂A的质圣分数为0.25%。 从表1可见，防锈剂AS 和AS的防锈效果较 好，从成本方面考虑，选用AS。 1.4 铝合金缓蚀剂及稳定剂 铝加工时，由于铝的化学活性较强，酸性或碱 性溶液都会对铝产生腐蚀。为了解决铝腐蚀问题， 通常要加入铝缓蚀剂。铝缓蚀剂在铝金属表面形 成一层致密的保护膜，该保护膜与酸或碱不易起反 应，从而达到保护工件的目的。 硅酸盐是铝和铝合金的特效缓蚀剂，硅酸盐配 方技术的难点在于首先要解决硅酸盐的稳定性，防 止硅酸盐凝胶析出，然后才能通过缓蚀剂的复配， 获得优良的缓蚀性能。解决的方法主要是使用硅 酸盐稳定剂。 收稿日期:2(Xy7一n一加 作者简介:刘谋(1983一)，男，工学学士，毕业于重庆后勒工程 学院军事油料应用与管理工程系应用化学(石油产品与应用工程) 专业，现主要从事润滑脂和金属加工液的技术研发工作。 万方数据 么X姆年35卷第1期 刘谋等.铝合金微乳化加工液的研制 选择无水偏硅酸钠为铝合金缓蚀剂，选择HG (化学成分为有机硅氧烷)为硅酸盐稳定剂。 LS 润滑剂 润滑剂是金属加工液中不可缺少的组分。微 乳化液中的油性剂可以从长链脂肪酸、脂肪醇、胺、 醋和硫化物中选取。 含硫极压剂有非常好的切削性能，但有难闻的 刺激性气味。硫化甘油脂RC 24ll色浅，活性低， 具有优秀的极压和润滑性能，可以用于有色金属 和铝合金的加工，选择RC 解11作为润滑剂。 1.‘ 其他添加剂 微乳液中使用的辅助添加剂还有消泡剂、防霉 杀菌剂、偶联剂和声值调整剂。 偶联剂用来增加体系的稳定性，其性能取决于 自身的亲水亲油平衡。 体系声值应保持在8一ro之间，声值过低， 滋生细菌霉变，导致加工液的腐败和工件、机床的 锈蚀;声值过高，使铝腐蚀严重，降低润滑性，还会 伤害操作者的皮肤。常用碳酸钠和三乙醇胺作为 体系的声值调整剂。 1.7 配方 通过正交试验筛选和配方优化，最终确定了铝 合金微乳化加工液的配方，见表20 表2 组成 ANro基础油 RC 解!1 水溶性防锈剂AS 叨倪 三乙醇胺十N匆Cq 竹06 质量分数，% 17.另 5.39 8.10 9.盯 7.加 +0，54 0.以 铝合金微乳化加工液的配方 }}组成 无水偏硅酸钠 硅酸盐稳定剂HG 油溶性非离子表面活性剂A 水溶性非离子表面活性剂B 消泡剂 自来水 质量分数 0.18 0.45 0.89 4.49 0.伪 44 ‘8 2 铝合金微乳化加工液的性能 参照SHjTD365一92标准，对研制的铝合金微 乳化金属加工液的性能进行了全面的测试以评价 其性能，测试结果见表3。 项目 浓缩液外观(巧℃一35℃) 5%乳化液外观 5%乳化液声值 5%乳化液安定性(巧℃一35℃，抖h) 析油/mL 析皂11汕 5%乳化液消泡性(10而n)/n正 衰3 铝合金微乳化加工液的性能 典型数据 11项目 典型数据 棕色透明油状液 透明 8.2 0 0.8 单片防锈(铸铁，35℃土2℃，48h)l级 叠片防锈(铸铁，35℃士2℃，sh)1级 1级灰口铸铁腐蚀(55℃土2℃，48h)/级 紫铜腐蚀(55℃土2℃，对h)/级 黄铜腐蚀(55℃土2℃，24h)1级 LY12铝腐蚀(55℃士2℃，对h)1级 最大无卡咬负荷P。值IN A A A A A A 〕82() 3 结论 根据铝合金的加工特点，制备的铝合金微乳化 加工液稳定透明，具有良好的防锈性和润滑性，达 到了SHI功365一92标准，可用于铝合金加工。 参考文献 1杜巧云，葛虹.表面活性剂基础及应用.北京:中国石化 出版社，1塑拓.17一20 2 蒋海珍，陶德华，王彬.水溶有机梭酸按盐防锈剂的分子 结构与性能关系的研究，润滑与密封，2以)5.(2):72一73 块袍OPr说ntofh五c刊曰ntds苗记加k加研。r址ngRuldfor Alun戒nu刃比Anoy UnMou (研叮葱G犯朋必 RenHaidong yangXiaojun 凸朋流以肠.血J，平幽葱21闷刃吟4，C人动以) A加t拍Ct:仆edevelolx刃而croemuls沮edmetalworking伽idfor dununtun alloyis坛川5钾此ntands切山le，助d 即记rust一pmofp川peltyand】ubricity. K留，，找卜:川.画加以n曲oy;n成cn国改uul劝拍nuld;衅回和喇吨 万方数据