微乳型不锈钢切削液配方分析

1 背景

本切削液采用微乳化型的配方，配置成工作液时溶液清澈透明，工人加工时能看清楚不锈钢工件表面的状况，从而可减少报废率、提高生产效率；而现有乳化型的切削液不能看到不锈钢工件表面的状况;在不锈钢工件的加工过程中，本品能很好地清洗掉工件表面的污物、手印、碎屑，并冲洗掉机床上的油泥、碎屑等物质，减少了后处理工序;切削液中的防锈剂能很好地在不锈钢表面吸附，从而长时间地保持工件的防锈状况，既不用清洗，又不用增加工艺来防锈，是一举两得的方案;本切削液冷却性能优良，能快速渗透到刀具和工件的表面，降低刀具的切削温度，提高刀具的使用寿命，使刀具可以连续使用，减少停工时间，降低工人的劳动强度;按本品要求配置的工件液能代替乳化型切削液使用，在同样加工量的情况下，比乳化型切削液的使用寿命长。本切削液不含亚硝酸钠，对工人健康无不良影响；COD化学耗氧量≤2000mg/L，后处理容易，符合环保要求;全合成切削液一般都要求严格的管理和维护，增加了生产厂家的开支，而本切削液的各组分都是易于获得的（均可通过市购获得），价格也不高，使其成本较低，具有优越的性价比，本切削液的原液加水稀释，可配置成稳定的工作液，在一般的金属切削机床上都可以使用，具有良好的润滑性能和较低的管理成本。

近年来，我国不锈钢切削加工量快速增加，对于不锈钢切削液的需求也在同步增加，本品的微乳化型不锈钢切削液专用于不锈钢的切削加工工艺中，能满足车、削、钻等多种加工场合的要求，起到润滑、防锈、清洗、冷却等作用；同时能减少环境污染，提高生产效率，因此，本品具有很好的应用前景。
2 微乳切削液参考配方（仅供参考）
水20~40、矿物油5~20、非离子表面活性剂1~15、氯化石蜡5~10、防锈剂1~10、混合醇胺5~25、多元醇酯2~10、苯并三氮唑0.1~0.5、消泡剂0.1~0.5。

3配制工艺
先将混合醇胺和水在室温下混合后，再将其他组分加入，之后，在50~60℃的温度下搅拌30~50min，直至完全透明、无沉淀物，即制得本品切削液（原液）。该切削液为油状透明液体，使用时，在室温下将切削液加水稀释，混合均匀，得到微乳型的工作液，切削液原液占工作液总重的2%~10%，用于稀释的水包括自来水、蒸馏水、去离子水。水的硬度一般不高于120mg/L，pH值在6.3~7.6之间，氯离子含量为25mg/L一下。

4微乳切削液常见组分
所述矿物油为石蜡基础矿物油或环烷基矿物油，40℃时均为10~32mm2/s。

所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚，市售的这两类非离子表面活性剂均可使用。表面活性剂的主要作用是帮助其他添加剂溶于水中，清洗刀具表面。常见的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂（聚氧乙烯醚类）等。本品采用所述的非离子表面活性剂，可使切削液加水稀释后处于很好的微乳化状态。

所述氯化石蜡用作切削液的极压抗磨剂，具有较强的极性及较好的极压性能，主要是针对不锈钢加工的特殊要求而添加。含有硫或磷的极压剂也有极压抗磨作用，但对于不锈钢的切削加工，氯化石蜡是较好的选择。

所述防锈剂为石油磺酸钠、辛酸或烯基丁二酸。烯基丁二酸一般为十二烯基丁二酸或十四烯基丁二酸。所述防锈剂不仅能有效减少切削加工中被加工不锈钢工件的锈蚀，而且还能保护机床不被锈蚀。

所述混合醇胺为单乙醇胺与三乙醇胺的混合物，这两种化合物的纯度均要求为95%以上，两者之间的质量配比主要根据切削液（原液）的pH值来确定，本品要求切削液的pH值为8.5~10.0 。

所述油酸和多元醇酯组成油性剂，具有良好的油性，在不锈钢加工件表面能很好地吸附，提供一定的润滑作用。其中，多元醇酯为多元醇月桂酸酯或多元醇油酸酯，多元醇指三羟甲基丙烷或季戊四醇。

所述苯并三氮唑主要起防锈、缓蚀的作用。

所述消泡剂为甲基硅油。