水基切削液综述

  1背景

水基切削液可分为乳化液、微乳化液和化学合成液的3种，原液经稀释后使用。乳化液主要由乳化油组成，其中矿物油占50%～80％，稀释后液体不透明，呈乳白色；微乳化液中矿物油占0～30%，稀释液呈半透明状或透明状；化学合成液不含矿物油，稀释液呈透明状。水基切削液中还添加有表面活性剂、防腐剂、防锈剂等多种物质。

2水基切削液常见组分：
  1)极压润滑剂

水基切削液大部分使用的极压润滑剂主要是含硫、磷、氯的化合物, 如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡等。此类添加剂在高温下与金属表面发生化学反应生成化学反应膜, 在切削中起极压润滑作用；有机硼酸酯是新型的极压润滑添加剂,它的作用机理是其摩擦表面形成了物理( 或化学) 吸附膜；有机硼酸酯油膜强度高, 摩擦系数低, 具有良好的减摩抗磨性能, 而且和密封材料有良好的相容性,对人体无毒害作用,是一种理想的绿色环保型添加剂, 广泛应用于水基切削液中.
  2)表面活性剂

表面活性剂一般为非离子型, 但在碱性介质中重排为阴离子型, 因此它具有两性表面活性剂的一些性质。含硼表面活性剂的沸点一般都较高, 不挥发, 具有优良的抗菌性、低毒性、阻燃性和表面活性, 但能水解, 高温下极稳定。由于它们具有B-O键,因而与高分子的相溶性很好, 这类化合物适合作润滑油稳定剂、防蚀剂,及各种物质的乳化剂和分散剂。

在含硼表面活性剂中可以引入具有其它功能的基团。引入磷,可以使其既具有含硼表面活性剂的优点,又同时具有含磷表面活性剂的特性,具有抗静电性、阻燃性和优良的表面活性。若同时再引入氯元素, 则此类表面活性剂便会具有很好的综合性能,是一类多功能的表面活性剂.
  3)防锈剂

水溶性防锈剂有无机盐和有机物两类。无机盐主要为亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐等, 其中亚硝酸盐因其对人体有致癌的可能性、磷酸盐因其对环境的危害性而受到限制使用, 硅酸盐易于凝胶,硼酸盐溶解度极小,钼酸盐价格昂贵,而且大量的无机盐还会形成盐析。因此, 无机盐只能作为辅助添加剂, 不能作为防锈剂主剂。常用的有机防锈剂为羧酸盐或有机胺。一元羧酸防锈能力差, 二元羧酸防锈性虽好, 但一般为短链分子,润滑性差,且非饱和的羧酸盐在水中性能不稳定。有机胺类为黑色金属有效的缓蚀剂, 但是其臭味影响了广泛使用。因而, 开发新型无毒无害防锈剂成为新的发展趋势。目前利用多种无毒添加剂的协同效应, 如硼酸盐、有机胺等合成或者复配的高效防锈添加剂已取得好的效果.
  4)防腐杀菌剂

常用的防腐剂是酚类化合物、甲醛类、含氯和含苯化合物, 这类化合物杀菌作用强, 这类杀菌剂因有毒逐步被环保性防腐剂代替。近年来利用硼酸酯、表面活性剂和鳌合剂复配成的防腐剂具有很好的抗菌能力