浅析无油润滑剂和水溶性润滑油的区别世界科技在变化，润滑工艺在变化，环保节能在变化，管理使用化学品的法律也在变化。因此，已经使用了多年的金属成型润滑原则也由此而发生变化。受市场需求和各种变化的推动影响，冲压油市场正悄然发生着重大改变，国内外众多厂家推出的水溶性冲压油（亦称作“挥发性冲压油或冲片油”）开始大规模进入市场，以试图取代使用多年的矿物质润滑油。 基于众多网友和用户的关心，本人结合多年的市场调研和应用经验，就无油润滑剂（亦称水基润滑剂）与水溶性冲压油的区别着重从三个方面向大家介绍两者的不同性，以供大家参考区别。如下： 一、基本合成工艺 水溶性冲压油：水溶性润滑剂指的是乳化液，油分散在水中称为水包油型，反之称为油包水型，冲压生产中主要采用水包油型，通常是把母液用水稀释后使用，各种润滑剂都已微滴状分散在水中，具有冷却和润滑的双重效果，表面活性剂在乳化液中主要用作乳化剂，使用较多的是阴离子型和非离子型，其配置过程为，首先将油溶性的添加剂添加到油中形成油相，再把水溶性的添加剂添加到水中形成水相，然后将两相混合，在表面活性剂的作用下充分搅拌，即可形成微乳化剂，以矿物质油作为基材，加入乳化剂、水以及防锈剂等加以合成，同时考虑到工件成型难度的不同，不同型号的产品其矿物油的添加比例也有所不同。由于水溶性冲压油其研发背景的最大特点，就是便于清洗或免清洗，因此，为减少残留产品中还需要添加大量的挥发性物质。所以就其合成机理来说水溶性润滑剂含有的主要成分，除去水分以外，还含有大量油份和表面活性剂。 无油（水基）润滑剂：以水作为基材，添加高分子抗极压聚合物、热敏反应聚合物、防锈因子合成而来，要求不含任何油脂成份和挥发性有毒物质。根据目前的市场调查，国际上目前真正能够掌握并生产无油润滑剂的只有美国IRMCO公司。 二、技术性能 水溶性冲压油： 从水介质的特殊性及其对添加剂结构的要求和性能的影响角度考虑，水溶性润滑添加剂往往存在水解稳定性差，性能不稳定等缺点。很多含活性元素的水溶性润滑剂在水中会发生过度水解反应产生腐蚀性酸, 加剧水基润滑液的腐蚀性。对模具造成一定程度的破坏。 容易被微生物污染而变质、腐败，影响其使用寿命，保质期一般在3-6个月，比较短，保存过程中需定期添加杀菌剂、防腐剂和防锈剂，定期除屑、净化，防锈性能比较差。 1、存放或使用过程中溶液易出现分层，而且使用过程中对使用液浓度要进行严格管理； 2、可以满足一般工件的成型或拉深要求，但对于重载、高强钢、深冲等难以满足或达要求；长期使用对模具的磨损影响较大； 3、清洗环节需要加入大量的脱脂剂等化学品，清洗水温一般要控制在50-60℃； 无油（水基）润滑剂： 1、可以与水充分混合，无沉淀和分层； 2、由于不含任何油脂成份，所以清洗过程中20-40℃的常温水就可以完全清洗干净，无需添加任何脱脂剂及相关化学品； 3、冲压过程中，由于润滑剂中不含油脂成份，所以热熔性较低，可以快速形成蒸汽带走热量，降低模具温度，延长模具寿命；因此对提高冲次有很大的帮助；
水基切削液的废液处理 ————乳化液和微乳液的废液处理 水基切削液的种类很多，其组成也各不相同。因此对它们的废液处理也应当采取相适应的措施。 应根据废液的量、组成、浓度等选择最佳的处理方法。 1、废乳化液的破乳这类废液的破乳处理有盐析法、凝聚法、酸化法、混合法等。 盐析法盐析法是在废乳液中加入电解质，使产生强烈的水化作用，使乳化液中的自由分子减少了。当电解质浓度增加到一定程度时，就可以产生脱水作用，从而破坏了油珠周围的水化层，同时还中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而失去稳定性，产生聚结现象。并且电解质还能使油相的表面张力增大，从另一角度破坏了原来的平衡。这些作用的最终结果，使乳化液产生产生油、水分层。 盐析法特点：析出的油质量好，但投药量大，水中含盐量高，给污水净化带来一定的困难。 凝聚法凝聚剂溶解在水中，经水溶解一般都成为胶体状态存在，这些胶态聚合物，在水中静电引力、范德华力、氢键、配位体等的物理化学作用产生吸附现象。凝聚剂的聚合物一般都是比较长的线型分子。这些伸展了的分子很容易为几个甚至好多个油珠所吸附、形成油珠的化学桥联产生凝聚作用；同时凝聚剂中，特别是一些低分子电解质，同样也存在着油珠微粒的静电作用，促成油珠相互靠近而发生凝聚。 常用的凝聚剂有明矾、聚铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁等。 凝聚法特点：投药量少、成本低、但油质一般较差。 混合法混合法是盐析法和凝聚法的综合。它集中了两个方法的优点。混合法实际上就是盐析法，所不同的是加入的盐类较盐析法少得多；加凝聚剂前油尚未析出，故不需单独除油。 混合法的特点是耗药量中等，破乳能力强，但油质较盐析法差，比凝聚法好。 酸化法酸化法就是往废乳液中加入一定量的酸，使其产生化学反应，促使乳液中的脂肪酸分解析出脂肪酸，由于这些高级脂肪酸不溶于水，所以失去乳化能力，达到破乳的目的。使用酸可以是酸洗金属件下来的废酸。其加入量是废乳液量的6%左右。搅拌半小时后，静置24h其继续反应分层，将浮在上层的油吸出，再投石灰1%左右，进行中和处理，并使其PH值提高到6~8之间，待产生的杂质全部下沉后，水即清澈透明。 2、水的净化废乳液经上述任一方法处理，水质已经大大改善，但这些指标远远不能达到国家排放标准，尚需对分离出来的水进行净化。其方法有活性炭吸附法、生化处理法、离子交换法、臭氧法、超滤法等。 3、废乳化油的再生经前面四个破乳方法所获得的废油均可以再生。由于乳化液中的乳化剂在生产使用和破乳过程中受到一定损耗，故再生废油时需给予补偿。而且对于破乳过程中受到变形或分解了的乳化剂应重新还原、恢复其乳化能力。 废油再生的步骤是： 1）脱水破乳后所得到的废油中常含有一定量的水分而水中含氯较高，这些氯化物对金属有腐蚀作用，因此，需将水分排除干净。 2）加碱添加浓度为30%的氢氧化钠溶液，其用量依据乳化油的PH值应在8~9之间
一．金属加工液的性能及其应用的添加剂1.金属加工液简介 金属加工液（Metalworking fluids）主要是金属加工用的液体，根据加工工艺类型的不同，可分为金属成型、金属切削、金属防护和金属处理四大类。按形态分为：油型、可溶性油、半合成液、合成液。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。 2.金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） 金属加工液的常见问题与解决方案（水溶性切削液） ◆工件表面光洁度◆ ●可能原因 １、稀释液浓度太低 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ３、金属加工屑污染 ４、水质影响，溶液不稳定 ５、使用刀具与材料或加工工艺错配 ●解决办法 １、调整稀释液浓度 ２、检查金属加工液供应系统有否堵塞并加以清洁，直接喷在刀刃上 ３、过滤稀释液 ４、硬水会道致某些切削液不稳定影响到表面切削液金属加工液. ５、与刀具供应商协商，选择正确型号金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成, ◆工件腐蚀◆ ●可能原因 １、浓度太低度 ２、水质硬度太高 ３、溶液被污染 ４、防腐剂已降解或消耗 ５、溶液酸性值过低度 ６、高温以及潮湿环境 ７、工件处理和储存 ●解决办法 １、增加并校正使用浓度 ２、检测水硬度，使用150ppm硬度的水 ３、确定及除去污染物，或更换新的溶液 ４、添加新溶液
５、适当添加PH调整剂 ６、降低温度和湿度，在成品上施涂防锈剂 ７、工件存放干燥通风的环境中，长时间存放时需要施涂防锈剂 ◆刀具/砂轮寿命下降◆ ●可能原因 １、大量金属屑 ２、溶液污染 ３、浓度太低切削液金属加工液 ４、水质影响 ５、使用刀具/砂轮与材料工艺错配 ６、切削液润滑性能不好 ●解决办法 １、净化切削液（更换/过滤） ２、确定及去除污染物 ３、调整浓度 ４、正确地调配切削液 ５、与刀具供应商协商，选配正确型号金属加工液论坛 ６、换用润滑性能好的产品 ◆发热量大，刀具使用寿命短◆ ●可能原因 １、冷却性能差最专业的金属加工液论坛|切削液|切削油|冲压油|防锈油|清洗剂|添加剂|防锈剂|乳化液|半合成|全合成|润滑油|润滑脂 ２、切削液定向喷射不好或流量过低 ●解决办法 １、选择冷却性能好的产品金属加工液论坛,切削液,乳化液,半合成,全合成,切削油,防锈油,防锈剂,润滑油, 水溶性,配方 ２、增加流量或直接喷在刀刃上 ◆稀释液上面有浮油◆ ●可能原因 １、设备润滑油污染 ２、混合条件差 ３、经纯油加工的零件 ●解决办法 １、用撇油器撇除漏油 ２、重新配制稀释液，确保边搅拌边将油加入水中 ３、用撇油器除去，加工前将零件清洗干净屑污染 ◆气味难闻和颜色变化◆ ●可能原因 １、水质太差 ２、外来油品的严重污染 ３、产品更新率低 ４、设备（油箱、管道、喷射系统）上污秽 ●解决办法切削液
片剂的赋形剂［润滑剂（Lubricants）］药物颗（或粉）粒在压片前必须加入一定量的具有润滑作用的物料，以增加颗（或粉）粒的流动性，减少颗（或粉）粒与冲模之间的摩擦力，以利于将片剂推出模孔，使片剂的剂量准确，片面光洁美观，此类物料一般称为润滑剂。润滑剂应具有或兼有以下作用：①润滑性，系指能降低颗（或粉）粒或片剂与模孔壁之间的摩擦力，可使压片力分布及片剂密度分布均匀，使压成之片由模孔中推出时所需的力减少，同时减低冲模的磨损。②抗粘附性，系指能防止压片原料粘着在冲头表面或模孔壁上，使片剂表面光洁美观。③助流性，系指能减少颗（或粉）粒间的摩擦力，增加颗（或粉）粒流动性。使能顺利流入模孔，片重差异合格。生产中常用的润滑剂如下：┌硬脂酸镁│┌水不溶性润滑剂┤滑石粉│││└硬脂酸、高熔点蜡、玉米淀粉│└水溶性润滑剂水溶性润滑剂由于疏水性润滑剂对片剂的崩解及药物的溶出有一定的影响，同时为了满足制备水溶性片剂如口含片、泡腾片等的要求，需选用水溶性或亲水性的润滑剂。常用的水溶性润滑剂及其用量，见下表： 润滑剂 用量（%） 润滑剂 用量（%） 硼酸 1 氯化钠 5 苯甲酸钠 5 醋酸钠 5 油酸钠 5 月桂醇硫酸钠 O.5～2.5 聚乙二醇4000
1～4 月桂醇硫酸镁 1～3 聚乙二醇6000 1～4 聚氧乙烯单硬脂酸酯 1～3 实验证明硼酸和氯化钠减低摩擦力的作用不好；硼酸不宜用于内服；有的润滑剂价贵不宜推广。近年研究证明，月桂醇硫酸镁有较好的润滑作用，虽不及硬脂酸镁，但较滑石粉、聚乙二醇及月桂醇硫酸钠等好。本品对片剂硬度的不良影响小于硬脂酸镁。润滑剂的作用与表面积有关，粉状润滑剂，其粉末愈细，则润滑作用愈强，故用前常须通过五号筛后，再与颗粒均匀混合压片。 硬脂酸镁本品为白色细腻轻松粉末，比容大（硬脂酸镁1g的容积为10～15ml），有良好的附着性，与颗粒混合后分布均匀而不易分离，为最常用的润滑剂。本品润滑性强，抗粘附性好，助流性差，若与其他润滑剂混合应用，润滑性更佳。－般用量为0.25%～1%。硬脂酸镁为疏水物，用量过多能影响片剂的崩解时间或产生裂片，应用这种疏水性润滑剂时，可同时加入适量表面活性剂如十二烷基硫酸钠以克服之。由于本品含有微量碱性杂质，故遇碱容易起变化的药物（如颠茄类生物碱、阿斯匹林等）不宜使用。 滑石粉 本品为白色至灰白色结晶性粉末，以白色者佳。密度大，抗粘附性及助流性好，但附着性及润滑性较差。一般用量为3%～6%。生产中有时与硬脂酸镁合用，但有人实验证明滑石粉对硬脂酸镁的润滑作用有干扰，所以最好不要同用。滑石粉为亲水性物质，不妨碍片剂崩解。本品亦有微量碱性杂质，在用前先用酸处理以克服之。 硬脂酸、高熔点蜡、玉米淀粉 1.硬脂酸本品常用浓度为l%～5%，润滑性好，抗粘附性不好，无助流性。 2.高熔点蜡本品常用浓度为3%～5%，润滑性很好，抗粘附性不好，无助流性。 3.玉米淀粉本品常用浓度为3%～10%，助流性、抗粘附性好，润滑性不好。
２００４年７月 第４期（总第１６４期） 润滑与密封 ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｊｕｌｙ２００１４ Ｎｏ．４（ｓｅｒｉａｌＮｏ．１６４） 水溶性金属加工液添加剂的制备及其性能研究 申士强１（１．驻玉门军代室甘肃玉门７３５２００；２张建华２ 解放军６２１５１部队河南灵宝４７２５３３） ◆摘要：综述了金属加工液的发展趋势，提出了制备水溶性润滑防锈添加剂的“组合化学”方法，制备了水溶性润！！滑防锈添加剂，并对其性能进行了评定。！！关键词：金属加工液；水溶性；润滑防锈；组合化学！ 中图分类号：ＴＧ５０１．５文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２００４）４—０８９—３ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄ Ｐｅ啪ｒｍａｎｃｅｏｆＡｄｄｉｔｉｖｅｓｏｆＷａｔｅｒＳｏｌｕｂｌｅ ＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇＦｌｕｉｄ ＳｈｅｎｇＳｈｉｑｉａｎｇ１ＺｈａｎｇＪｉａｎｈｕａ２ （１．ＡｒｍｙＣｏｍｍｉ弱ａｒｉａｌＬｏｃａｔｉｏｎｏｆＹｕｍｅｎ，Ｙｕｍｅｎ７３５２００，ｃｈｉｎａ；２．６２１５１ＵｎｉｔｏｆＰＩＡ，Ｌｉｎｇｂａｏ４７２５３３，ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｔｕｄｙａｎｄｄｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔｃｕｎ＿ｅｎｔｏｆｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇｎｕｉｄｗａｓｓｕｍｍ捌ｚｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ“ｃｏｍｐｏｕｎｄｃｈｅｍ—ｉｓｔｒｙ”ｗａｓｐｕｔｆｂｒｗａｒｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐＩ．ｅｐａｒ．ａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｌｅ１ｕｂｒｉｃａｔｉｎｇａｎｄｍｓｔ－ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇａｄｄｉｔｉｖｅｓ．Ｔｈｅｗａ上ｅｒｓ０１ｕｂｌｅｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇａｎｄｍｓｔ—ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇａｄｄｉｔｉｖｅｓｗａｓａｓｓｅｓｓｅｄｂｙＸＰＳａｎｄＦＩＴＲｍｅｔｈｏｄｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌｗｏｒｋｉｎｇｆｌｕｉｄ；ｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｌｅ；ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇａｎｄｒｕｓｔ—ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ；ｃｏｍｐｏｕｎｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 近年来，金属加工技术发展迅速，这就要求与之配套的金属加工液不断更新换代…。金属加工液的发展趋势是向水基型方向发展，尤其是合成液和半合成液。目前水基型金属加工液所采用的润滑剂多为油溶性的Ｂ。。，通过提高油溶性添加剂在水中的溶解性，以提高产品的润滑性，但这种方式配制的水基润滑液的稳定性差。油溶性添加剂难以满足水基型金属加工液对综合性能的要求，因此研制性能优良的水溶性添加剂是提高水基型金属加工液质量的关键Ｈｏ。但水基型存在着润滑性、防锈性稍差和易腐败变质（乳化液和半合成液）的问题，这也是制约水基金属加工液发展的三个主要因素¨。１。 本文分析了水介质对添加剂结构的特殊要求和性能的影响，在分析润滑添加剂和防锈添加剂在结构和作用机理上的共性的基础上，提出了“组合化学”方法，制备出性能优良的水溶性添加剂。 １试验部分 １．１试剂、材料及仪器 二乙醇胺：分析纯，佳木斯化学试剂厂， 分子式：ＨＮ（ｃＨ２ｃＨ：ＯＨ）： 油酸：化学纯，苏州正兴化工研究所， 分子式：ｃＨ，（ＣＨ２）２（ＣＨ）２（ｃＨ２）７ＣＯＯＨ 月桂酸：化学纯，上海化学试剂站分装厂， 收稿日期：２００３一０９—２８分子式：ｃＨ。（ｃＨ，）。。ｃＯＯＨ 防锈试验试片：一级灰口铸铁，金相组织要求石墨Ａ型２—４级，珠光体为９８％以上，允许有少量磷共晶，不得有明显铸造缺陷。试片尺寸为西３５×２０ｍｍ圆柱形。 钢球：上海产，材料为ＧＣｒｌ５轴承钢，咖１２．７ｒｎｎｌ，硬度ＨＲＣ５８—６２。 ＭＳ一８００Ａ四球试验机：厦门试验机厂，用于评定添加剂和试液的极压性能和抗磨性能。 ｘＰＳ：用于分析磨斑表面主要元素的化学状态，分析条件：Ｍｇｋ仅激发源，Ｘ光枪分压１５ｋＶ，功率２５０ｗ，半球形能量分析器，分析室真空度１×１０“Ｐａ。 ＦＩｒＩ＇Ｒ：傅利叶变换红外光谱仪，用于分析制备过程中产物和最终产物的化学特征。 组合化学方法：即从水介质对添加剂结构的要求和性能的影响出发，利用现有的关于润滑和防锈的基本理论”４。，有机化学合成的基本知识，选择具有合适功能基团，且在水介质中能稳定存在的化合物，将它们以一定的比例配合，在一定的温度条件下，进行化学反应和复合形成稳定的混合物。得到的混合物首先应具有良好的水溶性，即添加剂在水介质中能形成真溶液或近似真溶液的稳定体系。由于这种混合物是由多种成分组成，则可能是具有多功能性的添加剂，如良好的润滑性、防锈性等。 万方数据
水性金属切削液中极压添加剂的种类 1. 卤素系极压添加剂 含氯添加剂的作用效果取决于它的结构、氯化程度和化合物中氯原子的活性。一般说来，直链烷基氯化物活性强，极压效果好，但热稳定性差，腐蚀性强；芳香族氯化物的稳定性好，但极压性能差。常用的是无色至浅黄色清澈的粘稠液体。 含氯系极压添加剂的切削液活性较强，极压效果好，但热稳定性较差，在高温下容易脱氯，分解放出腐蚀性气体HC1；尤其是在有水的情况下，会生成盐酸，而且已形成的氯化铁膜亦可能遇水分解成氢氧化铁、氧化铁等物质，从而进一步促进腐蚀。因此，在水性金属切削液中使用氯系极压添加剂时必须同时加入腐蚀抑制剂。 尽管氯系极压添加剂在金属加工领域的应用很成功，但近年来发现，含氯系极压添加剂的水性金属切削液在废液燃烧处理时可能生成二恶烯类化合物，其中有的是具有强致癌性和致畸性。此外，含碘的极压添加剂用于加工不锈钢等材料的金属水性切削液，效果较好，其缺点是腐蚀性较大。氟化硅化合物能提高润滑性，但腐蚀性强，对眼、皮肤、粘膜和呼吸道有损害。 2. 硫系极压添加剂 硫化脂肪油主要含单一的二硫化物基团，硫原子被紧紧地束缚在分子中，只有较少的分离倾向。在100℃、3h的铜片腐蚀试验中，铜片腐蚀结果在2级以下（中等程度均匀变色），呈非活性。所以，硫化脂肪油可用于加工有色金属。 硫化矿物油中的硫在矿物油中呈溶解状态，溶解的硫通常在1%以下，它在100℃、3h腐蚀试验中，铜片腐蚀为3-4级，呈活性，对有色金属有较强的腐蚀性。硫含量多的水性金属切削液大都是在硫化矿物油中并用硫化脂肪油。 含有活性硫的切削液极压润滑效果好，抑制积屑瘤和鳞刺的能力强，但会对非铁金属特别是铜、黄铜零件产生腐蚀，有时也使钢铁的未加工表面产生污斑；在储存过程中会析出游离的硫，有腐蚀性和臭味，且易弄脏周围作业环境。 3. 磷系极压添加剂 酸性磷酸酯对金属表面的吸附力较大，反应性高，防烧结的效果好，但容易引起腐蚀反应，产生显著的腐蚀、磨损现象。酸性磷酸酯与胺反应生成的酸性磷酸酯胺盐，可减轻腐蚀和磨损。 磷化物与金属表面反应形成磷化铁，其熔点介于氯化铁和硫化铁之间，有降低摩擦和减少磨损的结果。 4. 硼系极压添加剂 硼酸盐是一种具有优异稳定性的极压添加剂，其极压性能好，热稳定性好，对铜不腐蚀，无毒无味，对橡胶密封件的适应性好。硼酸盐的缺点是微溶于水，不适合于接触大量水且需要定期排水的设备使用。 5. 有机金属极压添加剂 在金属水性切削液中少量加入可增强油品的抗氧化、抗腐蚀和抗磨损性能。有机钼极压添加剂，可作为高速水性金属切削液的多效添加剂。 6. 其他极压添加剂 除了以上五类极压添加剂以外，据参考文献介绍，一种碱性磺酸盐在金属切削过程中同样具有极压抗磨作用，其效果并不亚于硫、磷和氯系极压抗磨剂但其作用机理不是像硫、磷、氯那样与金属表面生成化学反应膜，估计是一种物理覆盖的再酸盐保护膜，这种膜抗剪强度低，可以减少摩擦和防止熔接。碱性磺酸盐还可以中和酸性染物，对金属没有腐蚀，不污染
切削液基础知识 切削液的作用 （1）润滑作用：切削液能渗入到刀具、切屑、加工表面之间而形成薄薄的一层润滑膜或化学吸附膜，因此，可以减小它们之间的摩擦。其润滑效果主要五决于切削液的渗透能力、吸附成膜的能力和润滑膜的强度。在切削液中加入不同成分和比例的添加剂，可改变其润滑能力。 切削液的润滑效果还与切削条件有关。例如，切削速度越高，切削厚度越大，工件材料强度越高，切削液的润滑效果就越差。 （2）冷却作用：切削液能从切削区域带走大量的切削热，使切削温度降低。切削液冷却性能的好坏，取决于它的传热系数、比热容、气化热、气化速度、流量、流速及本身温度等。一般来说，水溶液的冷却性能最好，乳化液次之，油类最差。 （3）清洗作用：切削液的流动可冲走切削区域和机床导轨上的细小切屑及脱落的磨粒，这对磨削、深孔加工、自动线加工来说是十分重要的。切削液的清洗能力与它的一层保护膜，或与金属化合形成钝化膜，对工件、机床、刀具都能起到很好透性、流动性及使用压力有关，同时还受到表面活性剂性能的影响。 （4）防锈作用：在切削液中加入防锈添加剂以后，可在金属材料表面上形成附着力很强的防锈、防蚀作用。 切削液中的添加剂与切削液的种类 （1）切削液中的添加剂：添加剂是一些化学物质，可分为油性添加剂、极压添加剂、表面活性添加剂和其它添加剂。 1）油性添加剂：油性添加剂含有极性分子，能与金属表面形成牢固的吸附膜，在较低的
切削速度下能起到较好的润滑作用。油性添加剂有动物油、植物油、脂肪酸、胺类、醇类、脂类等。 2）极压添加剂：极压添加剂是含有硫、磷、氯、碘等的有机化合物，他们在高温下与金属表面起化学反映，形成能耐较高温度和压力的化学润滑膜。此润滑膜能承受很高的压强，能防止金属界面直接接触，降低摩擦因数，保持良好的切削润滑条件。 3）表面活性剂：表面活性剂即乳化剂，具有乳化作用和油性添加剂的润滑作用。前者使矿物油和水混合乳化，形成乳化液；后者吸附在金属表面上形成润滑膜。常用的表面活性剂有石油磺酸钠、油酸钠皂等，它们的乳化性能好，且具有一定的清洗、润滑、防锈性能。 此外，还有防锈添加剂（如亚硝酸钠、石油磺酸钠等）、抗泡沫添加剂（如二甲基硅油）和防霉添加剂（如苯酚等）。添加剂选择恰当，可得到效果良好的切削剂。 （2）切削液的种类：切削液主要有水基和油基两种，前者冷却能力强，后者润滑性能突出。 1）水基切削液的主要成分是水、化学合成水或乳化液。水基切削液中都添加有防锈剂，也有加入极压添加剂的。 2）油基切削液的主要成分是各种矿物油，动物油，植物油，或由它们组成的复合油，并可视需要添人各种添加剂，如极压添加剂、油性添加剂等。 油基切削液与水基切削液 总的来说，油基切削液的润滑性好些，水基切削液的冷却性好些。油基切削液在高温时易产生烟雾、易着火；水基切削液易生菌腐败，使用期短，容易生锈。二者的优劣及特点可总结归纳如下表。
地址： 成都市太升北路56号江信大厦707室 电话（Tel ）：+86-28-83219136 传真（Fax)：+86-28-83219136 E-mail ：xyxtrading@https://www.doczj.com/doc/8915379955.html, Web ：https://www.doczj.com/doc/8915379955.html, 品名：Code L46 规格：硬脂润滑剂 原产地：英国 生产商：Hornett Bros & Co Ltd 应用：软金属加工液如铜、镁，典型添加量10%；纺织机械、岩石钻机润滑剂，典型添加量5%；淬火油。 安全、健康和运输：普通货物，无危险分类 产品处理：如果在10℃以下长期存放，使用前需要将整个容器或容器的某部分加热至少25℃并搅拌以使产品均一。 性能： 项目 测试方法 比重（15.6℃） IP160 0.890—0.910 40℃运动粘度 IP71，cSt 14.0—18.0 颜色（纯品） ASTM D1500 ≤3.0 总酸 ASTM D974，mgKOH/g ≤2.0 浊点 IP219，℃ ＜5 生物降解性 CEC-L-33-T-82，% ＞90 皂化值 计算mgKOH/g 190 负载能力 *1* 烧结负载 磨斑直径 IP239 Kg mm 100 0.40 包装 每桶净重180公斤，或每集装桶净重900公斤 仓储 40℃下干燥存放12个月 注：1、实验样品为100SN 基础油添加5%本品。
地址： 成都市太升北路56号江信大厦707室 电话（Tel ）：+86-28-83219136 传真（Fax)：+86-28-83219136 E-mail ：xyxtrading@https://www.doczj.com/doc/8915379955.html, Web ：https://www.doczj.com/doc/8915379955.html, 品名：Epoil LO10 规格：非活性硫化极压剂 原产地：英国 生产商：Hornett Bros & Co Ltd 应用：冷轧钢乳液，典型添加量5%；高粘度铜材加工液，典型添加量10%。 安全、健康和运输：普通货物，无危险分类 产品处理：如果在10℃以下长期存放，使用前需要将整个容器或容器的某部分加热到25℃至40℃并搅拌。 性能： 项目 测试方法 比重（15.6℃） IP160 0.990— 1.010 100℃运动粘度 IP71，cSt 64.0—107 铜片腐蚀 *1* IP154，3h@100℃ ≤2级 酸值 ASTM D974，mgKOH/g 20—40 总硫 IP242，%w/w 9.5—10.5 生物降解性 CEC-L-33-T-82，% ＞60 40℃运动粘度 IP71，cSt 1200 颜色 *1* ASTM D1500 7.5 活性硫 ASTM D1662，%wt 1 皂化值 计算mgKOH/g 170 负载能力 *1* 烧结负载 磨斑直径 IP239 Kg mm 260 0.50 包装 每桶净重200公斤，或每集装桶净重1000公斤 仓储 40℃下干燥存放12个月 注：1、实验样品为100SN 基础油添加10%本品。 2、实验样品为100SN 基础油中添加5%本品。
金属切削的基本知识 切削液的配比 （1）苏打水 苏打（无水碳酸钠）：1% 亚硝酸钠：0.25%---0.6% 水：余量 将上述物质，加以3---4倍质量的热水（水温40---50度），搅拌3---5分钟，再加入剩余质量的水，再搅拌5分钟。 优点：冷却性能好，防腐蚀作用，良好的洗涤性，成本低 （2）乳化液 取1.5%---2.5%左右的乳化油，先用少量的温水融化，然后倒入储有足量水的水箱中即可。但要求有较高的防锈，防腐蚀性能时，加入苏打和亚硝酸钠各0.2%左右。 优点：具有良好的冷却性能和润滑性能，有防腐蚀作用。 常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等。 (1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr）特点是淬火硬度较高，价廉。但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。 (2) 高速钢高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600°C）。它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。常用牌号分别是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。 (3) 硬质合金硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有较的硬度(70～175HRC)，能耐850℃～1000℃的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬质合金车刀）。常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。 ① 钨钴类硬质合金（YG类） YG类硬质合金主要由WC和Co组成， YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。其中数字表示Co含量的百分比，Co含量少者，较脆、较耐磨。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。 ②钨钛钴类硬质合金（YT类） YT类硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳
油基切削液和水基切削液有什么区别？ 油基切削液的润滑性能较好，冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比，润滑性能相对较差，冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强，一般来说，切削速度低于30m/min时使用切削油。含有极压添加剂的切削油，不论对任何材料的切削加工。在切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时，由于发热量大，油基切削液的传热效果较差，会使切削区的温度过高，导致切削油产生烟雾、起火等现象，并且由于件温度过高而产生热变形，影响工件加工精度，故多用水基切削液。 乳化液把油的润滑性和缓蚀性与水的极好冷却性结合起来，同时具备较好的润滑冷却性，因而对于有大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比，乳化液的优点在于有较大的散热性、清洗性，用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全性而使他们乐于使用。
实际上除特别难加工的材料外，乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工。乳化液还可用于除螺纹磨削、沟槽磨削等复杂磨削外的所有磨削加工。乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖，使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性，易于控制加工尺寸，其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。 什么情况下该选择水基切削液？ 1)对油基切削液潜在发生火灾危险的场所。 2)高速和大进给量的切削，使切削区趋于高温，冒烟激烈，有火灾危险 的场合。 3)从前后工序的流程上考虑，要求使用水基切削液的场合。 4)希望减轻由于油的飞溅及油雾的扩散而引起的机床周围污染和肮脏， 从而保持操作环境清洁的场合。 5)从价格上考虑，对一些易加工材料及工件表面质量要求不高的切削加 工，采用一般水基切削液已能满足使用要求，又可大幅度降低切削液成 本的场合。
常用润滑油添加剂的代号与名称对照： T101 101 清净剂低碱值石油磺酸钙 T102 102 清净剂中碱值石油磺酸钙 T103 103 清净剂高碱值石油磺酸钙 T104 104 清净剂低碱值合成磺酸钙 T105 105 清净剂中碱值合成磺酸钙 T106 106 清净剂高碱值合成磺酸钙 T106A 106A 清净剂高碱值合成磺钙 T107 107 清净剂超碱值合成磺酸镁 T108 108 清净剂硫磷化聚异丁烯钡盐 T108A 108A 清净剂硫磷化聚异丁烯钡盐 T109 109 清净剂烷基水杨酸钙 T111 111 清净剂环烷酸镁 T114 114 清净剂高三值环烷酸钙 T121 121 清净剂中碱值硫化烷基酚钙 T122 122 清净剂高三值硫化烷基酚钙 T151 151 分散剂单烯基丁二酰亚胺 T152 152 分散剂双烯基丁二酰亚胺 T153 153 分散剂多烯基丁二酰亚胺 T154 154 分散剂聚异丁烯丁二酰亚胺（高氮）T155 155 分散剂聚异丁烯丁二酰亚胺（低氮）T201 201 抗氧抗腐剂硫磷烷基酚锌盐 T202 202 抗氧抗腐剂硫磷丁辛基锌盐 T203 203 抗氧抗腐剂硫磷双辛基碱性锌盐 T203A 203A 抗氧抗腐剂硫磷双辛基碱性锌盐 T204 204 抗氧抗腐剂硫磷二烷基锌盐 T205 205 抗氧抗腐剂硫磷二烷基锌盐 T301 301 极压抗磨剂氯化石蜡 T304 304 极压抗磨剂酸性亚磷酸二丁酯 T305 305 极压抗磨剂硫磷酸含氮衍生物 T306 306 极压抗磨剂磷酸三甲酚酯 T307 307 极压抗磨剂硫代磷酸胺盐 T308 308 极压抗磨剂异辛基酸性磷酸酯十八胺盐T309 309 极压抗磨剂硫代磷酸三茜酸 T321 321 极压抗磨剂硫化异丁烯 T322 322 极压抗磨剂二苄基二硫化物 T323 323 极压抗磨剂氨基硫代酯 T341 341 极压抗磨剂环烷酸铅
切削液不得不知的基本知识 金属加工液 在金属加工过程中，为了降低切削时的切削力，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳的经济效果，通常使用金属加工液。 金属加工液在金属加工过程中具有润滑、冷却、清洗、防锈等作用;其中核心作用是:一方面通过冷却作用降低加工过程中的变形热，另一方面通过润滑作用来减少金属加工过程中的磨擦热，从而来提高金属加工质量，延长刀具的使用寿命等。 1、冷却性能：冷却作用是通过乳化液和因切削而发热的刀具、切屑和工件间的对流和汽化作用把切屑热从固体（刀具、工件）处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度提高加工精度和刀具耐用度。 2、润滑性能：润滑作用就是其减少前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦形成部分润滑膜的作用，以防止刀具与切屑或工件间的粘着，所以良好
的润滑可以减少功能消耗、刀具磨损和良好的表面光洁度。 3、清洗性能：在金属加工过程中，切屑、铁粉、磨屑、油污、沙粒等常常粘附在工件、刀具或砂轮表面及缝隙中，同时沾污机床和工件，不易清洗，使刀具或砂轮切屑刃口变钝，影响切削效果。所以要求乳化液有良好的清洗作用。乳化液的清洗性能就是指乳化液防止这些细颗粒粘结和利用液流的机械冲洗作用将其冲走的能力。 4、防锈性能：在金属加工过程中，工件要与环境介质如水、氧、硫、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氯离子、游离酸碱和乳化液分解或氧化变质所产生的油泥等腐蚀性介质接触而受到腐蚀，机床部件与乳化液接触的部分会产生腐蚀。因此要求乳化液有一定的防锈能力。 金属加工液除了应具有良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性外，还应具有防腐蚀性、抗菌性、防垢性、抗泡性、热稳定性、无毒、无害、无刺激性气味、不污染环境、使用方便等条件。 金属加工液可分为纯油性切削液和水溶性切削 液两种。金属加工液应具有如下作用：
水基切削液 一、名词解释： 水基切削液：是将油剂或浓缩液---也就是我们通常所说的原液---用大量的水稀释的切削液，我们现在接触的水基切削液配比一般是100(水)：3~8(原液)，某些切削液的配比也会达到100：20。水基切削液一般分为三大类，即乳化液、半合成切削液和全合成切削液。 乳化液：由乳化油与水配置而成。乳化油主要是由50%～80%的矿物油、乳化剂、防锈剂、油性剂、极压剂和防腐剂等组成。稀释液不透明，呈乳白色。 半合成切削液：半合成切削液也称微乳化切削液，它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。稀释液油滴直径小于1μm，稀释液呈透明状或半透明状 全合成切削液：合成切削液浓缩液不含矿物油，由水溶性防锈剂、油性剂、极压剂。表面活性剂和消泡剂等组成。稀释液呈透明状或半透明状。。 二、水基切削液的特性 乳化液润滑极压性较好，清洗性能较好。但乳化液中的油相油滴较大，导致金属加工冷却性较差。同时由于乳化液稳定性差，所以乳化液在使用一段时间后，会出现变味变臭的现象，这种情况在夏天温度高的时候尤为明显。另外，由于乳化液呈乳白色不透明，所以在加工过程中很难观察切削状况，但是乳化液在三种水基切削液中是最便宜的一种。 半合成切削液与乳化液很相似，但是由于半合成切削液添加了更多的表面活性剂，所以油滴分散得更细小，更稳定，所以相对于乳化液来说更不容易变质，使用的时间更长。加工过程中的冷却性、润滑性都比较好，清洗性也很好。 全合成切削液中不含任何油基(如矿物油）成分，而采用具有润滑作用的水溶性合成酯类添加其他成分配制而成。全合成切削液除的润滑性、加工冷却性和清洗方面的性能尤为优异。但是全合成切削液容易洗掉机床部件上的润滑油，而对机床的润滑造成影响，并且能够在一些接触面上形成锈蚀，所以使用全合成切削液对机床的防锈管理提出了更高要求。 三、使用水基切削液中需要注意的问题 1、选择 首先是安全，关注切削液的MSDS(Material Safety Data Sheet即化学品安全说明书)，它提供化学品的理化参数、燃爆性能、对健康的危害、安全使用贮存、泄漏处置、急救措施以及有关的法律法规等十六项内容，避免使用者受到化学品的潜在危害。不宜选用会使操作者有不适感的切削液，如含有亚硝酸盐、苯酚、甲醛或硫类化合物的切削液。在机床安全方面，有些切削液会腐蚀机床的金属部件，造成滑动面生锈，或是在丝杆和导轨上产生胶状沉淀物而影响机床运行，这些切削液也不宜采用。为了保证工件的安全，同样不宜采用会腐蚀工件的切削液，如加工铜件时不能用含硫的切削液，加工铝时不能采用稀释后PH偏碱性的切削液。 然后是切削性能，主要包括润滑性能、冷却性能和清洗性能，加工负荷大需要的润滑性
!""#年$$月 第$$期!总第$%&期" 润滑与密封 ’()*+,-.+/0102+011*+02 0345!""# 035$$!6789:;035$%&" !基金项目!教育部.新世纪优秀人才支持计划/!01,.?"N?$""!"&重庆市科技攻关项目!,O.,!""<-)N"$%"&清华大学国家重点实验室开放基金!Oa ’."N?$""资助项目5收稿日期!!""#>"!>$N 联系人!李嘉$1?@:9;%; 9U 9:b$=L&E$#&5F 3@5环氧丙烷改性油酸三乙醇胺作为可生物降解水基润滑添加剂研究! 李J 嘉J 陈波水J 方建华J 王J 九 !后勤工程学院J 重庆N"""$#)))) " 摘要!研究了油酸(三乙醇胺(环氧丙烷不同的比例及反应顺序对产物性能的影响’结果表明$油酸和三乙醇胺反应后再与环氧丙烷反应$且比例为$s &s &!摩尔比"时$其产物与油酸三乙醇胺相比消泡性可以大幅提高$并且其防锈性(减摩抗磨性也有一定程度提高$生物降解性良好’ 关键词!油酸三乙醇胺&环氧丙烷&水基润滑添加剂&消泡性 中图分类号!.1#!#5&J 文献标识码!-J 文章编号!"! 浅析无油润滑剂和水溶性润滑油的区别 世界科技在变化，润滑工艺在变化，环保节能在变化，管理使用化学品的法律也在变化。因此，已经使用了多年的金属成型润滑原则也由此而发生变化。受市场需求和各种变化的推动影响，冲压油市场正悄然发生着重大改变，国内外众多厂家推出的水溶性冲压油（亦称作“挥发性冲压油或冲片油”）开始大规模进入市场，以试图取代使用多年的矿物质润滑油。 基于众多网友和用户的关心，本人结合多年的市场调研和应用经验，就无油润滑剂（亦称水基润滑剂）与水溶性冲压油的区别着重从三个方面向大家介绍两者的不同性，以供大家参考区别。如下： 一、基本合成工艺 水溶性冲压油：水溶性润滑剂指的是乳化液，油分散在水中称为水包油型，反之称为油包水型，冲压生产中主要采用水包油型，通常是把母液用水稀释后使用，各种润滑剂都已微滴状分散在水中，具有冷却和润滑的双重效果，表面活性剂在乳化液中主要用作乳化剂，使用较多的是阴离子型和非离子型，其配置过程为，首先将油溶性的添加剂添加到油中形成油相，再把水溶性的添加剂添加到水中形成水相，然后将两相混合，在表面活性剂的作用下充分搅拌，即可形成微乳化剂，以矿物质油作为基材，加入乳化剂、水以及防锈剂等加以合成，同时考虑到工件成型难度的不同，不同型号的产品其矿物油的添加比例也有所不同。由于水溶性冲压油其研发背景的最大特点，就是便于清洗或免清洗，因此，为减少残留产品中还需要添加大量的挥发性物质。所以就其合成机理来说水溶性润滑剂含有的主要成分，除去水分以外，还含有大量油份和表面活性剂。 无油（水基）润滑剂：以水作为基材，添加高分子抗极压聚合物、热敏反应聚合物、防锈因子合成而来，要求不含任何油脂成份和挥发性有毒物质。根据目前的市场调查，国际上目前真正能够掌握并生产无油润滑剂的只有美国IRMCO公司。 二、技术性能 水溶性冲压油： 从水介质的特殊性及其对添加剂结构的要求和性能的影响角度考虑，水溶性润滑添加剂往往存在水解稳定性差，性能不稳定等缺点。很多含活性元素的水溶性润滑剂在水中会发生过度水解反应产生腐蚀性酸, 加剧水基润滑液的腐蚀性。对模具造成一定程度的破坏。 容易被微生物污染而变质、腐败，影响其使用寿命，保质期一般在3-6个月，比较短，保存过程中需定期添加杀菌剂、防腐剂和防锈剂，定期除屑、净化，防锈性能比较差。 1、存放或使用过程中溶液易出现分层，而且使用过程中对使用液浓度要进行严格管理； 2、可以满足一般工件的成型或拉深要求，但对于重载、高强钢、深冲等难以满足或达要求；长期使用对模具的磨损影响较大； 3、清洗环节需要加入大量的脱脂剂等化学品，清洗水温一般要控制在50-60℃； 无油（水基）润滑剂：浅析无油润滑剂和水溶性润滑油的区别
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