第42卷第12期 当 代 化 工 Vol.42，No.12 2013年12月
Contemporary Chemical Industry December，2013
收稿日期： 2013-05-02 作者简介： 王亚妮（1980-），女，陕西宝鸡人，工程师，硕士，2006年毕业于西安科技大学，研究方向：从事金属及非金属加工液（油）的研
究开发与技术服务工作。E-mail：xawangyani@https://www.doczj.com/doc/8e5800412.html,。
一种通用型微乳化金属切削液的研制
王亚妮，李 峰, 张 瑞, 刘 军, 许军训
（陕西省石油化工研究设计院, 陕西 西安 710054）
摘 要：通过正交实验和配方优化研制出具有自主品牌的，适用于金属材料：不锈钢、铜、铝及铝合金、钛合金等材料的切削、磨削、钻孔及数控加工的微乳化切削液，性能达到或超过国内外同类产品，对机床、工件无锈蚀，对人体和生态无害，具有较好的防锈性和极压性。 关 键 词：微乳化；切削液；通用型；防锈性；极压性
中图分类号：TG 501.5 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2013）12-1639-03
Development of a Universal Micro-Emulsion Metal Cutting Fluid
WANG Ya-ni ，LI Feng ，ZHANG Rui ，LIU Jun ，XU Jun-xun
（Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical Industry, Shaanxi Xi’an 710054, China ）
Abstract : A micro-emulsion metal cutting fluid with our own brand has been developed by orthogonal experiments and formula optimization. It is suitable for cutting, grinding, drilling, and CNC machining of metallic materials, such as stainless steel, copper, aluminum and aluminum alloys, titanium and other materials. Its performance meets or exceeds domestic and foreign similar products. It has no corrosion for machine tools and workpieces, it is harmless to human body and ecological environment, and it has good rust resistance and extreme pressure resistance. Key words : Micro-emulsion; Cutting fluid; Universal; Rust resistance; Extreme pressure resistance
金属切削液是指金属及其合金在切削、车削、
研磨、镗孔以及冲压、冷锻、热锻和挤压成型[1]
等工艺中所使用的润滑冷却材料，按合成介质分为油基型和水基型。微乳化切削液是一种新型水基金属加工液，它综合了乳化油和合成切削液的优点，又弥补了他们的不足，具有优良的润滑性、防锈性、清洗性、渗透性和长寿命。因此逐步发展为乳化油和合成切削液的替代产品。
微乳化切削液是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂在合适的配方比例下形成的一种透明或半透明的热力学稳定体系。与普通合成乳化液相比，它不需要激烈的搅拌和超声均化等强乳化过程便可自发形成，因此制备时所需的设备少、能耗小、成本小。
1 微乳化金属切削液的制备
1.1 油相和水相的选择
微乳液中的油不仅有润滑作用，而且是油溶性添加剂的载体。实验中选用150SN 基础油作为微乳化液的油相，油的质量分数为20%~25%。微乳液中的水相既是偶合表面活性剂的需要，又为使用水溶
性添加剂提供必要的条件[2][3]
。实验中水相选用自来
水，质量分数为20%~30%。
1.2 表面活性剂的选择
在理论上，只要表面活性剂的种类和用量恰当，任何油水体系均可转变为微乳液体系，且只要油相和水相的性质发生变化，表面活性剂的种类和用量
就必须随之改变[4]。有研究表明[5]
，添加一种乳化剂很难配置成稳定的微乳液，而多种乳化剂复配，可发挥它们的协同效应，能够提高乳化效果，且微乳液稳定，不分层，有助于减少乳化剂的用量。
实验中选用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配的方法，充分发挥二者的协同效应，使乳化剂总量减少10%，降低了成本。选用的非离子表面活性剂是聚氧乙烯烷基醇醚，它在水溶液中具有较强的清洗、扩散和渗透能力，而且不离解，不怕硬水，不受酸碱的限制。选用的阴离子表面活性剂是：石油磺酸钠和油酸三乙醇胺，它们价格便宜，具有碱性，并且能提供良好的防锈和润滑性能。 1.3 防锈剂的选择 为了保护机床、工件及刀具不受切削液的侵蚀，需在微乳化金属切削液中加入防锈缓蚀剂，在金属表面反应形成吸附保护膜。
微乳化切削液的防锈剂主要有油溶性和水溶性