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环境友好半合成切削液研制 　　摘要：选用无毒或低毒性添加剂，在系统考察基础油、缓蚀剂、表面活性剂以及油性剂、极压抗磨剂和其他添加剂的配伍性能的基础上，按照微乳液调配理论，研制了一种环境友好型水基半合成切削液，并对其抗磨减摩、防锈、生物降解等综合性能进行了评价，实验室结果表明：该切削液具有优良的防锈性、抗腐蚀性、润滑性和其他综合性能。生物降解试验表明研制的半合成切削液生物降解性能较好，生态毒性低，达到了设计要求，是一种理想的环境友好润滑剂。 　　关键词：环境友好润滑剂；抗磨减摩性；生物降解性；生态毒性 　　中图分类号：TE626.39　文献标识码：A 　　0 引言 　　近年来，随着制造设备的进步，加工工艺和材料材质的改进以及工厂管理水平的提高，对与金属加工技术配套的金属加工液提出了更新更高的要求。随着人类环保意识和环保立法的不断加强，人们越来越意识到金属加工润滑剂对人体和环境造成的危害。传统矿物油基润滑剂生物降解性能差、生态毒性高，加之石油资源不断减少，相对来说比较环保的全合成、半合成金属加工润滑剂越来越受到人们的青睐。但大多数水及金属润滑剂仍然采用亚硝酸盐、磷酸盐和有机酚等为添加剂，这些添加剂具有一定的致癌性能，不但使用过程中会危害操作工人的身体健康，而且排放后污染水体，给环境造成了极大的危害。 　　环境友好金属加工润滑材料是一类对人体和环境友好的金属加工配套材料。绿色金属加工是绿色机械制造的重要组成部分。绿色金属加工的根本目标，是在完成机械零部件加工制造的同时，实现加工过程绿色化，即加工过程对人体无危害，对环境无污染。环境友好润滑剂由于采用了绿色基础液和绿色添加剂，因此在金属加工过程中产生的噪声小，加工车间油雾浓度低，对人体无危害，对环境无污染或低污染，其废液经处理后可再生利用或安全排放，残留物质对人体和自然界无危害或在自然界可完全降解。因此，它是绿色制造技术的重要组成部分。 　　文章结合现代切削技术的发展现状，采用无毒或低毒添加剂，研制了一种新型环境友好化学半合成型切削液，并对其综合性???进行了评价。 　　1 半合成切削液的制备 　　半合成切削液中包括了油、水、表面活性剂、防锈缓蚀剂、油性剂、极压剂、防霉杀菌剂等成分，制备方法为两相混合法。将水溶性表面活性剂、防锈剂、助表面活性剂等溶于水相，油性剂、减摩剂等溶于油相。然后边搅拌边将油相加入到水相中，搅拌至透明后，加入消泡剂充分搅拌，即得到半合成切削液切削液浓缩液。 　　1.1油相和水相 　　半合成切削液中基础油含量较低，切削液中加有大量的表面活性剂、防锈剂、油性剂等，一定程度上会增加产品的黏度，尤其是HLB值较大的乳化剂对矿物油有明显的稠化作用，甚至呈膏状。因此，微乳化液应选用黏度较低的润滑油基础油。同时为了保证运输、储存的安全，半合成切削液的闪点不宜太低。 　　1.2乳化剂的选择 　　影响乳化剂的因素有很多，乳化剂的结梅和种类的影响最大。选择适宜的乳化剂，不仅可以促进乳化液的形成，有利于形成细小的颗粒，提高乳化体的稳定性，而且可以控制乳化体的类型(即O/W或W/O型)。表面活性剂的亲水、亲油平衡值――HLB值是制取乳化体的重要因素，乳化剂的HLB值表示其同时对水与油的相对吸引作用。HLB值小表示亲油性强，反之，则表示亲水性强，HLB值在3～6的物质适宜于作W/0型乳化剂；HLB在8～18的物质适宜于作O/W型乳化剂。选择乳化剂时，通常可先计算油相所需要的HLB值，然后用一系列有相应HLB值与化学类型的乳化剂来试验。当油相为一混合物时，所需HLB值也像乳化剂HLB值一样，具有加和性，只有使乳化剂所能提供的HLB值与油相所需要的HLB值吻合，才能得到性能良好的稳定的乳化体。 　　1.3防锈缓蚀剂的选择 　　为了保护机床、刀具及工件不受乳液的侵蚀，要在切削液中加入防锈缓蚀剂，以期在金属表面形成保护膜，或者形成钝化膜。 　　防锈添加剂主要有水溶性防锈剂和油溶性防锈剂两大类。水溶性添加剂有亚硝酸钠、苯并三氮唑、硼酸、三乙醇胺、磷酸盐、铬酸盐、植酸、苯甲酸钠、钼酸钠和无水碳酸钠等。它们与金属发生作用，并在金属表面生成不溶性的致密的氧化膜，阻止金属的电化学腐蚀。这类防锈剂多是电解质，用于乳液时，用量不宜过大，以免发生电解现象而破坏乳液。油溶性防锈剂主要有磺酸盐、高分子羧酸及其金属皂盐类、酯醇类、胺类、磷酸酯等。它们是极性很强的化合物，能优先吸附在金属表面或与表面化学反应生成保护膜，抑制氧及水对金属的接触，因此，它会―与极压剂在金属表面的吸附发生竞争，使乳液的极压性下降。 　　亚硝酸钠有致癌作用，在西方发达国家和一些发展中国家已为禁用产品。二乙醇胺的含量也不应超过1％，因其在空气中容易氧化成致癌物质。常用的环境友好型缓蚀剂如脂肪酸衍生物、胺类、咪唑啉