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摘要：通过对防锈剂和减磨剂的考察，研制了一种水基切削液，该切削液具有优良的防锈抗腐蚀性和防霉变性， 适用于黑色金属的切削ｋ－Ｙ－。 关键词：合成；水基切削液；组分；性能 中图分类号：ＴＥ

６２６．３９
文献标识码：Ａ
金属切削液是金属加工润滑剂中需求量最大 的品种，广泛应用于机械制造工业…。进入２ｌ世 纪，金属切削加工向高速、强力和高精度的方向发 展，现代苛刻的加工条件以及对环保日益严格的要 求也对切削液的质量也提出了更高的要求，即具有 更优良的冷却性、清洗性和减少排放以减少对环境 的潜在危害。合成水基切削液不含矿物油，以多种 化合物添加剂和水配制而成旧Ｊ，具有优良的冷却性 以及清洗性，废液排放少等优点，在新的金属加工 工艺中得到了广泛的应用。为此，用新型的水基防 锈剂、硼型减磨防腐剂、聚醚型减磨剂、ｐＨ调整剂 和螯合剂等研制了一种合成水基切削液。 １合成水基切削液性能要求 水基切削液应具有良好的润滑、冷却、清洗、防 锈防腐蚀以及防霉变作用。（１）润滑作用切削液 在刀具与工件表面间形成润滑薄膜，从而减少刀具 与工件表面间的摩擦，摩擦的减少可降低因摩擦而 产生的热量、电机的功率消耗以及刀具的磨损，同 时提高被加工金属表面的加工质量。金属切削液 要具有润滑作用，必须具有良好的润湿性，以渗透 到工件、切屑、刀具三者之间界面上，并在其中形成 强度较高的吸附性润滑膜，从而减少界面间的摩擦 和粘结，起到润滑作用。（２）冷却作用切削液将切 削热从刀具和工件处带走，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。（３）清洗作用切削液在 金属加工过程中应具有良好的清洗作用，以除去加 工中产生的切屑、磨屑、金属粉、油污以及砂粒，防 止机床、工件和刀具的玷污，使刀具或砂轮的切削 刃口保持锋利，不致影响切削效果。（４）防锈、防 腐蚀作用加工液应具有一定的防锈以及防腐蚀能 力，保护刀具和工件在加工中不致被腐蚀，在工序 间不致生锈。（５）防霉变作用切削液应对细菌和 霉菌有一定抵抗能力，不易长霉，不会因生物降解
而导致发臭、变质。 ２合成水基切削液评定方法 合成水基切削液的ｐＨ值按ＳＨ／Ｔ ０５７８进行分 析评定；防腐蚀性、防锈性、消泡性能以及贮存安定 性按ＧＢ／Ｔ ６１４４进行分析评定。而合成水基切削 液的防霉变性能的评价方法是，（１）将９５％自来 水、５％加工液、ｌ％液压油、１％导轨油、ｌ％面粉和 ２％污染铁粉调配成待分析溶液；（２）将配制好的溶 液置于３５℃的烘箱中，定时补加蒸发掉的水， ６０天之后测量ｐＨ值以及含菌量；（３）用德国舒美 公司的Ｍｉｋｒｏｃｏｕｎｔ ｅｏｍｂｉ测菌片测含菌量。先将测 菌片在溶液中浸泡５ ｓ一１０ ｓ，然后取出放入舒美公 司所提供的测菌片管中，盖严。将测菌片管竖放在 ２７℃一３０℃的烘箱中培养４８ ｈ后，观察黄色面 （Ｔｒｃ阿胶），通过与标准色板对比可确定细菌密 度，７２小ｈ后观察粉色面（Ｒｏｓｅ Ｂｅｎｇａｌ阿胶），通过 与标准色板对比可确定霉菌和酵母菌密度。 ３合成水基切削液技术指标 参照同类产品以及国标ＧＢ／Ｔ ６１４４（（合成切削 液》标准，确定了拟研制的合成水基切削液的技术 指标，见表ｌ。

表１合成水基切削液技术指标
注：除浓缩液外观和贮存安定性外，其余为５％稀释液。
收稿日期：２０ＬＯ—Ｏｌ一１９
’
作者简介：赵小艳，工程师．２０００年毕业于天津大学４Ｅ．ｒ－学院 精细化工专业，现从事金属加工液以及硅油产品的开发研究。
万方数据
２０１０年３７卷第１期
赵小艳等．合成水基切削液的研制
７
４合成水基切削液的研制 为满足切削液冷却、润滑、防锈防腐蚀、清洗等 方面的性能要求，对配方成分进行了合理的选择， 做到优化组合，一剂多用，提高切削液的整体 性能。
４．１防锈剂的选择
传统的合成水基切削液常采用亚硝酸钠作为水

基防锈剂，但亚硝酸钠为致癌物质，不利于工人的健 康以及环境保护的要求，不能使用。所以考察了新 型的有机羧酸胺盐水基防锈剂，考察结果见表２。
表２有机羧酸胺盐水基防锈剂考察结果
有机羧酸胺盐１和有机羧酸胺盐３防锈性均 优良，有机羧酸胺盐ｌ性价比较高，因此采用有机 羧酸胺盐１作为合成水基切削液的防锈剂。 ４．２减磨防腐剂的选择 硼型减磨防腐剂具有减磨、防黑色金属腐蚀以 及防腐败等作用，是一种多功能的添加剂。国外同 类型的全合成切削液中也大多加有硼型减磨防腐 剂，研制的合成水基切削液加入硼酸胺盐型减磨防 腐剂，并参照国外同类产品的硼含量，确定了其加 入量１５％一２０％。 聚醚是优良的减磨剂，研制的合成水基切削液 选用了溶水性优良的聚醚Ａ，同时因其具有的表面 活性，使研制的合成水基切削液润湿性增强，更易 进入加工面，起到冷却以及润滑作用。 ４．３其他添加剂的选择 切削液的ｐＨ值直接影响着切削液的使用效
地区的自来水的硬度也有差异，因此研制的合成水 基切削液必须能耐一定硬度的水，以免与硬水中的 钙、镁等金属离子生成沉淀物影响加工液的使用。 在研制的合成水基切削液中加入了金属离子螯合 剂乙二胺四乙酸二钠。乙二胺四乙酸二钠是一种 常用的强效螯合剂，能与碱金属以外的绝大多数金 属离子生成稳定的络合物，从而消除金属离子或由 其引起的有害影响。 在金属加工中，设备的某些组件为铜合金，为 防止切削液对这些组件造成腐蚀，加入了铜金属减 活剂三氮唑某衍生物。该三氮唑衍生物是优良的 铜金属减活剂，溶于水，同时常温下为液态，利于产 品的调配生产。 ４．４合成水基切削液的配方 通过考察，确定了合成水基切削液的配方，即 有机羧酸胺盐１防锈剂２％、硼酸胺盐型减磨防腐 剂１５％一２０％、水溶性聚醚Ａ１０％一１５％、醇胺Ｃ 和醇胺Ｄ复合ｐＨ值调整剂２％一５％、铜金属减活 剂０．３％、金属离子螯合剂０．３％和余量水组成。 ５合成水基切削液的主要性能 按照研制的配方调配合成水基切削液，并对其 进行性能评价，合成水基切削液的性能评价结果见 表３。
果，是合成水基切削液的一个重要指标。ｐＨ值太

低易繁殖细菌，导致切削液腐败和工件、机床锈蚀； ｐＨ值太高会降低润滑性能，伤害操作者的皮肤＂Ｊ， 因此加入了ｐＨ值调整剂。实践证明醇胺是理想 的ｐＨ调整剂，在研制的合成水基切削液中复配加 入了醇胺Ｃ和醇胺Ｄ。 合成水基切削液多以自来水稀释使用，而不同
表３合成水基切削液主要性能 项目 ｐＨ值 ｌ级灰口铸铁腐蚀试验（５５

ｏＣ±２ ｏｃ，２４
典型数据 项目

９．２
典型数据
防霉变性（６０ ｄ） ｐＨ值 细菌密度 霉菌密度 酵母菌密度

９．１
ｈ）

ｏＣ，２４
合格 ｈ） 合格

０
１级灰口铸铁单片防锈性试验（３５℃±２ 消泡性（静置１０ ｍｉｎ）／ｍＬ 贮存安定性
无 无 无
合格
表３分析结果显示，研制的合成水基切削液的 性能满足拟定的技术指标要求，同时具有优良的防 霉变性能。 该合成水基切削液已在多家公司用于黑色金 属的磨削和中等负荷的切削加工，长期的使用表明
６结论
研制的合成水基切削液具有良好的冷却性、清 洗性、防锈防腐蚀性和防霉变性，不含对人体有害 的亚硝酸盐和污染环境的磷酸盐等物质，其各项性 能均达到了国标ＧＢ／Ｔ ６１４４的技术指标要求，是环

境友好的金属加工液。
该合成水基切削液质量稳定可靠，使用周期长。
万方数据
合成润滑材料 ８

ＳＹＮＴＨＥｌｌＣ ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ
２０１０年３７卷第１期
文章编号：１６７２－４３６４（２０１０）０１－０００８一舵
合成酯在乳化液中的润滑性能

岳帅罗新民

（重庆后勤工程学院，重庆４０００１６） 摘要：考察了６种合成酯对乳化液润滑性能的影响，结果表明，乳化液的润滑性能随着合成酯添加量的增加而增 加，高粘度合成酯在乳化液中的润滑性能优于低粘度合成酯。 关键词：合成酯；乳化液：润滑性能 中图分类号：ＴＥ６６６ 文献标识码：Ａ
酯类油最早用作航空涡轮发动机润滑油，由脂 肪酸和脂肪醇在催化剂作用下经酯化反应脱水制 得。因反应的脂肪酸和脂肪醇的种类不同，合成酯 可分为多元醇酯，双酯，单酯和聚酯等，常用的合成 酯基础油多为多元醇酯和双酯。 通常来说，合成酯具有粘度指数高，闪点高、倾 点低、低温流动性好，工作温度范围宽，蒸发损失 小，高温稳定性好，氧化稳定性好，残炭少，润滑性 能优异，毒性低和生物降解性能好等优点。 乳化液具有冷却性能优良、易清洗和使用成本 低等优点，已广泛应用于切削、磨削、拉拔、压延和 轧制等金属加工工艺中。作为乳化液重要性能之 一的润滑性对加工效率、加工件的表面质量和加工 工具的寿命具有决定性的影响，而合成酯作为一种 优良的润滑剂在金属加工液中已经得到了初步应 用，为此探讨了合成酯在乳化液中的润滑性能。 １试验部分 １．１合成酯的选取７ 选取英国禾大公司生产的Ｐｒｉｏｌｕｂｅ １４０６（简称 Ｐ１４０６），Ｐｒｉｏｌｕｂｅ １４２７（简称Ｐ１４２７），Ｐｒｉｏｌｕｂｅ

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合成酯及德国莱茵化学公司生产的Ａｄｄｉｔｉｎ ＲＣ８１０３（简称ＲＣ８１０３），Ａｄｄｉｔｉｎ ＲＣ８１００（简称 ＲＣ８１００）等２种合成酯进行考察，这６种合成酯的 典型性能见表１（见下页）。 １．２乳化油及乳化液的准备 以１０’全损耗系统用油为基础油，将Ｓｐａｎ一８０、 Ｔｗｅｅｎ一８０及１７０２作为复合乳化剂（简称复合乳化 剂Ａ，下同），并分别按３％，６％，９％，１２％和１５％的 质量分数加入上述６种合成酯调配成乳化油，即合 成酯ｘ％（ｘ＝３，６，９，１２，１５），复合乳化剂Ａ１５％和 基础油余量组成，具体情况见表２（见下页）。 分别将上述３０个乳化油相应配成质量分数为 ５％的乳化液来考察合成酯的润滑性能。 ２结果与分析 按照ＧＢ／Ｔ ３１４２“润滑剂承载能力测定法（四 球法）”来测定乳化液的最大无卡咬负荷Ｐ。值，评 价合成酯的润滑性能，见表３（见下页）。