第２卷第１５期２００９年１月齐齐哈尔大学学报ＪｕａｆｑｈｉｅｒｉｏｒｌｉａｒｎｏＱｉＵｎｖｓｔｙＶｏ．５Ｎ．１．ｏ１２Ｊｎ，０９ａ．０２水基合成切削液的研制王丽华，杨铁金（齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔１１０）６０６摘要：以低粘度润滑剂和自来水为基本原料，添加防锈剂、极压剂、消泡剂等表面活性剂，研制了一种水基合成切削液。研制出的水基合成切削液稀释后适用于黑色等多种金属的切削、研磨等。具有良的防锈、防腐、抗硬好水稳定性能，且无毒无味、对皮肤无刺激。经试验及生产使用后，证明这种多功能切削液效果良好。关键词：水基合成切削液；防锈剂；极压剂中图分类号：Ｔ４３Ｑ２文献标识码：Ａ文章编号：１０—８Ｘ２０）１０７—３０７９４（０９０—０１０金属切削液是切削加工的重要配套材料。在金属切削加工中选用合适的金属切削液可以起到良好的润滑、冷却、清洗和防锈等作用，从而提高刀具耐用度，保证加工质量和加工精度，提高生产效率，降低成本。然而，随着金属切削液的广泛使用，人们发现切削液是金属切削加工的主要污染源，除使用时会对操作人员的身体健康产生危害外，废液的排放也会对环境造成严重污染。切削液的安全性和对环境的影响已成为切削液发展必须考虑的两个重要问题。因此，研究和开发对人类和环境友好的高性能切削液是必然的趋势。·水基合成切削液不含矿物油，为清澈透明液体，具有价廉、难燃、冷却、清洗性能好、操作环境干净、安全等优点，其使用性能决定于各种添加剂的性能及复配方法。近年来，国内市场上生产、销售、使用的合成切削液，其中防锈剂有相当一部分仍采用致癌物质亚硝酸钠，有的还含有污染环境的Ｐｌ等元素。、Ｃ遵循环保、高效、节能原则，研制出不含亚硝酸盐、酸盐等公害物质的水基合成切削液是完全必要的。磷１实验部分１１主要仪器及试剂．仪器：Ｈ．ＨＳ型精密恒温水浴锅（江苏金坛市医疗器材厂）０一；１１Ａ型电热恒温干燥箱（上海锦凯科学仪器有限公司）Ｊ２型增力电动搅拌器（；Ｊ一江苏金坛）Ｈ一ｃ型精密酸度计（；ｐＳ３上海精密科学仪器有限公司）。·试剂：大豆油（市售）；三乙醇胺（分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司）；油酸三乙醇胺（自制）；硼砂（分析纯，天津石英钟厂霸州市分厂）；苯并三氮唑（析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）分；水杨酸（分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司）Ｐｌ分析纯，天津石英钟厂霸州市分厂）；ｏ—Ｏ（；司班一Ｏ８（分析纯，哈尔滨化工化学试剂厂）。１２实验方法．．，对市售切削液进行初步剖析，并结合剖析结果对切削液各组分及含量进行优化设计。配制水基合成切削液，长期放置，待测其各性能，并观察变化。１３评定方法．按照Ｇ１４８Ｂ４—５标准对合成切削液的理化性能进行检验及对腐蚀性、防锈性进行分析试验。６２结果与讨论初步鉴定市售切削液为黄色透明油状液体，有强烈刺激性气味，ｐＨ值为８９；经过原子吸收光谱法￣．５收稿日期：２ｏ－８３０８０—０作者简介：王丽华（９３，女，黑龙江齐齐哈尔人，在渎硕士研究生，主要从事切削液添加剂的研究，ｌｇｕ７８５＠１３ＯＩ１８一）ｅｙ７８２０６．ＩｎＣＩ。齐齐哈尔大学学报２００９年鉴定市售切削液中含有大量的钠、钾和少量的钙元素。红外谱图初步定性结果如图ｌ所示。由图１可以初步确定原样中可能含有醇类、胺类和醚类及烃类物质。本实验选取了生物降解率较高的植物油删为基础油。图１市售切削液原样红外谱图２１水基合成切削液各添加剂的选择．２１防锈剂的选择．．１’根据防锈剂的吸附原理，分子中的极性基团能吸附于金属表面，而疏水性的烃基在金属表面形成保护膜，防止水分侵蚀金属表面，从而起到防锈效果。因此防锈剂大多采用一些极性物质，其分子结构特点是：一端是极性很强的基团，具有亲水性；另一端是非极性的烷基，具有疏裕?。当含有防锈剂的液与金溶属接触时，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，起到防锈作用。防锈剂还对水及—些腐蚀性物质有增溶效果，可起到分散的作用，从而减轻腐蚀物质对金属的侵蚀。此外，碱性防锈剂对酸性物质还有中和作用，可使金属免受酸的侵蚀。三乙醇胺与苯并三氮唑等化合物对铁、铝等金属具有良好的防锈、防腐蚀作用。在实际加工应用时，切削液通常采用有一定硬度且含氯的自来水进行稀释，因此经常出现在实验室用去离子水稀释设计出的切削液配方在实际应用中防锈性能下降的情况。本实验的稀释用水全部采用齐齐哈尔市的自来水。２１极压润滑剂的选择．．２在极压润滑状态下，切削液中必须添加极压添加剂，以维持润滑膜强度。常用的极压添加剂为含硫、磷、氯、碘、硼等的有机化合物，它们可在高温下与金属表面发生化学反应而生成化学吸附膜，比物理吸附膜的熔点高得多，可防止极压润