在金屬切削過程中,工件表面常粘有金屬粉末、砂粒、油等污垢。為除去這些污垢,使切削液具有一定的洗滌能力,可在切削液中加入適量堿性物質如碳酸鈉、三乙醇胺,或其他表面活性劑如非離子表面活性劑如平平加、0P-7、OP-10等;陰離子烷基糖苷表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)如脂肪酸皂、烷基(ji)苯(ben)磺酸鈉(na)、十二(er)烷基(ji)硫酸鈉(na)等。切(qie)(qie)(qie)削液(ye)的清洗(xi)作用是潤(run)滑、滲透、分散等綜合作用的結果。若采用非離(li)子性(xing)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)和陰離(li)子表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)復(fu)配能起(qi)到顯著降低(di)切(qie)(qie)(qie)削液(ye)表(biao)(biao)面(mian)張力的作用,從而(er)滿足切(qie)(qie)(qie)削液(ye)的清洗(xi)作用。
在水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)(xing)切削(xue)液(ye)中防(fang)銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji)(ji)必不可(ke)少。防(fang)銹(xiu)(xiu)性(xing)(xing)能(neng)對(dui)于(yu)加工(gong)部位(wei)的(de)(de)質量、產(chan)品合格率以(yi)及機(ji)床的(de)(de)保養等(deng)(deng)有(you)著十分(fen)重要的(de)(de)意義。切削(xue)液(ye)中使用的(de)(de)防(fang)銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji)(ji)許多都是表(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji),如油(you)(you)溶(rong)性(xing)(xing)防(fang)銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji)(ji)有(you)石油(you)(you)磺酸鹽(鈉(na)、鈣、鋇鹽等(deng)(deng))、金屬(shu)皂等(deng)(deng);水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)(xing)防(fang)銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji)(ji)有(you)單乙(yi)(yi)醇胺(an)(an)(an)、二乙(yi)(yi)醇胺(an)(an)(an)、三(san)乙(yi)(yi)醇胺(an)(an)(an)、油(you)(you)酸三(san)乙(yi)(yi)醇胺(an)(an)(an)、十二烷基(ji)二乙(yi)(yi)醇酰胺(an)(an)(an)等(deng)(deng)。開發(fa)防(fang)銹(xiu)(xiu)性(xing)(xing)能(neng)良好、環境友(you)好的(de)(de)水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)(xing)防(fang)銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji)(ji)是近年來(lai)的(de)(de)發(fa)展趨勢。
水(shui)溶(rong)性(xing)防(fang)銹(xiu)劑(ji)是(shi)合成液中的(de)主(zhu)要添加劑(ji),最(zui)常用(yong)的(de)水(shui)溶(rong)性(xing)防(fang)銹(xiu)劑(ji)是(shi)亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鈉,但(dan)因其(qi)與有(you)機胺反應能生成有(you)致癌(ai)作(zuo)用(yong)的(de)亞(ya)硝(xiao)(xiao)胺,已相繼被各國(guo)禁用(yong)。為(wei)此開發了一系列能夠替代亞(ya)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鈉的(de)新型防(fang)銹(xiu)劑(ji),主(zhu)要替代品有(you)硼酸(suan)鹽(yan)(yan)、羧酸(suan)鹽(yan)(yan)、磷酸(suan)鹽(yan)(yan)、磺酸(suan)鹽(yan)(yan)等(deng)幾大類(lei)。
一般認為(wei)硼(peng)(peng)酸(suan)鹽(yan)與羧(suo)酸(suan)鹽(yan)的作用機理屬吸附型(xing),其分子中(zhong)極性(xing)基韌吸附于金屬表面而起到防銹效(xiao)(xiao)果,但也(ye)有(you)人認為(wei)硼(peng)(peng)酸(suan)鹽(yan)具有(you)陽極鈍化作用。研究發現硼(peng)(peng)酸(suan)鹽(yan)及羧(suo)酸(suan)鹽(yan)單獨使(shi)用時,防銹效(xiao)(xiao)果均(jun)不理想(xiang)。但硼(peng)(peng)酸(suan)鹽(yan)和(he)羧(suo)酸(suan)鹽(yan)兩者復(fu)配后,其防銹效(xiao)(xiao)果良好。硼(peng)(peng)酸(suan)鹽(yan)和(he)羧(suo)酸(suan)鹽(yan)復(fu)合配比(bi)為(wei)2:1時防銹性(xing)能(neng)加強,該復(fu)配體系在用量相當的條(tiao)件下,防銹性(xing)能(neng)與亞硝酸(suan)鈉相當。
環已六醇六磷(lin)酸(suan)(suan)酯,外觀(guan)為褐色(se)黏稠狀液(ye)體,是一種從糧食作(zuo)物中提(ti)取的無毒化工產品(pin),因(yin)其分(fen)子(zi)結(jie)構中具有能(neng)同(tong)金(jin)屬(shu)配合的24個(ge)氧原子(zi)、12個(ge)羥基和6個(ge)磷(lin)酸(suan)(suan)基,與金(jin)屬(shu)接觸時(shi)極易在(zai)金(jin)屬(shu)表面形成一層致密的有機單分(fen)子(zi)保護膜,使金(jin)屬(shu)的電極電位變得和鉑、金(jin)一樣,從而有效地阻止了金(jin)屬(shu)的腐(fu)蝕(shi)。
實驗結果表明,環(huan)(huan)己六(liu)(liu)醇六(liu)(liu)磷(lin)酸酯對鋼、鑄鐵、銅、鋁均有優良(liang)的防銹(xiu)(xiu)能(neng)力。將(jiang)環(huan)(huan)己六(liu)(liu)醇六(liu)(liu)磷(lin)酸酯與防霉劑(ji)(ji)、潤滑(hua)劑(ji)(ji)、消(xiao)泡劑(ji)(ji)、表面活性劑(ji)(ji)等配制成水基金屬切削液具(ju)有優良(liang)的潤滑(hua)、冷卻、洗滌、防銹(xiu)(xiu)等綜合(he)功能(neng)。其配方為(wei):0.4%潤滑(hua)劑(ji)(ji)(合(he)成),0.3%消(xiao)泡劑(ji)(ji),0.85%環(huan)(huan)己六(liu)(liu)醇六(liu)(liu)磷(lin)酸酯復合(he)防銹(xiu)(xiu)劑(ji)(ji),余(yu)量為(wei)水。切削液的pH值為(wei)8.5~9.5。
在(zai)切(qie)(qie)削(xue)(xue)液的研制中,發現(xian)油(you)酸--7,醇(chun)酰(xian)(xian)胺在(zai)油(you)基(ji)切(qie)(qie)削(xue)(xue)液中對黑(hei)色金(jin)屬(shu)有很(hen)好(hao)的防銹性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),但不適用于水(shui)(shui)基(ji)合(he)成切(qie)(qie)削(xue)(xue)液,它對酸、鹽等電解(jie)(jie)質很(hen)敏感,易水(shui)(shui)解(jie)(jie),不宜在(zai)酸性(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)境和硬水(shui)(shui)條(tiao)件下使用。為此,應對油(you)酸醇(chun)酰(xian)(xian)胺改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing),以制備既具有良好(hao)的防銹性(xing)(xing)(xing)(xing),而且耐水(shui)(shui)解(jie)(jie)能(neng)力強的水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)(xing)油(you)酸酰(xian)(xian)胺基(ji)表面活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑。我們知道欲提(ti)高疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)油(you)的親水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing),可(ke)向疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)油(you)的分子上(shang)引入親水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)團,如-COOH、-CONH2、-S03H、-NH2、-SH等。