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切削油的制造與分類(水溶性切削油)
時間:2018-10-19

水溶性切削油(又稱乳化油)一般水溶性切削油為濃縮液,使用時再依需要比例加水稀釋。稀釋后的水溶性切削油稱之「乳化液」。水溶性切削油的組成為礦物油、乳化劑、防銹添加劑與其它添加劑。?礦物油和乳化劑混合,加入水中會發生乳化作用,形成油存于水中的懸浮液,這種溶液稱為「乳化液」,礦物油的選用和油性切削油相同,需要含有較少的芳香烴基。

    一般使用的乳化劑是脂肪酸皂混合磺化油或非離子性乳化劑,這種組成有較大的污染包容力和極佳的乳化安定性。早期以肥皂當乳化劑,但是它對金屬屑和鹽類的安定性極差。?許多肥皂與礦物油并不相溶,因此要加入一些共溶的溶劑使二者可以互相溶解,這種有溶合二種物質特性的添加劑稱為「偶合劑」。傳統的偶合劑含有酚基如甲酚、二甲苯酚,但是酚基會產生異味;不當的使用,容易造成皮膚病,所以目前已改用不含酚基的偶合劑,如合成醇等。除此之外水溶性切削油還添加防銹劑、防腐劑和消泡劑。

    在顯微鏡下會發現乳化液并不是溶解液,而是油滴懸浮或分散在水中。每一個油分子表面有一層負電荷,可以防止油滴合并,這種功效維持了水性切削油的安定性。負電荷的形成,以肥皂水為例,肥皂分子是由斥水性碳氫化合物,鍵結一個親水性負極,使肥皂分子外形像蝌蚪

    斥水性正極(尾部)深入油滴中,親水性負極(頭部)存在于油/水交界面,因為同性電荷相斥,油滴雖然在溶液中游走,但不會接觸,因此形成乳化液的安定性

    乳化液依懸浮油滴大小來加以區分,如果油少、乳化劑多,則油滴較小;如果油多、乳化劑少,則油滴較大。乳狀乳化液油滴較大約2--4u,因為反光較佳,所以呈現白色。澄清乳化液油滴較小約0.5--1.5u,因為光線較易通過,所以呈澄清狀。

    乳化液安定性的維持是依靠油滴外層負電荷互相排斥而產生安定性,因此任何電荷中性劑的介入,都會破壞它的安定性。

    乳化液的最大敵人是酸和鹽類,當這些具有雙電荷的物質介入時,會分解為正離子和負離子,這些為數眾多的離子,會破壞油滴負電荷層的平衡,使油滴合并,產生沉淀。?酸堿值(PH?value)是量度液體酸性和堿性的指數,純水為中性,PH等于7;酸的PH小于7,堿的PH大于7。大部分可溶性切削油是由肥皂硫化物和非離子性乳化劑混合而成,一般為弱堿性,PH值介于8.5~10間。PH值較高時,容易使皮膚脫脂造成傷害;PH值較低時,會使乳化液失去安定性。

    極壓水溶性切削油:在水溶性切削油中加入硫及氯的添加劑,它的成分和油性切削油類似,這種油品稱為極壓水溶性切削油。這種油結合冷卻性和極壓潤滑性,可以使用于重負荷加工;在某些情況下,可以代替油性切削油。因為具有廣泛的切削能力,極壓水溶性切削油非常普遍地用于多種切削加工中。

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