乳化型切削液中的“油水平衡”

采用乳化機(jī)制備的切削液根據(jù)其配方結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為純油型、乳化型、全合成型三大類(lèi)，分別稱(chēng)之為切削油、乳化型切削液、全合成切削液。

其中，乳化型切削液可以看作是乳化的純油型產(chǎn)品，根據(jù)其通過(guò)乳化機(jī)剪切的乳化油滴尺寸可分為乳化油(>0.1μm)、微乳化油(<0.1μm)兩種。相對(duì)于體系結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的切削油和全合成切削液，乳化切削液產(chǎn)品成分更加復(fù)雜，工作液為O/W體系，從而審視其配方結(jié)構(gòu)的角度也更加豐富。

迄今為止，知道的含有油、水、表面活性劑的混合體系有三種：乳化液、微乳狀液、加溶了的膠團(tuán)和反膠團(tuán)溶液(腫脹的膠團(tuán)溶液)，絕大多數(shù)產(chǎn)品均屬于前兩者類(lèi)型，少數(shù)低油型產(chǎn)品為第三種。

乳化油中水含量一般小于10%，油含量最高可達(dá)80%，其濃縮液為W/O型，要求體系具有較低的HLB值才可穩(wěn)定。乳化油稀釋液的外觀常呈乳白色不透明狀，分散相油滴直徑大致在0.1~10um范圍內(nèi)，而可見(jiàn)光波長(zhǎng)為0.4~0.8um，因此乳狀液中光的反射比較顯著。

此外，一般乳化油滴尺寸的下限(約0.1um)，與普通顯微鏡的分辨率極限(約0.2um)很相近。

微乳化油水含量可高達(dá)30~60%，油含量一般≤30%，其濃縮液為O/W型，稀釋液為透明液體居多，油滴直徑通常為0.05~0.1um;一些油含量高達(dá)50%以上的微乳化液水含量也可低至20%以下，濃縮液為W/O型，稀釋液為藍(lán)白色半透明液體，是油滴粒徑介乎一般乳狀液與微乳狀液之間的一種過(guò)渡態(tài)乳狀液(細(xì)小乳狀液)，液滴大小為0.1~0.4um。

Winsor在研究微乳狀液體系的相組成時(shí)發(fā)現(xiàn)，能夠形成微乳狀液的體系可能有三種相組成方式：

(1)Winsor I 型

“下相微乳液”：在O/W微乳體系中，可能出現(xiàn)微乳與過(guò)剩油組成的二相體系。油密度小，位于容器上部，微乳相位于容器下部。

(2)Winsor II 型

“上相微乳液”：在W/O微乳體系中，可能出現(xiàn)微乳與過(guò)剩水組成的二相體系。則微乳相處于容器上部。

(3)Winsor III 型

“中相微乳液”：微乳體系中三相共存的現(xiàn)象(存在過(guò)量的水、過(guò)量的油)，這是上層是油、中間是微乳，下層是水。各層之間有明確的界面。

上述三種類(lèi)型，其本質(zhì)上是油、水比例問(wèn)題。

對(duì)于同一“油-水-表活劑”體系，通過(guò)調(diào)節(jié)一些物理化學(xué)參數(shù)，可以使體系相組成在上述三種類(lèi)型間轉(zhuǎn)化，最簡(jiǎn)單的方法就是改變?nèi)叩南鄬?duì)含量。比如，可以預(yù)設(shè)微乳化油中“油：水≤1”，再調(diào)整表面活性劑可事半功倍。當(dāng)然，不同油水比例的配方要求不同的表面活性劑體系搭配，優(yōu)化組合且足量是可靠的秘訣。

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