乳化油是以稳定状态存在(不上浮,不凝聚)的微小油粒,粒径约在0.5~25 μm之间,为淡褐色至深褐色液体或半固体,属于金属切削油的一类。作用以冷却为主,润滑为次,用于车制、锯断、钻孔、磨制等金属粗加工。
通常所说的乳化油是将燃油(汽油、柴油或重油)70%~90%加水近30%~10%(质量比,下同),再加添加剂0.5%~1%,而后通过专用设备进行乳化。使油液成为油包水型分子基团,颗粒越小、越均匀,乳化油的稳定期越长。
乳化油与水按一定比例混合,调制成乳化液,具有防锈、清洗、极压性能,适用于金属加工、切削等过程中作为冷却液使用。
乳化油由基础油和添加剂(乳化剂、防锈剂)组成,只有它们比例配合适当,乳化油才更稳定。
基础油
基础油、缓蚀剂及乳化剂配合适当,才能使乳化油稳定。不同油相要求不同的HLB值的乳化剂,而油相的不同组合,其要求的HLB值也要变化。基础油是缓蚀剂的载体,它的黏度影响乳化油的稳定性。黏度低,易于乳化;但黏度过低,形成保护油膜太薄,不利于防锈,所以基础油的黏度要适中。
添加剂
1、乳化剂:乳化剂是乳化液的稳定剂,是一类表面活性剂。它能降低互不相溶的液体间的界面张力,使之形成乳化液。表面活性剂分子一般总是由非极性的、亲油(疏水)的碳氢链部分和极性的、亲水(疏油)的基团共同构成。这两部分处于分子两端,形成不对称的结构。
2、防锈剂:防锈添加剂主要有水溶性防锈剂和油溶性防锈剂两大类。防锈过程主要是游离碱与水溶性缓蚀剂作用的过程,如三乙醇胺可与金属发生作用,并在金属表面生成不溶性的致密氧化膜,阻止金属的电化学腐蚀。
3、稳定剂:稳定剂的作用除了稳定油相,使之不分层,并且呈透明均相之外,还能使乳化液在常温和高温下稳定,防止或减少乳化液的分层和析油。选用的稳定剂多为异丙醇、多元醇(乙二醇类)、乙醇、高碳醇、二三乙醇胺、苯乙醇胺等。
4、除上述添加剂外,还包括极压剂、碱保持剂、杀菌剂、消泡剂、络合剂等。
乳化油的类型主要取决于乳化剂的性质。乳化剂或表面活性剂是否能溶解在水中或油中,取决于其中的亲水基团和亲油基团的相对浓度,一般用“亲憎平衡值”(HLB)来表示,HLB越大则亲水性越好。