乳化油是以穩定狀態存在(不上浮,不凝聚)的微小油粒,粒徑約在0.5~25 μm之間,為淡褐色至深褐色液體或半固體,屬於金屬切削油的一類。作用以冷卻為主,潤滑為次,用於車制、鋸斷、鑽孔、磨製等金屬粗加工。
通常所說的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%~90%加水近30%~10%(質量比,下同),再加添加劑0.5%~1%,而後通過專用設備進行乳化。使油液成為油包水型分子基團,顆粒越小、越均勻,乳化油的穩定期越長。
乳化油與水按一定比例混合,調製成乳化液,具有防鏽、清洗、極壓性能,適用於金屬加工、切削等過程中作為冷卻液使用。
乳化油由基礎油和添加劑(乳化劑、防鏽劑)組成,只有它們比例配合適當,乳化油才更穩定。
基礎油
基礎油、緩蝕劑及乳化劑配合適當,才能使乳化油穩定。不同油相要求不同的HLB值的乳化劑,而油相的不同組合,其要求的HLB值也要變化。基礎油是緩蝕劑的載體,它的黏度影響乳化油的穩定性。黏度低,易於乳化;但黏度過低,形成保護油膜太薄,不利於防鏽,所以基礎油的黏度要適中。
添加劑
1、乳化劑:乳化劑是乳化液的穩定劑,是一類表面活性劑。它能降低互不相溶的液體間的界面張力,使之形成乳化液。表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油(疏水)的碳氫鏈部分和極性的、親水(疏油)的基團共同構成。這兩部分處於分子兩端,形成不對稱的結構。
2、防鏽劑:防鏽添加劑主要有水溶性防鏽劑和油溶性防鏽劑兩大類。防鏽過程主要是游離鹼與水溶性緩蝕劑作用的過程,如三乙醇胺可與金屬發生作用,並在金屬表面生成不溶性的緻密氧化膜,阻止金屬的電化學腐蝕。
3、穩定劑:穩定劑的作用除了穩定油相,使之不分層,並且呈透明均相之外,還能使乳化液在常溫和高溫下穩定,防止或減少乳化液的分層和析油。選用的穩定劑多為異丙醇、多元醇(乙二醇類)、乙醇、高碳醇、二三乙醇胺、苯乙醇胺等。
4、除上述添加劑外,還包括極壓劑、鹼保持劑、殺菌劑、消泡劑、絡合劑等。
乳化油的類型主要取決於乳化劑的性質。乳化劑或表面活性劑是否能溶解在水中或油中,取決於其中的親水基團和親油基團的相對濃度,一般用「親憎平衡值」(HLB)來表示,HLB越大則親水性越好。