探究半合成切削液中表面活性剂应用的最优化

发布时间：2017-10-01 01:33

  本文关键词：探究半合成切削液中表面活性剂应用的最优化

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【摘要】：传统使用的切削液大多以矿物油为基础油,生物降解能力较差,对生态环境和操作人员的身体健康产生较大危害。现代机械制造业的快速发展,对切削液的要求也越来越高,无论是改进切削工艺、改善供液方式,还是加强对切削液的管理控制,都不能从根本上杜绝切削液的危害。面临巨大的人身安全及生态环境的挑战,最理想的途径是设计开发绿色环保的切削液的配方。目前,国内针对切削液的研究多集中在单纯对基础油改性或新的添加剂的开发方面,鲜有对切削液微乳体系的稳定性以及与基础油配乳性良好的表面活性剂的选择方面的研究。本课题选用结构比较均一,对添加剂感受性良好,低毒害性的环烷基油以及生物降解性良好的植物油和合成酯作为切削液的基础油代替矿物油,同时积极探寻不同表面活性剂与基础油的最优比例,从而优化切削液配方中表面活性剂的选择,延长切削液的使用寿命,减少废液的排放和环境的污染,节约能源,降低生产成本。实验选择不同系列的表面活性剂乳化基础油(环烷基油、合成酯、植物油)和水形成微乳液,从表面活性剂的HLB值、碳链长度、头部基团数目、剂油比、阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配比例以及辅助添加剂用量等方面,探讨不同表面活性剂对于水、基础油及添加剂形成的微乳体系稳定性的影响。通过所得到的稳定配方的数目以及表面张力仪、接触角测试仪、光透过率测试、动态激光粒度仪、泡沫高度测试等表征手段,对配方进行综合评价,选择与各类基础油适配性能最优的表面活性剂。
【关键词】：表面活性剂 半合成金属切削液 环保 微乳液稳定性
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG501.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 金属切削液的功能及分类9-11
• 1.1.1 金属切削过程及切削液的作用9-10
• 1.1.2 金属切削液的组成及分类10-11
• 1.2 金属切削液的发展现状11-17
• 1.2.1 改进切削工艺11-12
• 1.2.2 改善供液方式12
• 1.2.3 控制管理切削过程12
• 1.2.4 优化切削液配方12-17
• 1.2.4.1 几类可降解的基础油在切削液中的应用13-16
• 1.2.4.2 绿色添加剂的开发16-17
• 1.3 微乳化金属切削液17-19
• 1.3.1 微乳化金属切削液的特点17-18
• 1.3.2 微乳化金属切削液的添加剂18-19
• 1.4 论文的选题思路和研究工作19-21
• 1.4.1 选题的意义及思路19-20
• 1.4.2 研究的工作20-21
• 第二章 表面活性剂的结构对矿物油基微乳化金属切削液稳定性的影响21-33
• 2.1 引言21-22
• 2.2 实验部分22-25
• 2.2.1 仪器及试剂22
• 2.2.2 实验方案22-25
• 2.2.2.1 单剂实验22-23
• 2.2.2.2 复配实验23-24
• 2.2.2.3 稳定性评价24-25
• 2.3 结果与讨论25-33
• 2.3.1 单一表面活性剂配方25-26
• 2.3.2 两种表面活性剂复配26-30
• 2.3.2.1 表面活性剂尾部尺寸对微乳体系稳定性的影响28-29
• 2.3.2.2 表面活性头部尺寸对微乳体系稳定性的影响29-30
• 2.3.3 性能测试30-33
• 2.3.3.1 平均粒径30-31
• 2.3.3.2 泡沫性能测试31-32
• 2.3.3.3 低温稳定性对比测试32-33
• 第三章 表面活性剂的结构对合成酯类微乳化金属切削液稳定性的影响33-44
• 3.1 引言33
• 3.2 实验部分33-35
• 3.2.1 仪器及试剂33-34
• 3.2.2 实验方案34-35
• 3.2.2.1 单剂实验34-35
• 3.2.2.2 复配实验35
• 3.2.2.3 长期稳定性评价35
• 3.3 实验数据及处理35-44
• 3.3.1 单剂实验结果与讨论35-37
• 3.3.2 两种表面活性剂复配37-44
• 3.3.2.1 阴离子表面活性剂的选择37-39
• 3.3.2.2 非离子表面活性剂的选择39-41
• 3.3.2.3 最佳复配条件的选择41-44
• 第四章 表面活性剂的结构对植物油基微乳化金属切削液稳定性的影响44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 实验部分44-45
• 4.2.1 实验仪器及原料44-45
• 4.2.2 实验方案45
• 4.2.2.1 单剂实验45
• 4.2.2.2 复配实验45
• 4.3 结果与讨论45-54
• 4.3.1 单剂实验结论45-47
• 4.3.2 复配实验结果与讨论47-50
• 4.3.3 最优配方的选择50-54
• 第五章 结论54-55
• 5.1 矿物油基配方中表面活性剂的选择54
• 5.2 合成酯基配方中表面活性剂的选择54
• 5.3 植物油基配方中表面活性剂的选择54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文59-60
• 附录60-61

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本文编号：951612