乳化油

金属切削油类化学制品

乳化油（Emulsified oil ）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。

简介

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，一般1～6个月，乳化油的油水分离即破乳，破乳后将失去其性能。在乳化油的油粒表面多吸附有两性分子，如表面活性剂，油粒的表面呈双电层结构。去除乳化油多采用溶气气浮法，并在气浮前加入混凝剂，使乳化油脱稳，以提高气浮除油的效果。

乳化油的燃烧过程

乳化油燃烧过程的物理作用即所谓“微爆”理论。油包水型分子基团，油是连续相，水是分散相。由于油的沸点比水高，受热后水总是先达到沸点而蒸发或沸腾。当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时，水蒸气将冲破油膜的阻力使油滴发生爆炸，形成更细小的油滴，这就是所说的微爆或称二次雾化。爆炸后的细小油滴更容易燃烧。因此，油液燃烧的更完全，使内燃机或油炉达到节能之效果。化学作用即水煤气反应。在缺氧条件下，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成CO2和H2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧率，降低了排烟中的烟尘含量。

乳化油的组成

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。因此，表面活性剂分子是一种两亲分子，具有既亲油又亲水的两亲性质。

（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。但加入三乙醇胺一定要适量，过量后不但不溶解，反而会影响乳化，甚至破乳。

（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。

乳化油的分类

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。

HLB大于20，表明该物质几乎是亲水的，不溶于油。HLB为零，表明该物质没有亲水性，只溶于油。为得到油包水型的乳化液，HLB值应在2～6之间。当HLB值高达12～18时，将形成水包油型乳化液。在正常情况下，油包水型乳化液的水珠直径为2～5 μm，能稳定地保存数日甚至数周时间，其中的水珠不会沉降或分离。但以工业用重油或渣油制成乳化液时，不加入任何表面活性剂也可获得令人满意的油包水型乳化油。

乳化油的用途

乳化油根据用途不同分为1号、2号、3号、4号。分类行业标准如图1所示。其中1号防锈性较好，2号清洗性较好，3号极压性较好，4号是透明型的（适用于特种要求的金属加工冷却亦可作内燃机冷却液）。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。

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