对于水基切削液而言,其润滑、防锈清洗性能尤为关键。为了提高切削液的性能,在水基切削液中需添加油性剂、极压剂、防锈剂,表面活性剂等几种乃至几十种添加剂。三*是水基切削液中一种重要的添加剂。本文将重点讨论三*在水基切削液中的作用与应用。

1 三*的性质

       三*又叫氨基三乙醇,分子式为C6H15O3N,三*在工业上用途很广,如在油脂工业、石油加工业、纺织工业、橡胶与环保等方面都有应用。三*是由*与氨水反应生成,其精制品为无色粘稠状液体。吸湿性强,在空气中变为黄褐色。易溶于水和乙醇,微溶于***和苯。pH=8～8.5,不能随水蒸汽一起挥发。

2 三*在水基切削液中的作用

2.1 合成水溶性油性剂

      目前,润滑性能比较好的油性剂大多是长碳链物质,这些物质大多是非水溶性的。要把它们添加在水基切削液中,必须在其分子链中引入亲水基团。三*有三个-OH,水溶性好。通过控制原料配比,使三*分子中一个OH与油性剂发生化学反应,可生成水溶性油性剂。

        油酸是重要脂肪酸之一,但其不溶于水。用三*与油酸发生化学反应(65℃左右),可生成油酸三*。它是一种常用的水溶性油性剂,且随着所含三*比例越高,水溶性越好。笔者用四球试验机测定油酸三*的水溶液(5%)的**无卡咬负荷PB值可达650N,用摩擦磨损试验机测定其摩擦系数为0.071。油酸三*作为油性剂添加在切削液中,易在刀具与切屑(工件)之间形成物理吸附膜,在较低负荷下起润滑作用。实验表明,油酸三*与极压添加剂也有良好的协同抗磨作用。在合成硼酸酯、*时添加油酸三*复合,可**改善其极压润滑性能,从而使切削性能进一步提高。

2.2 防锈剂

      三*本身是一种水溶性防锈剂。单独使用它在短期内可有效防止钢铁生锈,一般使用浓度为0.5%～2%。三*与苯*、苯甲酸钠、硼砂、碳酸钠等水溶性防锈剂有协同防锈作用,复合使用可**提高水基切削液防锈能力。但三*对铜有腐蚀作用,添加0.05%～0.1%的苯并三氮唑能改善对铜的防腐性。油酸三*也是一种防锈剂,它适用于黑色金属、铝合金的防锈。

2.3 表面活性剂

      表面活性剂在水基切削液中起渗透、扩散、稳定、清洗作用,是合成切削液与乳状液*的添加剂。三*与脂肪酸可合成一种阴离子表面活性剂。不同配比、不同脂肪酸合成的表面活性剂其HLB值不同,可适合于不同水基切削液的需要。这些表面活性剂均有良好的乳化能力,若与非离子表面活性剂*酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚配合使用,乳化效果更佳。

       三*本身也属于一种非离子表面活性剂,把它加入水中能**降低水的表面张力。在水基切削液中添加三*将有助于切削液浸润,渗透于被切削(磨削)界面上,从而能充分发挥水基切削液的冷却与清洗作用。

2.4 稳定剂

     水基切削液中添加的油性剂、极压剂等易水解析出,从而降低切削液的作用。添加少量的三*可起到稳定作用。例如有机硼酸酯是一种新型极压抗磨剂,它是由带羟基的物质与硼酸或其化合物反应而成。硼酸酯主要缺点是易水解,在合成硼酸酯时加入少量三*可抑制水解。

3 三*类切削液的应用

      将油性剂(油酸三*),抗磨剂(含硫硼酸酯),防锈络合物(三*、尿素、硼砂、碳酸钠、苯并三氮唑等)等添加剂复合配制成BN型水基切削液,按GB6144-85合成切削液标准(IV)检验合格。其中润滑、防锈性能优于*。经工厂长时间使用,该切削液性能优良、能够**提高切削效率与加工质量,延*具使用寿命,降低加工成本,且对操作者无害,使用周期长。

4 使用中应注意的问题

     (1)三*易与*发生化学反应产生有害于人体的物质。因此,三*类切削液要慎用*作为防锈剂。

      (2)使用三*类切削液作为磨削液时,会产生轻微的令人不愉快的气味。为克服这一缺点可减少三*的加入量,也可加入微量食用香精。

     (3)在磨削硬质合金刀具时,不易使用含三*的切削液。因为三*水溶液会使硬质合金刀具中的钴浸出,从而影响刀具使用性能与使用寿命。

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