妥尔油在金属加工液中的应用

        妥尔油在金属加工液领域，其使用历史并不长，主要随着表面活性剂化学的深入发展以及加工液配方的不断完善，考虑到它兼具乳化和润滑性而受到金属加工液研发者的青睐。妥尔油在金属加工液中主要用于乳化液、微乳液中，作为辅助乳化剂可以减少主乳化剂的用量，与常用的油酸相比乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好并且具有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性。妥尔油在金属加工液中的作用大致可分为三类，即作防锈剂、乳化剂和润滑剂。

        3.1防锈添加剂

        亚硝酸盐体系曾是金属加工液中大量使用的且被认为具有极好防锈效果的防锈体系，但由于其在操作者体内可能生成致癌物质亚硝胺，所以各国都在积极开发亚硝酸盐体系的替代品。而妥尔油脂肪酸制成的水溶性胺皂，具有较好的防锈性，同时还具有一定的润滑性能，从而得以广泛使用。钟明[12]采用妥尔油、硫酸和一乙醇胺为原料合成了磺化妥尔油酸胺，试验表明产品具有优良的防锈性及抗磨润滑性，已在上汽通用五菱、柳工股份公司等各大企业进行生产性应用取得理想的效果。吕俊凡等以妥尔油酸和二乙醇胺为原料合成了妥尔油酸二乙醇酰胺，研究发现当原料比为1∶3时，产物的防锈性能良好，可作为金属加工液的添加剂使用。孟瑶对妥尔油S-40，蒸馏妥尔油M-28B，妥尔油脂肪酸FA-1三种妥尔油型缓蚀剂在pH为8.5和9.0的微乳化型切削液中对Fe的缓蚀效果进行了研究，结果表明：当缓蚀剂浓度增大时，防锈性逐渐提高。且随着pH的逐渐增加其防锈效果也迅速提高，并最终可达到无锈。

         3.2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，是金属加工液必不可少的添加剂。妥尔油与碱反应可合成脂肪酸皂类阴离子表面活性剂。不同配比、不同碱合成的表面活性剂其HLB值不同，可适合于不同加工液体系的需要。所用碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾或一、二、三乙醇胺等。这类表面活性剂若与非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚复合使用，可配制出乳化范围很广的稳定乳液。陈贺军等通过妥尔油与环氧乙烷反应制成的具有不同环氧乙烷加成数的聚氧乙烯妥尔油系列活性物，并测定了它们的浊点、表面张力、润湿力、泡沫力等表面物性数据，结果表明：聚氧乙烯妥尔油系列活性物具有较高的钙皂分散力，并随环氧乙烷加成数的增加而增大；并且其泡沫较低，稳定性较差，属于低泡型非离子表面活性剂，其泡沫力随环氧乙烷加成数的增加而增大，在加成数15左右，泡沫高度达到最大。王万兴等合成了聚氧乙烯型妥尔油系表面活性剂和磷酸盐阴离子型妥尔油系表面活性剂，结果表明：妥尔油系非离子表面活性剂具有较低泡沫，较高的钙皂分散力和去污力。低聚氧乙烯妥尔油磷酸酯钾盐可作低泡洗涤剂和洗涤增效剂开发利用。此外，妥尔油在微乳或乳化切削液的配方中的添加，可以有效减少主乳化剂的添加量，而且妥尔油的综合乳化作用非常强，它不像TX-10、OP-10、Span-80、Tween-80那样片面性、针对性，所以妥尔油同时又是非常好的溶剂。

        3.3润滑添加剂

        由于妥尔油中松香酸的存在，所以妥尔油在切削液中使用还可以提高体系的润滑性。涂政文等[17]采用妥尔油酸和环氧树脂A反应得到妥尔油酸环氧酯，然后与ZDDP复配，并用四球试验机考察了其在润滑油中的摩擦学性能。结果表明：妥尔油酸环氧酯和ZDDP具有良好的协同效应，得到的复合剂具有优异的减磨、抗磨性，承载能力明显提高；Imageview数字化图像处理系统观察发现，复配体系在摩擦表面可形成较为致密的保护膜。杨兴明采用妥尔油脂肪酸、催化剂和水自生压合成了妥尔油二聚酸。研究发现，自生压比常压合成更具有优越性，最终获