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工業(yè)潤滑油中乳化劑和抗乳化劑
工業(yè)潤滑油乳化是兩種互不相溶的液體,其中一種液體以細(xì)微液滴的形式分散在另一種液體中。能使兩種以上互不相溶的液體(如水和油)形成穩(wěn)定的分散體系(乳化液)的物質(zhì),稱為乳化劑。切削油、磨削油、拔絲油和壓延油等金屬加工油和不燃性工作液,都是用水和礦物油制成乳化液使用的。
許多潤滑油,如齒輪油、汽輪機(jī)油和船用油,在使用過程中,會不可避免地混人冷卻水、沖洗水、冷凝水以及環(huán)境中其他形式的水及水汽。如果油品不具備將混入油中的水迅速徹底分離的能力,油品就會出現(xiàn)乳化。乳化后的油品降低甚至失去潤滑作用造成設(shè)備損壞,同時產(chǎn)生有害的酸性物質(zhì)腐蝕設(shè)備,引起設(shè)備事故。水分和磨損產(chǎn)生的金屬顆粒又加速了油品的氧化變質(zhì),使油品使用壽命縮短。所以許多油品對其抗乳化提出了要求。在油品中加入抗乳化劑,可以加速油水分離,防止乳化液的形成。
1.乳化劑和抗乳化劑的作用機(jī)理
乳化劑是表面活性物質(zhì),其化學(xué)組成是親油基(長鏈烷基、芳基、烯基)與親水基(羥基、羧基、氨基、醚基、磺酸基)。
乳化劑的作用是降低油-水之間的界面張力,在界面上表面活性劑的分子親油基和親水基分別吸附在油相和水相,排列成界面膜,防止乳化粒子的結(jié)合,促使乳化液穩(wěn)定。油和水用乳化劑乳化后,形成0.1μm至幾十μm的微粒子??煞譃樗托秃陀桶畡們煞N,乳化時是成為水包油還是油包水型,是依據(jù)乳化劑種類、可分為水包面型和包法和器壁種類等因素而不同,但一般形成乳化型的傾向是;
①水包油型:乳化劑的親水性能較強(qiáng)時;水量多于油量時;向水中加入油時。
②油包水型:乳化劑的親油性能較強(qiáng)時;油量比水量多時;向油中加入水時。
將石油或油脂用水乳化時,其潤滑性能為油包水型的比水包油型的好,而冷卻性能及耐,同時具有耐燃性及可使用水溶性添加劑的優(yōu)點(diǎn)。因此,作為潤滑劑使用乳化油時,應(yīng)根據(jù)使用目的而制出適用的乳化類型。
抗乳化劑也是表面活性物質(zhì),其可增加油與水的界面張力,使得穩(wěn)定乳化液處于不穩(wěn)定狀態(tài),破壞了乳化液。抗乳化劑大都是水包油(O/W)型表面活性劑,吸附在油-水界面上,改變界面的張力或吸附在乳化劑上破壞乳化劑親水-親油平衡,使乳化液從油包水(w/0)型轉(zhuǎn)變成水包油(O/W),在轉(zhuǎn)相過程中油水便分離。
2.乳化劑的主要品種及應(yīng)用
乳化劑和抗乳化劑都是表面活性物質(zhì),表面活性物質(zhì)按其離子的性質(zhì)大致分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型及高分子型。乳化劑除特殊用途外,僅限于陰離子的與非離子型的。
乳化劑用于切削油、磨削油、拉拔油、軋制油等金屬加工液及含水系的抗燃液壓油中。使用乳化劑的主要是水溶性的切削油,在切削油中不僅要求乳化性,而且還要求防銹性、清洗性、潤滑性等。因此切削油用礦物油作基礎(chǔ)油,除復(fù)合少量的陰離子及非離子表面活性劑作乳化劑外,還配有乳化助劑、防銹劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、水等。
油品的抗乳化性能是工業(yè)潤滑油的一個重要性能之一。如工業(yè)齒輪油除要求良好的極壓抗磨、抗氧和防銹性能外,還要求具有良好的抗乳化性能,因?yàn)楣I(yè)齒輪油遇水的機(jī)會多。如果抗乳化性差,油品乳化降低了潤滑性和流動性,會引起機(jī)械的腐蝕和磨損,甚至引起齒輪的損壞事故;汽輪機(jī)油經(jīng)常與水蒸氣接觸,冷凝水常會進(jìn)入油中,因此要求汽輪機(jī)油具有良好的分水能力;抗磨液壓油的抗乳化性也是重要的性能之一。
抗乳化劑主要用于工業(yè)齒輪油、液壓油、汽輪機(jī)油、發(fā)動機(jī)油等油品,以防止乳化,也用于切削油和軋制油等廢乳化液的處理。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的潤滑油抗乳化劑有以下幾種。
①胺與環(huán)氧化物縮合物(T1001)。是目前國內(nèi)外商品化的一種潤滑油抗乳化劑,油溶性好,不易溶于水。具有低溫、快速、高效的破乳能力,抗乳化效果優(yōu)良,適應(yīng)性廣,儲存穩(wěn)定。一般添加量在0.1%以下,油品就獲得良好的抗乳化性。含有該添加劑的油品長期儲存后仍具有良好的抗乳化性,同時能與其他添加劑配伍,組成性能更好的復(fù)合抗乳化劑,如與T746復(fù)合使用效果更佳??捎糜诠I(yè)齒輪油、抗磨液壓油、汽輪機(jī)油等。
②環(huán)氧乙烷、丙烷嵌段聚醚(T1002)。它用于工業(yè)齒輪油、液壓油及汽輪機(jī)油。
③聚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷醚(SP169)。該劑為無色或淡黃色黏稠液體至膏狀物或固體,依具體牌號不同而定。適用于油品脫水、破乳、降黏、防蠟,具有一劑多效的作用。
抗乳化劑朝著優(yōu)良抗乳化性、適應(yīng)性廣和儲存穩(wěn)定性好等方向發(fā)展。
3.乳化劑和抗乳化劑的主要商品牌號
國內(nèi)外主要乳化劑的商品牌號。
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