乳化油(Emulsified oil )是以穩定狀態(tài)存在(不上浮,不凝聚)的微小油粒,粒徑約在0.5~25 μm之間,為淡褐色至深褐色液體或半固體,屬于金屬切削油的一類(lèi)。作用以冷卻為主,潤滑為次,用于車(chē)制、鋸斷、鉆孔、磨制等金屬粗加工。

外文名

Emulsified oil

用途

冷卻為主,潤滑為次

組成

基礎油和添加劑

形態(tài)

淡褐色至深褐色液體或半固體

屬性

金屬削切油的一種

簡(jiǎn)介

通常所說(shuō)的乳化油是將燃油(汽油、柴油或重油)70%~90%加水近30%~10%(質(zhì)量比,下同),再加添加劑0.5%~1%,而后通過(guò)專(zhuān)用設備進(jìn)行乳化。使油液成為油包水型分子基團,顆粒越小、越均勻,乳化油的穩定期越長(cháng),一般1~6個(gè)月,乳化油的油水分離即破乳,破乳后將失去其性能。在乳化油的油粒表面多吸附有兩性分子,如表面活性劑,油粒的表面呈雙電層結構。去除乳化油多采用溶氣氣浮法,并在氣浮前加入混凝劑,使乳化油脫穩,以提高氣浮除油的效果。

乳化油的燃燒過(guò)程

乳化油燃燒過(guò)程的物理作用即所謂“微爆”理論。油包水型分子基團,油是連續相,水是分散相。由于油的沸點(diǎn)比水高,受熱后水總是先達到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當油滴中的壓力超過(guò)油的表面張力及環(huán)境壓力之和時(shí),水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸,形成更細小的油滴,這就是所說(shuō)的微爆或稱(chēng)二次霧化。爆炸后的細小油滴更容易燃燒。因此,油液燃燒的更完全,使內燃機或油爐達到節能之效果。化學(xué)作用即水煤氣反應。在缺氧條件下,燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子,能與水蒸氣反應生成CO2和H2,使碳粒子能充分燃燒,提高了燃燒率,降低了排煙中的煙塵含量。

乳化油的組成

乳化油由基礎油和添加劑(乳化劑、防銹劑)組成,只有它們比例配合適當,乳化油才更穩定。

基礎油

基礎油、緩蝕劑及乳化劑配合適當,才能使乳化油穩定。不同油相要求不同的HLB值的乳化劑,而油相的不同組合,其要求的HLB值也要變化。基礎油是緩蝕劑的載體,它的黏度影響乳化油的穩定性。黏度低,易于乳化;但黏度過(guò)低,形成保護油膜太薄,不利于防銹,所以基礎油的黏度要適中。

添加劑

(1)乳化劑。乳化劑是乳化液的穩定劑,是一類(lèi)表面活性劑。它能降低互不相溶的液體間的界面張力,使之形成乳化液。表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油(疏水)的碳氫鏈部分和極性的、親水(疏油)的基團共同構成。這兩部分處于分子兩端,形成不對稱(chēng)的結構。因此,表面活性劑分子是一種兩親分子,具有既親油又親水的兩親性質(zhì)。

(2)防銹劑。防銹添加劑主要有水溶性防銹劑和油溶性防銹劑兩大類(lèi)。防銹過(guò)程主要是游離堿與水溶性緩蝕劑作用的過(guò)程,如三乙醇胺可與金屬發(fā)生作用,并在金屬表面生成不溶性的致密氧化膜,阻止金屬的電化學(xué)腐蝕。但加入三乙醇胺一定要適量,過(guò)量后不但不溶解,反而會(huì )影響乳化,甚至破乳。

(3)穩定劑。穩定劑的作用除了穩定油相,使之不分層,并且呈透明均相之外,還能使乳化液在常溫和高溫下穩定,防止或減少乳化液的分層和析油。選用的穩定劑多為異丙醇、多元醇(乙二醇類(lèi))、乙醇、高碳醇、二三乙醇胺、苯乙醇胺等。

(4)除上述添加劑外,還包括極壓劑、堿保持劑、殺菌劑、消泡劑、絡(luò )合劑等。

乳化油的分類(lèi)

乳化油的類(lèi)型主要取決于乳化劑的性質(zhì)。乳化劑或表面活性劑是否能溶解在水中或油中,取決于其中的親水基團和親油基團的相對濃度,一般用“親憎平衡值”(HLB)來(lái)表示,HLB越大則親水性越好。

HLB大于20,表明該物質(zhì)幾乎是親水的,不溶于油。HLB為零,表明該物質(zhì)沒(méi)有親水性,只溶于油。為得到油包水型的乳化液,HLB值應在2~6之間。當HLB值高達12~18時(shí),將形成水包油型乳化液。在正常情況下,油包水型乳化液的水珠直徑為2~5 μm,能穩定地保存數日甚至數周時(shí)間,其中的水珠不會(huì )沉降或分離。但以工業(yè)用重油或渣油制成乳化液時(shí),不加入任何表面活性劑也可獲得令人滿(mǎn)意的油包水型乳化油。

乳化油的用途

乳化油根據用途不同分為1號、2號、3號、4號。分類(lèi)行業(yè)標準如右圖所示。其中1號防銹性較好,2號清洗性較好,3號極壓性較好,4號是透明型的(適用于特種要求的金屬加工冷卻亦可作內燃機冷卻液)。乳化油與水按一定比例混合,調制成乳化液,具有防銹、清洗、極壓性能,適用于金屬加工、切削等過(guò)程中作為冷卻液使用。