在金屬加工工業(yè)中，表面活性劑廣泛應(yīng)用于金屬清洗、切削加工、磷化處理以及電鍍、防腐蝕等工藝中，不但能改進(jìn)和簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還能提高加工質(zhì)量，節(jié)省原材料和降低生產(chǎn)成本。此外，在液壓和制動(dòng)液中，表面活性劑也起著重要作用。關(guān)于表面活性劑在金屬加工工業(yè)中的應(yīng)用，已多有專著論述，本文僅就我公司近年在該領(lǐng)域中所作的部分開(kāi)發(fā)性工作作一匯報(bào)。?
1 水基金屬清洗劑
在機(jī)械工業(yè)中，無(wú)論是零件加工或裝配，還是熱處理、電鍍，以及產(chǎn)品封存包裝前和密封時(shí)，都要進(jìn)行清洗。附著在金屬表面的污垢有各種酸、堿、鹽、灰塵、切削液、研磨膏、手汗和油脂等各種固體或液體污垢，若不加以洗凈，不但影響金屬加工各工序順利進(jìn)行，而且會(huì)引起和加快金屬腐蝕、降低產(chǎn)品質(zhì)量、縮短使用壽命。清洗金屬表面的清洗劑通常有堿性清洗劑、溶劑清洗劑、水基清洗劑。
堿性清洗劑的主要成分是氫氧化鈉、碳酸鈉、硅酸鈉或磷酸鈉等。它們價(jià)格低廉，但清洗力較差，通常只用于清洗黑色金屬表面輕度油污和無(wú)機(jī)鹽等污垢。
溶劑清洗劑分為石油溶劑清洗劑、和氯化烴溶劑清洗劑。前者主要成分為汽油、煤油和柴油。它們有很強(qiáng)的去污能力，但也有易燃、對(duì)人體有害、易使金屬銹蝕等缺點(diǎn)，同時(shí)還消耗大量能源，造成環(huán)境污染，所以國(guó)外已很少使用。后者主要成分為三氯乙烯、三氯乙烷、四氯化碳等，它們的清洗能力極強(qiáng)，很容易洗除金屬表面污垢，但是這類溶劑毒性大，需要在密封裝置內(nèi)進(jìn)行清洗操作。
上述各種清洗劑均有這樣那樣不足，所以國(guó)內(nèi)近年來(lái)大力推廣以表面活性劑為主要成分的水基金屬清洗劑。它有良好的清洗能力，不僅能清除金屬表面的油污同時(shí)能洗凈手汗、無(wú)機(jī)鹽類等污垢，而且有不易燃燒、無(wú)毒、使用安全，有一定的緩蝕防腐能力，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染適用于機(jī)械化自動(dòng)清洗等優(yōu)點(diǎn)。水基金屬清洗劑通常用十二烷基醇酰胺(6501)、聚氧乙烯烷基酚醚(TX—10)、聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加)等非離子表面活性劑及烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、三乙醇胺油酸皂等陰離子表面活性劑復(fù)配而成。液體產(chǎn)品使用方便，但由于非離子表面活性劑的鹽析作用，限制了磷酸鹽、硅酸鹽等無(wú)機(jī)助洗劑的添加量。所以這類清洗劑多采用加熱浸洗的方式，一般需加溫至60～80℃，才能實(shí)現(xiàn)較好的去污效果。非離子表面活性劑經(jīng)過(guò)磷酸化改性制成磷酯鹽以后，可以大大提高其“抗鹽”性能，為實(shí)現(xiàn)常溫金屬清洗劑提供了條件。
甲醇、乙醇或丁醇等低級(jí)醇與環(huán)氧乙烷(或環(huán)氧丙烷)合成的乙二醇(或丙二醇)單醚是一種性能優(yōu)良的溶劑。由于它們既有親水性又有親油性，因而與許多活性劑組分有很好的配伍性，能有效地降低溶液的表面張力，增加對(duì)被洗表面的潤(rùn)濕性和對(duì)污垢層的滲透性，所以也有助于分散、乳化污垢，最終使之懸浮于清洗劑溶液中，從而防止了在漂清前污垢再沉積于被洗表面提高清洗效果。乙二醇(或丙二醇)單醚的另一重要性質(zhì)是能提供很高的偶合性，即它們能使各相(如有機(jī)物、污垢和水)相容形成一個(gè)多相體系，最終成為均相溶液，是表面活性劑、水和其它溶劑極好的偶合劑。下面是儀表變送器加工過(guò)程中硅油清洗劑的配方：
2 微乳化型切削液
高效切削冷卻液的研制是國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目之一。主要研究任務(wù)是為柔性制造系統(tǒng)中主體加工設(shè)備，如加工中心、數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床等高效加工機(jī)床，提供能滿足其加工工藝要求的高質(zhì)量的切削液。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是利用數(shù)控計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)按事先編制的程序?qū)Σ煌N類的零件可以在同一臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行混流加工，可同時(shí)完成車、鉆、銑、鏜、鉸、擴(kuò)、攻絲等多種切削工序。同時(shí)，高質(zhì)量的切削液對(duì)于各種黑色金屬或有色金屬?gòu)?fù)雜曲型零件的大功率，高速、全功能的通用加工設(shè)備也是必不可少的，它對(duì)確保主體機(jī)床高效率加工，提高產(chǎn)品精度，延長(zhǎng)刀具耐用度，降低加工成本有著十分重要的作用。
傳統(tǒng)的切削液按其組成成份習(xí)慣上可分為三大類：
第一類為切削油。礦物油含量95-100%，這類切削液潤(rùn)滑性好，但冷卻效果差，在切削負(fù)荷大，速度高的加工條件下，會(huì)產(chǎn)生煙霧，不但嚴(yán)重污染環(huán)境，而且存在容易著火的不安全隱患。另外，大量油品的消耗從節(jié)約能源的角度來(lái)說(shuō)也是必須考慮的因素。
第二類為乳化油。礦物油含量50-80%，這類切削液實(shí)際使用時(shí)一般稀釋成5%的水溶液，故具有良好的潤(rùn)滑、冷卻性，但其工作液的穩(wěn)定性差，使用壽命短，容易發(fā)霉、變臭等。對(duì)于龐大的柔性制造系統(tǒng)中的加工中心來(lái)說(shuō)，切削液用量大，更換困難，因此這類切削液顯然是不合適的。
第三類為合成切削液。
5.4 技術(shù)指標(biāo)：
GBF-9509剎車液技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6：
表6 剎車液技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目GB10830—89GBF—9509
JG0JG1JG2JG3JG4JG5
外觀—清亮透明，無(wú)懸浮物、塵埃和沉淀物質(zhì)淺黃色透液體
高溫抗
氣阻性平衡回流沸點(diǎn)，℃，不低于130190205205230260252
濕沸點(diǎn)，℃，不低于—1401551801.63
運(yùn)動(dòng)粘度
mm2/s—40℃，不大于9005000180015001800900880
50℃，不小于4.2——
100℃，不小于1.5—1.90
與
橡膠的
配伍性橡膠皮碗
試驗(yàn)缸徑
28mm或
28.25mm的
(SBR)皮碗120℃
70h外觀無(wú)發(fā)粘、無(wú)鼓泡、不析出炭黑無(wú)發(fā)粘、不鼓泡
根徑值，
%+0.1～+50.92
邵爾A型
硬度下降
(IHRD)0～-15—14
金
屬
腐
蝕
性
100℃
120小時(shí)金屬腐蝕
試驗(yàn)質(zhì)量
變化
mg/cm2鍍鋅鐵皮±0.2—0.0046
鋼—0.0038
鋁±0.1—0.0038
鑄鐵±0.20.061
黃銅±0.4—0.03
銅—0.0038
金屬片外觀均勻變色，無(wú)坑點(diǎn)均勻變色
皮碗外觀無(wú)發(fā)粘、無(wú)鼓泡、不析出炭黑無(wú)發(fā)粘、無(wú)鼓泡、不析出炭黑
皮碗根徑增值，%+0.1～+51.8
PH7.0～11.57.96
PH7.0～11.59.0
參考文獻(xiàn)：略
