采用乳化機制備的切削液根據(jù)其配方結(jié)構(gòu)特點可分為純油型、乳化型、全合成型三大類,分別稱之為切削油、乳化型切削液、全合成切削液。
其中,乳化型切削液可以看作是乳化的純油型產(chǎn)品,根據(jù)其通過乳化機剪切的乳化油滴尺寸可分為乳化油(>0.1μm)、微乳化油(<0.1μm)兩種。相對于體系結(jié)構(gòu)較簡單的切削油和全合成切削液,乳化切削液產(chǎn)品成分更加復(fù)雜,工作液為O/W體系,從而審視其配方結(jié)構(gòu)的角度也更加豐富。
迄今為止,知道的含有油、水、表面活性劑的混合體系有三種:乳化液、微乳狀液、加溶了的膠團(tuán)和反膠團(tuán)溶液(腫脹的膠團(tuán)溶液),絕大多數(shù)產(chǎn)品均屬于前兩者類型,少數(shù)低油型產(chǎn)品為第三種。
乳化油中水含量一般小于10%,油含量最高可達(dá)80%,其濃縮液為W/O型,要求體系具有較低的HLB值才可穩(wěn)定。乳化油稀釋液的外觀常呈乳白色不透明狀,分散相油滴直徑大致在0.1~10um范圍內(nèi),而可見光波長為0.4~0.8um,因此乳狀液中光的反射比較顯著。
此外,一般乳化油滴尺寸的下限(約0.1um),與普通顯微鏡的分辨率極限(約0.2um)很相近。
微乳化油水含量可高達(dá)30~60%,油含量一般≤30%,其濃縮液為O/W型,稀釋液為透明液體居多,油滴直徑通常為0.05~0.1um;一些油含量高達(dá)50%以上的微乳化液水含量也可低至20%以下,濃縮液為W/O型,稀釋液為藍(lán)白色半透明液體,是油滴粒徑介乎一般乳狀液與微乳狀液之間的一種過渡態(tài)乳狀液(細(xì)小乳狀液),液滴大小為0.1~0.4um。
Winsor在研究微乳狀液體系的相組成時發(fā)現(xiàn),能夠形成微乳狀液的體系可能有三種相組成方式:
(1)Winsor I 型
“下相微乳液”:在O/W微乳體系中,可能出現(xiàn)微乳與過剩油組成的二相體系。油密度小,位于容器上部,微乳相位于容器下部。
(2)Winsor II 型
“上相微乳液”:在W/O微乳體系中,可能出現(xiàn)微乳與過剩水組成的二相體系。則微乳相處于容器上部。
(3)Winsor III 型
“中相微乳液”:微乳體系中三相共存的現(xiàn)象(存在過量的水、過量的油),這是上層是油、中間是微乳,下層是水。各層之間有明確的界面。
上述三種類型,其本質(zhì)上是油、水比例問題。
對于同一“油-水-表活劑”體系,通過調(diào)節(jié)一些物理化學(xué)參數(shù),可以使體系相組成在上述三種類型間轉(zhuǎn)化,最簡單的方法就是改變?nèi)叩南鄬?。比如,可以預(yù)設(shè)微乳化油中“油:水≤1”,再調(diào)整表面活性劑可事半功倍。當(dāng)然,不同油水比例的配方要求不同的表面活性劑體系搭配,優(yōu)化組合且足量是可靠的秘訣。
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