不锈钢制品拉伸乳化液的研制_不锈钢制品
中图分类号：TE626.39 文献标识码：A 0 前言 随着我国经济的快速发展，由于市场对各种金属材料需求量的增加，带动了金属加工液的发展。金属加工油（液）种类很多，一般可分为油基加工液和以水作为功能组分的水基加工液两大类。其中金属加工冲压拉伸工艺所需的拉伸油（液）的销量很大。油基型和水基型金属加工液品种多，在使用中各有其优、缺点。目前市面上应用的有膏状、呈固体状的水基型乳化液，价格较高，销量大。粘稠状、半流动性的乳化液，价格较便宜。水基型的乳化液主要存在容易发生霉变，容易分层，稳定性差的问题。为解决乳化液所存在的这些问题，研制乳化均匀、稳定性好，对环境污染小的不锈钢制品拉伸乳化液，是一项很有经济价值和社会效益的课题。
1 不锈钢制品拉伸乳化液
1.1 不锈钢制品的生产工艺简介
不锈钢薄板冲压成各种制品，其板厚一般是3 mm以下，表面光洁度好。生产工艺主要是根据制品大小下料，由液压机通过模具进行冲压，冲压前先将稀释的拉伸乳化液涂于板材上，同时上、下模也要使用稀释的拉伸乳化液润滑。难度大的制品要经过多次的冲压拉伸过程才能完成。冲压后的不锈钢制品由于其光洁度好，有些制品修整后再进行洗涤、干燥，有些则需要经过各种抛光工艺及其他工作才能完成。
1.2 不锈钢制品拉伸乳化液的技术要求
1.2.1 润滑性、冷却性和抗磨拉伸性能
各种不锈钢制品的厚度在0.3~1.0 mm范围，在冲压拉伸过程中，模具与钢板之间压力大，速度快，钢板处于变形和拉伸同时进行的工作状态。要保证不锈钢制品在如此薄的状态下不出现拉伤、擦伤、爆裂、穿孔和厚薄不均匀等问题，不锈钢制品拉伸乳化液必须具备优良的润滑性、冷却性和拉伸抗磨性能。
1.2.2 乳化均匀、稳定性好
不锈钢制品拉伸乳化液必须具备乳化均匀、不产生分层现象，稳定性好，不产生发霉变质，稀释容易。
2 不锈钢制品拉伸乳化液的配方试验
2.1 实验仪器与原料、乳化剂
（1）仪器：超级恒温水浴槽，可调电动搅拌器，恒温干燥箱，电子天平。
（2）部分原料、乳化剂：
石蜡或微晶蜡。
白油：白色矿物油（5号、7号、10号、15号、22号白油）等。
硬脂酸、 三乙醇胺、极压剂、杀菌剂等。
2.2 试验方法
称取适量的石蜡或微晶蜡、硬脂酸、白矿物油，放入400 mL专用烧杯中，在已加热到80～90 ℃的恒温水浴中进行融化，待石蜡等固体原料熔化后开动电动搅拌器进行搅拌。随后加入称量好的三乙醇胺，再加入70～80 ℃的适量热水，按设计好的试验温度、搅拌速度和搅拌时间进行操作，最后在搅拌下加入其他功能添加剂约10 min，试样在冷却过程中可以进行缓和搅拌，得到乳化液的试样。乳化液试样按质量要求进行分析。
2.3 不锈钢制品拉伸乳化液的配方
通过均匀设计法进行优化实验，经过试验后筛选出最佳的配方。1#配方为膏状，如润滑脂；2#配方为粘稠乳化液体是其中的两种。配方具有乳化均匀、稳定性好的优点，如表1。
经过对试样进行长时间的稳定性试验，评价结果如表2。
表2仅对不锈钢制品拉伸乳化液稳定性做了一段时间的数据记录，试样继续放置，经过一年多时间的考验，没有出现发霉变质或分层的情况，稳定性很好。
2.4 不锈钢制品拉伸乳化液的工艺条件
经过大量的试验数据表明：在搅拌速度800～1000 r/min、乳化温度85～90 ℃、乳化时间40 min的试验条件下研制的不锈钢制品拉伸乳化液，乳化均匀、稳定性好。如表3、表4、表5。
2.5 其他添加剂
不锈钢制品拉伸乳化液在工件冲压时起着润滑性、冷却性和抗磨拉伸的作用，必须加入适量的极压添加剂。加入杀菌剂，以防乳化液发生霉变。试验中主要选择和筛选不影响乳化液的形成、不含氯、亚硝酸钠、酚类等危害环境的添加剂。经试验，所筛选的添加剂达到了乳化均匀、稳定，没有发生霉变的要求。
3 性质分析与结果
3.1 性质分析
将最佳配方的不锈钢制品拉伸乳化液按要求配制成5%的稀释液进行性质分析。稀释液的配制方法是:先称取乳化液试样9 g放入烧杯中，加入清水170 g，用玻璃棒充分搅拌均匀即可。将配制成的5%稀释乳化液进行稳定性、pH值、防锈性、抗泡性、食盐允许量的分析。
（1）乳化液稳定性实验
参照石油化工行业标准SH/T 0579-94。量取100 mL浓度为5%的稀释乳化液导入量筒中，放置24 h后，观察乳化液的分离状况。一般情况下，量筒从上到下分为油层、皂层和乳化液层。乳化液层又分为水清色（W）、淡乳白色（EW）和乳白色（E）三种状态。合格的乳化液应该为乳白色(E)，油层，皂化层（或漂皂量）越少越好。
（2）pH值的测定
参照SH/T 0365-92的附录A。用pH 4～10广泛试纸，浸入5%的乳化液溶液中0.5 s后取出，与标准色板比较即可得到pH值。乳化液的pH值为7～9，即呈中性或略带碱性。如果pH值