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隨著(zhù)世界以及我國在金屬機加工領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，金屬加工液的合成技術(shù)同樣發(fā)展很快，在激烈的市場(chǎng)競爭中，生產(chǎn)廠(chǎng)家對新產(chǎn)品的研發(fā)可以用日新月異來(lái)形容。一般而言金屬加工液主要分為水基金屬加工液（即切削液）和油基金屬加工液（切削油），然而在石油資源日益枯竭的今天，人們更希望開(kāi)發(fā)功能強大的切削液來(lái)盡可能多的替代切削油，這不僅考慮到可持續發(fā)展的問(wèn)題，還有利于降低生產(chǎn)成本以及減少對環(huán)境的污染。因此相比較而言生產(chǎn)廠(chǎng)家更樂(lè )于在切削液領(lǐng)域投入更多精力開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。所以本文論述的重點(diǎn)也將放在切削液領(lǐng)域。
我國切削液發(fā)展歷史與近況
切削液的發(fā)展基本是伴隨金屬加工工具（即機床）和加工工藝的發(fā)展而誕生并發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)精細化工產(chǎn)品，其主要作用是在機加工過(guò)程中對加工工件和刀具進(jìn)行冷卻，另外還要對加工件和機床進(jìn)行防銹、將金屬碎屑及其他雜質(zhì)沖洗干凈。
在上世紀五六十年代，我國基本是手動(dòng)搖臂式機床，加工效率低，難度小，精度差，其產(chǎn)品的質(zhì)量主要靠工人師傅的技術(shù)水平和經(jīng)驗，因此在那時(shí)機加工對切削液的要求是很低的，一般是工廠(chǎng)有專(zhuān)人用一些亞硝酸鹽、醇胺等化學(xué)原料自行配制一些低檔次切削液。此類(lèi)切削液主要起到冷卻和防銹的目的，而對于在需要高潤滑條件下加工的產(chǎn)品，人們一般使用皂化油來(lái)解決，在當時(shí)是基本滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的。
隨著(zhù)我國改革開(kāi)放的深入進(jìn)行，到上世紀八十年代初期，我國在機加工領(lǐng)域有了長(cháng)足的發(fā)展，大量引進(jìn)了國外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設備，這其中最主要的就是數控機床的引進(jìn)。數控機床的使用一方面不僅加快了生產(chǎn)速度，也使得產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和一致性得到保障，然而數控機床的快速加工狀態(tài)對于一般傳統的原始切削液來(lái)說(shuō)根本滿(mǎn)足不了加工要求，例如高速運轉的機床，其刀具的切削的速度極大提升，從而要求切削液冷卻效率和潤滑效率的提升；機床噴頭壓力的增大，要求切削液具有較好的抗泡沫性和較強的過(guò)濾效果；機床儲液槽槽體的內置使得切削液在避光隔氧的條件下要有較強的抗菌作用；另外，切削液還具備一定的環(huán)保和生物安全性，對人體不產(chǎn)生刺激和過(guò)敏反應。在這一時(shí)期，我國切削液逐步進(jìn)入快速發(fā)展階段。國外高端產(chǎn)品也逐漸進(jìn)入我國市場(chǎng)。
這一階段我國的科學(xué)技術(shù)水平總體很低，機加工產(chǎn)品初期主要是滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求。在進(jìn)入九十年代中后期，我國機加工產(chǎn)品逐漸向國際市場(chǎng)進(jìn)入，但此時(shí)我們的產(chǎn)品依然是以粗礦加工為主，在加工過(guò)程中以數量取勝，而產(chǎn)品附加值較低，從而使得廠(chǎng)家對切削液的質(zhì)量要求也基本保持在一個(gè)中低端水平，主要是考慮到價(jià)格的問(wèn)題。
隨著(zhù)我國近二十年的改革開(kāi)放進(jìn)程的延續，我國在金屬機加工領(lǐng)域的產(chǎn)能出現明顯過(guò)?，F象，使得國內很多廠(chǎng)家被迫向國際高端產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)軍，整個(gè)產(chǎn)業(yè)面臨要么升級要么淘汰的狀態(tài)，因此國內一些實(shí)力強且具有一定技術(shù)實(shí)力的廠(chǎng)家率先進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，淘汰老舊設備，引入國際最前沿的機床設備，如日本馬扎克機床。此類(lèi)機床的主要特點(diǎn)是加工精度高，加工速度快，機床噴頭壓力非常大，有的在二三十公斤的壓力，使得切削液要具備比以往更加強勁的潤滑能力、極壓抗磨能力、抗泡沫能力，此外，切削液工作液的廢液要便于回收處理。
目前，國內切削液產(chǎn)業(yè)基本上同金屬加工產(chǎn)業(yè)一樣，處于參差不齊的雜亂狀態(tài)，全國各地擁有數不盡的小作坊式廠(chǎng)家，此類(lèi)廠(chǎng)家雖不成規模，產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證，但一般都是就近銷(xiāo)售，擁有價(jià)格優(yōu)勢，對于要求不高的廠(chǎng)家有吸引力，但此類(lèi)廠(chǎng)家一般不具備水處理能力，偷排的可能性很大，對環(huán)境尤其是水體的污染和富營(yíng)養化存在很大威脅。在高端領(lǐng)域，近幾年國內有幾家切削液生產(chǎn)商進(jìn)步速度很快，如天津泰倫特化學(xué)、遼寧華陽(yáng)安塞、湖北波爾等化學(xué)有限公司在國內已處于領(lǐng)先水平
切削液功能：由單一向特種功能發(fā)展與提高
以目前的金屬加工現狀來(lái)分析，未來(lái)切削液研發(fā)的重點(diǎn)在保障基本指標提高的基礎之上向單一一種或幾種特種功能方向發(fā)展，以便適應金屬機加工的特定要求。
在防銹功能方面，尤其要注意在高溫高濕條件下對金屬工件的防銹效力（近幾年由于溫室效應的加劇，在夏天我國南方高溫高濕現象亦成加劇態(tài)勢），解決的方向應當著(zhù)重放在解決切削液在金屬加工表面所形成防銹膜的抗水效應上面，兩個(gè)主要的解決路徑，其一是要使表面鈍化防銹膜的結晶體更加致密，且要有極低的溶度積常數，從而更好的防止水的滲入，以便阻斷金屬表面所進(jìn)行的原電池反應；另外對于乳化型切削液而言，其一部分防銹效力來(lái)自乳化油的陰極防護，那么對于所形成防護膜的抗二次水溶性將是至關(guān)重要需要解決的。
在潤滑和極壓功能方面，一般傳統微乳化和全乳化切削液能基本保障現代機床的使用要求，但是由于其對于腐敗變質(zhì)難以控制，而且也由于在使用過(guò)程中容易出現工作液粘度逐漸變大而使得過(guò)濾困難等現象，人們更愿意尋找一種高潤滑、高極壓的全合成切削液，這其實(shí)也是目前在切削液研發(fā)領(lǐng)域里最高端的課題之一，對于傳統聚醚型水溶性潤滑劑而言，較低的潤滑效力和較高的價(jià)格使得這類(lèi)產(chǎn)品基本不能滿(mǎn)足要求，需要另辟蹊徑來(lái)和成功能更強大的單體材料。
在環(huán)保方面，隨著(zhù)國家對工業(yè)廢水的強制性零排放要求的實(shí)施，對切削液工作液廢水進(jìn)行循環(huán)處理的可操作性和易操作性就成為擺在我們面前的現實(shí)問(wèn)題，因此切削液廠(chǎng)家在研發(fā)產(chǎn)品之時(shí)就必須要考慮這一問(wèn)題，應當說(shuō)，陰離子的使用較非離子更易于后期處理，因此多功能強效陰離子表面活性劑的開(kāi)發(fā)是極其重要的。
另外對于切削液在低毒性、人體低刺激性和低氣味方面，近年來(lái)人們的要求也是越來(lái)越高。在對切削液毒性方面的認識，很多人存在著(zhù)錯誤概念，以為氣味越大其毒性也越大，其實(shí)這兩者之間沒(méi)有絕對的必然聯(lián)系，但是較明顯的刺激性氣味至少會(huì )給人們帶來(lái)不舒適、不愉悅的感覺(jué)，因此也同樣需要引起重視。
研發(fā)一款好的切削液，同樣需要性能優(yōu)異的單體原料的供應。在近幾年，雖然有不少單體原料源源不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，但多數只是對傳統原料進(jìn)行分子結構上的簡(jiǎn)單修飾或是對產(chǎn)品進(jìn)行更好的提純而已，很少有對傳統原料進(jìn)行分子結構上的革命性改進(jìn)，也使得切削液新品研發(fā)受阻很大。泰倫特化學(xué)認為今后切削液原料的改進(jìn)方向之一將是對天然生物分子材料進(jìn)行人工化學(xué)修飾，例如對天然水解蛋白質(zhì)進(jìn)行化學(xué)接枝，這樣得到的材料不僅更安全環(huán)保，還往往賦予切削液以強大的物理和化學(xué)指標。
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