水溶性钼的性能及在切削液中应用

前言：有机钼添加剂因其具有良好的抗磨减摩、抗氧化性能广泛应用于各种润滑环境中。有机钼添加剂的种类较多，从应用的领域和专业性来说，大致分为油溶性有机钼和水溶性有机钼两大类。目前来看，全球范围内用量最多的还是油溶性有机钼产品，这些油溶性产品主要应用在内燃机油、齿轮油、润滑脂以及一些油基切削液中。对于切削液来说，随着水基切削液逐渐得到广泛应用，水溶性的有机钼产品由于它们优秀的减摩抗磨性、无不良气味，节能环保而得到行业内的关注。本文将从切削液的发展、水基切削液的兴起以及环保节能角度来看待水溶性有机钼在水基切削液上的应用。

关键词：水基有机钼水基切削液抗磨减摩节能环保

切削液简介以及水基切削液的兴起

切削液属于金属加工业液的一种，它的用量占整个金属加工液用量的40-50%。使用切削液的主要目的是为减少切削能耗，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度、减少刀具与工件间的摩擦和磨损、提高刀具使用寿命，保证工件加工精度和表面质量，提高加工效率，达到最佳经济效果。切削液在加工过程中的这些效果主要来源于其润滑作用、冷却作用、清洗作用和防锈作用

切削液大致可分为油基切削液和水基切削液两大类。油基切削液也叫切削油，其主要成份是矿物油，通常在其中加人含硫、磷、氯的极压抗磨添加剂。它主要用于低速重切削加工和难加工材料的切削加工。油基切削液的润滑性能和防锈性能较好，但存在易产生油雾，易着火等缺点。

另一类是水基切削液，水基切削液主要由水组成，具有良好的冷却性能和清洗性能，成本较低，但其润滑性和防锈性稍差。水基切削液分为三大类，即乳化液、合成切削液和半合成切削液。

①乳化液：它由乳化油与水配置而成。乳化油主要是由矿物油(含量为50%～80%)、乳化剂、防锈剂、油性剂。极压剂和防腐剂等组成。稀释液不透明，呈乳白色。但由于其工作稳定性差，使用周期短，溶液不透明，很难观察工作时的切削状况，故使用量逐年减少。

③半合成切削液：也称微乳化切削液。它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。稀释液油滴直径小于1µm，稀释液呈透明状或半透明状。它具备乳化液和合成切削液的优点，又弥补了两者的不足，是切削液发展的趋势。

由于切削液技术的不断提高，而且切削温度的不断提高，在很多情况下，油基切削液的冷却性能已经不能完全满足当代这些越来越高的切削要求，如何降低切削力和切削温度成为切削加工中的一个重要问题。在降温方面，水基切削液有天然的优势。而且在近些年来，由于新型的水溶性防锈剂得到广泛应用，水基切削液的使用寿命由以前的1周到一个月延长到半年以上，同时，水基切削液的安全性也得到大大提高，所以水基切削液的使用范围不断扩大，基本上可以适应各种机件的加工工艺。从整个行业来看，切削液的用量已经出现了由油基向水基过渡的趋势。行业的专家也预测，水基的金属切削液将将会逐渐取代油基切削液而成为主流。下表显示目前不同的形态的切削液的使用比例：

表1 不同形态的切削液用量比例

品种分类占重量比例

水基切削液乳化型 50%

微乳型 20%

全合成型 7%

油基切削液 23%

水基有机钼产品介绍与性能

正如上文提到，水基切削液，特备是微乳型切削液的用量将不断增大，那市场上对水基添加剂，特别是水基的极压抗磨剂和减摩剂的需求将会不断增加。水溶性有机钼也正是适应这种市场和现实的需求而研发出来的产品。水溶性有机钼在切削液中主要用作抗磨减摩剂，它们的作用机理是在苛刻的金属加工条件下在刀具和加工件之间形成复杂的金属盐层，生产的金属盐层起到很好的屏障作用来降低摩擦、磨损和损害。

水溶性有机钼化合物是一种新型的极压减摩添加剂，在水基切屑液中，适量添加该产品能显著提高含水化合物的极压、减摩性能，它能广泛适用于抗燃液压液、切削液等一些金属加工液等工业油中，特别是因它不含有硫、磷和氯元素，所以具有优良的环保性能。

产品典型技术数据

项目水基钼化合物

化学组成氮-钼化合物

颜色淡红色液体

密度（15.6℃），g/cm3 1.02

闪点（开）℃ 112

Mo % 8.4%

N % ≥2.2%

为了全面和客观地了解该产品的性能，我们直接在纯净水中加入水基钼，利用常规的四球机对其进行抗磨减摩性能的评价。

试验条件：转速：1450rpm；负荷40kg（392牛顿）；试验时间：30min.，所测到的性能数据见表3：表3： POUPC 1004 在纯净水中的抗磨减摩试验

添加剂组成，% 392N负荷下的磨斑直径D/mm PB/N大于平均摩擦系数

水基钼

1.00 0.63 490 0.083

2.00 0.52 588 0.072

从上述试验我们可以看出，即使在纯净水中，该产品也能体现优秀的抗磨减摩性能。我们看到，现在市场上常用的是含硫磷的极压抗磨剂，而这款产品是非硫磷型产品，在已经许多的实验中表明，水性钼与其他那些含硫磷的极压抗磨剂共用时能产生优异的协同效应。一方面可以大大提高水基切削液产品的极压抗磨和减摩节能性能，另一方面，可以减少其他极压抗磨剂的用量，很好的控制成品的成本，体现经济性的优势。而且，水性钼的使用也必将有效降低水基切削液成品中总的硫磷含量，有效改善切削液产品的排放和环保性能。

水溶性钼极压剂

一产品用途

水溶性钼极压剂为水性润滑剂、水溶性油、乳化油、乳化液、皂化油、皂化液、半合成润滑剂、全合成润滑剂、金属加工冷却液等润滑剂的高效极压抗磨添加剂；同样适用于抗燃液压液。特别适用于重负荷极压场合及苛刻工况条件下。

水溶性钼极压剂广泛应用于车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削、锯切、磨削、研磨、攻丝、攻牙、滚齿、插齿、冲压、冲裁、拉丝、加工中心机等金属切削加工、金属塑性加工的润滑冷却场合及抗燃液压场合。

二性能特点

本院采用了国际上先进的胶体化学、表面化学、抗磨油品化学合成技术，集中了有机极压吸附膜与无机弹性电荷沉积—极压膜的优点，采用了先进的纳米技术，充分利用了水溶钼系物反应膜的层状微晶结构，根据层状微晶结构的减摩原理与叠置修复原理，特别开发了本款多能型的水溶性极压抗磨剂。水性润滑剂有环保节能、清洗、冷却、不燃、易于观察工件、不易腐败变质等诸多优点，但由于润滑性差，一直制约着水性润滑剂的使用，使用本品可有效解决水性润滑剂润滑性差的问题，推进水性润滑剂快速发展。

1、水溶性钼极压剂完全克服了市场上传统水溶性钼——水溶性差、水溶后不透明、不稳定的缺点，绝佳的水溶透明度。

2、突出的极压抗磨性能、高承载性能、边界润滑性能。

3、高效润滑剂的基础润滑性能、油性剂的强吸附减摩性能、极压抗磨剂的超强抗磨性能，是三能一体型的载荷添加剂，可大幅度提高润滑性、减少摩擦磨损、防止烧结、提高加工精度及光洁度、有效的保护刀具模具。

4、在低温、中温、高温下均具有较好的润滑性、减摩性能、极压抗磨性能。

5、较好的解决了市场上极压抗磨剂只有在高温下起作用的弊端，本品在低温下起着高效润滑剂的作用，中温下起着油性增强剂的减摩作用，高温下起着极压抗磨剂的极压抗磨作用。

6、优异的高速抗擦伤性、高温安定性、及抗烧结性能，形成的吸附转化膜在750℃以上仍有一定的抗磨效果。

7、润湿、渗透、冲刷、排屑等清洗功能。冷却、降温性能卓著。

8、水溶性钼极压剂颜色适中，优良的水溶性，广泛应用于水基切削润滑液、水性金属加工液、抗燃液压液。

9、既可作为载荷添加剂使用，也可直接兑水作为水基润滑液使用。

10、极低的浓度下保持高效极压抗磨效果。

11、水溶性钼极压剂有一定的防锈作用。

三理化指标

项目指标

外观红色液体

比重大于1.0

气味微有愉快气味

PH值 7.5—9.5

四使用方法

1、本品作为载荷添加剂使用时，在浓缩润滑液体系中，推荐加入量为2%--25%。

2、本品作为载荷添加剂使用时，在水性润滑工作液体系中，推荐加入量为0.5%--8%。

3、水溶性钼极压剂也是高效润滑剂，也可原液使用，直接用于金属加工。

4、使用前搅拌本品，以缓慢混合、充分搅拌的方式加入体系中。

5、本品也可直接兑水作为润滑冷却液使用，推荐稀释比例20—100倍。

6、使用本品，添加浓度越高，功能越强。

五注意事项

1、由于原润滑体系配方的多样化，建议使用前先进行小试，以确定极压抗磨剂与体系的相溶性、配伍性、稳定性。

2、建议用低硬度水或软化水配制工作液，以保证本品的超强性能。

3、严禁进水及其它杂质，通风干燥处密封贮存，严禁食用。

水溶性钼的性能及在切削液中应用

相关推荐