三乙醇胺及在水基切削液中的作用

1、三乙醇胺及在水基切削液中的作用信息来源:中国金属切削液i机械加工液行业化工网站信息中心点击次数：发布时间：2009-4-21众所周知，切削液应具备优良的冷却、润滑、防锈与清洗功能。对于水基切削 液而言，其润滑、防锈清洗性能尤为关键。为了提高切削液的性能，在水基切削 液中需添加油性剂、极压剂、防锈剂，表面活性剂等几种乃至几十种添加剂。三 乙醇胺是水基切削液中一种重要的添加剂。本文结合笔者近年来的研究工作，将 重点讨论三乙醇胺在水基切削液中的作用与应用。1.三乙醇胺的性质三乙醇胺又叫氨基三乙醇，分子式为c6h15o3n三乙醇胺在工业上用途很广， 如在油脂工业、石油加工业、纺织工业、橡胶与环保等方面

2、都有应用。三乙醇胺是由环氧乙烷与氨水反应生成,其精制品为无色粘稠状液体。吸湿性 强，在空气中变为堇褐色。易溶于水和乙醇，微溶于乙醮和苯。ph =8-8. 5 ” 不能随水蒸汽一起挥发。三乙醇胺的特性如表1所示。a 1三乙醉胺的特性项 目m标相对密度1.1242沸点/ c360熔点/ c20a21.2折光率用1.4s52粘度（25o/mm2613.6闪点（开口）/ c190表面张力（20 g/dvn rm *40三乙醇胺的结构式为c2h4ohhochic2h4oh由于氮原子上的未共用电子对能与质子结合，因此三乙醇胺显碱性。三乙醇胺 分子中有oh基团，它可与酸发生酯化反应。反应物配比不同，酯化程度

3、不 同，可得不同产品。三乙醇胺与亚硝酸反应可生成极不稳定的脂肪族重氮盐， 这些亚硝基化合物一般都具有致癌毒性。三乙醇胺在空气中久置也会发生氧化 反应。.三乙醇胺在水基切削液中的作用2.1合成水溶性油性剂目前，润滑性能比较好的油性剂大多是长碳链物质,这些物质大多是非水 溶性 的。要把它们添加在水基切削液中，必须在其分子链中引入亲水基团。三乙醇 胺有三个.oh ”水溶性好。通过控制原料配比，使三乙醇胺分子中一个oh与 油性剂发生化学反应，可生成水溶性油性剂。油酸是重要脂肪酸之一，但其不溶于水。用三乙醇胺与油酸发生化学反应（65弋左右），可生成油酸三乙醇胺。它是一种常用的水溶性油性剂，且随着 所含三

4、乙醇胺比例越高,水溶性越好。笔者用四球试验机测定油酸三乙醇胺的水溶液（5 %）的最大无卡咬负荷pb值可达650 n ,用摩擦磨损试验机测定其摩擦系数为0. 071。油酸三乙醇胺作为油性剂添加在切削液中，易在刀具与切屑（工件）之间形成物理吸附膜，在 较低 负荷下起润滑作用。实验表明，油酸三乙醇胺与极压添加剂也有良好的协同抗 磨作用。在合成硼酸酯、磷酸酯时添加油酸三乙醇胺复合，可 显著改善其极压 润滑性能，从而使切削性能进一步提高。2. 2防锈剂三乙醇胺本身是一种水溶性防锈剂。单独使用它在短期内可有效防 止钢 铁生锈，一般使用浓度为0. 5 %2 %。三乙醇胺与苯乙醇胺、苯甲酸 钠、硼砂、碳酸钠等

5、水溶性防锈剂有协同防锈作用，复合使用可显著提高水基 切削液防锈能力。但三乙醇胺对铜有腐蚀作用，添加0. 05 %0. 1 %的苯并三氮嗖能改善对铜的防腐性。油酸三乙醇胺也是一种防锈剂，它适 用于黑色金属、铝合金的防锈。2. 3表面活性剂表面活性剂在水基切削液中起渗透、扩散、稳定、清洗作用，是合成切削 液与乳状液必不可少的添加剂。三乙醇胺与脂肪酸可合成一种 阴离子表 面活性剂。不同配比、不同脂肪酸合成的表面活性剂其hlb值不同， 可适合于不同水基切削液的需要。这些表面活性剂均有良好的乳化能力，若与非 离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯晶或脂肪醇聚氧乙烯醛配合使用，乳化效果更 佳。三乙醇胺本身也属于一种

6、非离子表面活性剂，把它加入水中能显著降低水的表 面张力。在水基切削液中添加三乙醇胺将有助于切削液浸润，渗透于被切削（磨削）界面上，从而能充分发挥水基切削液的冷却与清洗作 用。2. 4稳定剂水基切削液中添加的油性剂、极压剂等易水解析出，从而降低切削液的作用。添加少量的三乙醇胺可起到稳定作用。例如有机硼酸酯是一种新型极压抗磨 剂，它是由带轻基的物质与硼酸或其化合物反应而成。硼酸酯主 要缺点是易水 解，在合成硼酸酯时加入少量三乙醇胺可抑制水解。2. 5调整ph值ph值是水基切削液的重要指标，ph值太低，易繁殖细菌,导致切削液腐败和工件、机床锈蚀。ph值太高会伤害操作者皮肤，降低润滑性能。三乙醇胺是水

7、基切削液理想的ph值调整值。在生产水基切削 液后期用三乙醇胺调整溶液ph值,不会使其它添加剂因ph值变化发生胶凝和析出。在合成磷酸酯、硼酸酯 时,三乙醇胺可作为碱性剂中和产物。.三乙醇胺类切削液的应用 将油性剂（油酸三乙醇胺）航磨齐u （含硫硼酸酯），防锈络合物（三乙醇胺、尿素、硼砂、碳酸钠、苯并三氮瞠等）等添加 剂复合配制成bn型水基切削液，按gb 6144 - 85合成切削液标准（iv）检 验合格。其中润滑、防锈性能优于国标。经工厂长时间使用该切削液性能优良、能够显 著提高切削效率与加工质量，延长刀具使用寿命，降低加工成本且 对操作者无害，使用周期长。.使用中应注意的问 （1）三乙醇胺易与亚硝酸发生化学反应产生有害于人体的物质。因此三乙醇胺类切削液要慎用亚硝酸钠作为防锈剂。（2）使用三乙醇胺类切削液作为磨削