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隨著世界以及我國在金屬機(jī)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(jìng)爭(zhēng)中，生產(chǎn)廠家對(duì)新產(chǎn)品的研發(fā)可以用日新月異來形容。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，人們更希望開發(fā)功能強(qiáng)大的切削液來盡可能多的替代切削油，這不僅考慮到可持續(xù)發(fā)展的問題，還有利于降低生產(chǎn)成本以及減少對(duì)環(huán)境的污染。因此相比較而言生產(chǎn)廠家更樂于在切削液領(lǐng)域投入更多精力開發(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(jī)床）和加工工藝的發(fā)展而誕生并發(fā)展起來的一類精細(xì)化工產(chǎn)品，其主要作用是在機(jī)加工過程中對(duì)加工工件和刀具進(jìn)行冷卻，另外還要對(duì)加工件和機(jī)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(jì)五六十年代，我國基本是手動(dòng)搖臂式機(jī)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(yàn)，因此在那時(shí)機(jī)加工對(duì)切削液的要求是很低的，一般是工廠有專人用一些亞硝酸鹽、醇胺等化學(xué)原料自行配制一些低檔次切削液。此類切削液主要起到冷卻和防銹的目的，而對(duì)于在需要高潤(rùn)滑條件下加工的產(chǎn)品，人們一般使用皂化油來解決，在當(dāng)時(shí)是基本滿足生產(chǎn)要求的。

隨著我國改革開放的深入進(jìn)行，到上世紀(jì)八十年代初期，我國在機(jī)加工領(lǐng)域有了長(zhǎng)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(shè)備，這其中最主要的就是數(shù)控機(jī)床的引進(jìn)。數(shù)控機(jī)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(shù)控機(jī)床的快速加工狀態(tài)對(duì)于一般傳統(tǒng)的原始切削液來說根本滿足不了加工要求，例如高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)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(rùn)滑效率的提升；機(jī)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(qiáng)的過濾效果；機(jī)床儲(chǔ)液槽槽體的內(nèi)置使得切削液在避光隔氧的條件下要有較強(qiáng)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(duì)人體不產(chǎn)生刺激和過敏反應(yīng)。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(jī)加工產(chǎn)品初期主要是滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求。在進(jìn)入九十年代中后期，我國機(jī)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，在加工過程中以數(shù)量取勝，而產(chǎn)品附加值較低，從而使得廠家對(duì)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)格的問題。

隨著我國近二十年的改革開放進(jìn)程的延續(xù)，我國在金屬機(jī)加工領(lǐng)域的產(chǎn)能出現(xiàn)明顯過?，F(xiàn)象，使得國內(nèi)很多廠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(jí)要么淘汰的狀態(tài)，因此國內(nèi)一些實(shí)力強(qiáng)且具有一定技術(shù)實(shí)力的廠家率先進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，淘汰老舊設(shè)備，引入國際最前沿的機(jī)床設(shè)備，如日本馬扎克機(jī)床。此類機(jī)床的主要特點(diǎn)是加工精度高，加工速度快，機(jī)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(qiáng)勁的潤(rùn)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(nèi)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?fù)碛袛?shù)不盡的小作坊式廠家，此類廠家雖不成規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證，但一般都是就近銷售，擁有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，對(duì)于要求不高的廠家有吸引力，但此類廠家一般不具備水處理能力，偷排的可能性很大，對(duì)環(huán)境尤其是水體的污染和富營養(yǎng)化存在很大威脅。在高端領(lǐng)域，近幾年國內(nèi)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)、遼寧華陽安塞、湖北波爾等化學(xué)有限公司在國內(nèi)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(xiàn)狀來分析，未來切削液研發(fā)的重點(diǎn)在保障基本指標(biāo)提高的基礎(chǔ)之上向單一一種或幾種特種功能方向發(fā)展，以便適應(yīng)金屬機(jī)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(duì)金屬工件的防銹效力（近幾年由于溫室效應(yīng)的加劇，在夏天我國南方高溫高濕現(xiàn)象亦成加劇態(tài)勢(shì)），解決的方向應(yīng)當(dāng)著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(yīng)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(jié)晶體更加致密，且要有極低的溶度積常數(shù)，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(yīng)；另外對(duì)于乳化型切削液而言，其一部分防銹效力來自乳化油的陰極防護(hù)，那么對(duì)于所形成防護(hù)膜的抗二次水溶性將是至關(guān)重要需要解決的。

在潤(rùn)滑和極壓功能方面，一般傳統(tǒng)微乳化和全乳化切削液能基本保障現(xiàn)代機(jī)床的使用要求，但是由于其對(duì)于腐敗變質(zhì)難以控制，而且也由于在使用過程中容易出現(xiàn)工作液粘度逐漸變大而使得過濾困難等現(xiàn)象，人們更愿意尋找一種高潤(rùn)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(duì)于傳統(tǒng)聚醚型水溶性潤(rùn)滑劑而言，較低的潤(rùn)滑效力和較高的價(jià)格使得這類產(chǎn)品基本不能滿足要求，需要另辟蹊徑來和成功能更強(qiáng)大的單體材料。

在環(huán)保方面，隨著國家對(duì)工業(yè)廢水的強(qiáng)制性零排放要求的實(shí)施，對(duì)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(xiàn)實(shí)問題，因此切削液廠家在研發(fā)產(chǎn)品之時(shí)就必須要考慮這一問題，應(yīng)當(dāng)說，陰離子的使用較非離子更易于后期處理，因此多功能強(qiáng)效陰離子表面活性劑的開發(fā)是極其重要的。

另外對(duì)于切削液在低毒性、人體低刺激性和低氣味方面，近年來人們的要求也是越來越高。在對(duì)切削液毒性方面的認(rèn)識(shí)，很多人存在著錯(cuò)誤概念，以為氣味越大其毒性也越大，其實(shí)這兩者之間沒有絕對(duì)的必然聯(lián)系，但是較明顯的刺激性氣味至少會(huì)給人們帶來不舒適、不愉悅的感覺，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(yīng)。在近幾年，雖然有不少單體原料源源不斷被開發(fā)出來，但多數(shù)只是對(duì)傳統(tǒng)原料進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn)單修飾或是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更好的提純而已，很少有對(duì)傳統(tǒng)原料進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)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(rèn)為今后切削液原料的改進(jìn)方向之一將是對(duì)天然生物分子材料進(jìn)行人工化學(xué)修飾，例如對(duì)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(qiáng)大的物理和化學(xué)指標(biāo)。

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