通过查阅或实验求得被乳化物质的HLB值,找出相应HLB值的乳化剂(对)。并通过试验选择效率高、价格合理的最佳乳化剂(对)。
HLB值未包括被乳化物和乳化剂的化学结构以及两者之间的关系。所以还要考虑以下因素:1)一般选用乳化剂要考虑其离子型,以便得到比较稳定的乳液。2)乳化剂与分散相的亲和性。根据相似互溶原理,要使油分散,要求乳化剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。因为这样的乳化剂和分散相的亲合力强,分散效果好,乳化剂的用量也少。
硼酸盐极压剂制备工艺简单,原料易得,价格低廉。生产中基本无三废产生。产品无毒、无味,加入量一般不受限制,除具极压润滑性能外,往往兼有杀菌防霉及防锈性能。从多年的切削液研究开发经验得知,硼酸盐还能明显改善加工工件的光洁度。高碳羧酸盐、羧酸酯亦在切削液中应用十分广泛。
19世纪80年代,美国科学家就已首先进行了切削液的评价工作。 F·W·Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高30%~40%的现象和机理。针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢,切削液的主要作用是冷却,故提出“冷却剂”一词。从那时起,人们把切削液称为冷却润滑液。
随着人们对切削液认识水平的不断提高以及实践经验的不断丰富,发现在切削区域中注入油剂能获得良好的加工表面。最早,人们采用动植物油来作为切削液,但动植物油易变质,使用周期短。20世纪初,人们开始从原油中提炼润滑油,并发明了各种性能优异的润滑添加剂。在第一次世界大战之后,开始研究和使用矿物油和动植物油合成的复合油。1924年,含硫、氯的切削油获得专利并应用于重切削、拉削、螺纹和齿轮加工。
刀具材料的发展推动了切削液的发展,1898年发明了高速钢,切削速度较前提高2~4倍。1927年德国首先研制出硬质合金,切削速度比高速钢又提高2~5倍。随着切削温度的不断提高,油基切削液的冷却性能已不能完全满足切削要求,这时人们又开始重新重视水基切削液的优点。1915年生产出水包油型乳化液,并于1920年成为优先选用的切削液用于重切削。