摩擦学第7章只是分享.ppt

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1、摩擦学第7章◆合成润滑油(1)合成脂肪酸合成脂肪酸是石蜡在催化剂(高锰酸钾)作用下,用空气中的氧进行液相氧化，然后进行皂化、酸化后制得。合成脂肪酸润滑性能好，但是具有腐蚀性和臭味。（2）合成脂肪酸酯合成脂肪酸有很好的润滑性能,但是它的腐蚀性较大，塑性加工时不易采用，而要采用合成脂肪酸酯。脂肪酸酯可以由合成脂肪酸聚酯化获得。◆乳化液●乳化液的组成乳化液有三种组分：油相、水、乳化剂一般材料成形中采用矿物油作为油相，或者再添加动植物油及其它添加剂。乳化剂是一种表面活性剂，可降低液面和液滴的表面张力的物质，乳化剂在水和油中具有一定的溶解度，其分子由亲油基和

2、亲水基二个极性基构成。采用亲油－亲水的平衡值可定量的表示亲油和亲水的相对强度。●乳化剂表面活性物质（1）乳化剂表面活化物质的结构表面活化剂分子式的结构有长链脂肪(RCOOH)、醇(ROH)、胺(RNH2)以及烷基硫酸酯盐(ROSO3Na)、烷基磺酸盐(RSO3Na)。分子结构特点:含有亲油极和亲水极，即:亲油基====○亲水基亲水极性基团:COOH、-OH、--NH2、--OSO3--SO3亲油的非极性基团:R硬脂酸的分子结构具有双亲极（2）表面活化物质的特性1）表面活性物质溶于水，亲水基由于受极性很强的分子的吸引，有钻入水中的趋势2）非极性基团，

3、有憎水基，则倾向于翘出进入到非极性的空气或油相中因此，表面活性分子浓聚在油和水相互排斥的界面上，呈现有规则的排列。（3）表面活性物质的分类①阴离子型表面活性物质凡表面活性物质在水中电离后的阴离子带亲水基的称阴离子型表面活性物质。其亲水基为脂肪酸盐：(-COONa)、硫酸酯盐(-OSO3Na)、磺酸盐(-SO3Na)、磷酸盐-OPO3Na。②阳离子型表面活性物质凡表面活性物质电离后的阳离子带亲油基的称阳离子型表面活性物质。有胺盐剂(R－NH3＋Cl－)、季胺盐型(R－(CH3)2N＋Cl－)③两性表面活性物质表面活性物质同时具有阳离子和阴离子表面活性

4、的性质。例如，氨基酸在一定酸度下可显示等电状态：R1NHR2COOH==R1NH2＋R2COO－④非离子型表面活性剂是指在溶液中不能电离,又不能生成离子的表面活性物质,其亲水性主要决定于醚键结合－O－。如高级醇聚乙二醇醚(RO(CH2CH2O)nH)属于这类。还有脂类和酰胺类等。在应用方面仅次于阴离子型。●HLB值表面活性物质的亲水和亲油趋势的大小，可以用HLB（Hydrophile－LipophileBalance）值来衡量。HLB值越大，亲水趋势越强；HLB值越小，亲油（憎水）趋势越强。HLB值为构成分子中各个基团的代数和的基础上加7：HLB＝

5、7＋∑Hi亲水基团HLB值-COOH2.1-OH1.9-O-1.3-OH-0.5-SO3Na11.0-SO4Na38.7-COONa19.1亲油基团HLB值-CH－-CH2-－0.475-CH3-表面活性物质还具有如下功能：增溶作用（油脂在水中溶解度）：HLB：15～18去污作用：HLB：13～15润湿作用：HLB：7～9乳化作用：HLB：3.5～6.0（W/O型）HLB：13～18（O/W型）清泡作用：HLB：1～3●乳化理论一种液相以细小液滴形式分布于另一种液相中形成两液相组成的足够稳定的系统称为乳化液。若将水和油在烧杯中静置，如图a所示，油、

6、水是分层的。在边界上形成油和水的接触界面。如果加入少量表面活性剂（乳化剂）则首先表面活性物质排列在界面上如图b所示,将油和水联接在一起。经搅拌后，表面活性剂形成外壳将油滴包围起来，使油形成小颗粒分散于水中，乳化剂具有两亲作用，使水溶液呈现乳状，如图c所示。乳化液稳定性条件：必须加入乳化剂。乳化热力学机理：（a）油滴散布在水中时，由于油—水界面的比表面很大，体系能量很高，因此是热力学不稳定体系，当油滴相碰时就会聚合，以减少相界面，降低体系能量，形成图a的分布。（b）加入乳化剂后，其分子具有双亲结构，可以吸附在两相界面上，降低界面张力，降低体系能量，使

7、体系稳定。此外，离子型的表面活性物质可以使液滴间产生库仑斥力，使乳化液稳定存在。金属加工中的工艺润滑一般是O/W型的乳化液。一般用于轧制、拉拔和冲压过程。乳化液组成：在铝、铜及其合金的热轧与冷轧过程中，乳化液组分大体相同：80～85％机油或变压器油＋10～15％油酸＋5％三乙醇胺。使用方法：把乳化液配成乳剂（乳膏）——90～97％加水搅拌——生产使用●乳化液与乳化剂类型乳化液的类型：①水包油型（O/W）乳化液－水多油少，用于润滑冷却，是金属成形常用的乳化液。②油包水型（W/O）乳化液－水少油多，如重油乳化液，主要用于燃料燃烧。加入某些表面活性物质，

8、可使乳化液稳定，这些物质称为乳化剂。根据形成乳化液的类型。乳化剂可分为两类：①水包油型（O/W〕乳化剂－是亲水性的，在水中