Tạo lập tổ hợp chất tạo nhũ pha chế chất lỏng gia công kim loại hệ nhũ thuận

..

NGUYỄN MẠNH DƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH : CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

TẠO LẬP TỔ HỢP CHẤT TẠO NHŨ PHA CHẾ
CHẤT LỎNG GIA CÔNG KIM LOẠI
HỆ NHŨ THUẬN

NGUYỄN MẠNH DƯƠNG
2007 - 2009
Hà Nội
2009

HÀ NỘI 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

TẠO LẬP TỔ HỢP CHẤT TẠO NHŨ PHA CHẾ CHẤT
LỎNG GIA CÔNG KIM LOẠI
HỆ NHŨ THUẬN
NGÀNH : CƠNG NGHỆ HỐ HỌC
MÃ SỐ:23.04.3898
NGUYỄN MẠNH DƯƠNG

Người hướng dẫn khoa học : TS. LÊ KIM DIÊN

HÀ NỘI 2009


Lời cảm ơn
Luận văn này được hoàn thành tại Bộ mơn Cơng nghệ hữu cơ-hố
dầu và khí trường Đại học Bách khoa Hà nội, Phịng thí nghiệm trọng điểm
quốc gia cơng nghệ Lọc và hố dầu-Viện Hố học Cơng nghiệp Việt nam.

Tôi xin chân thành cám ơn Tiến sĩ Lê Kim Diên đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt thời gian thực hiện Luận văn này.

Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô trong Bộ môn Cơng nghệ Hố
dầu và khí-Khoa Cơng nghệ Hố học-Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
các cán bộ nghiên cứu tại phịng Thí nghiệm trọng điểm quốc gia cơng
nghệ lọc và hố dầu-Viện Hố học Cơng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ
tơi trong suốt q trình thực hiện thực nghiệm.

Cuối cùng, tơi xin cám ơn gia đình, bạn bè và đơng nghiệp đã động
viên giúp đỡ tơi trong q trình học tập và nghiên cứu.
Hà nội, ngày 11 tháng 11 năm 2009

Nguyễn Mạnh Dương


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

MỞ ĐẦU .............................................................................................. 4
PHẦN 1 : TỔNG QUAN..................................................................... 5
1.2. Chất lỏng gia công kim loại ......................................................... 7
1.2.1. Định nghĩa .................................................................................. 7
1.2.2. Phân loại chất lỏng gia công kim loại[1,2] ............................... 7
1.2.3. Nhũ cắt gọt kim loại[1,2] ........................................................... 7
1.2.4. Các thành phần của dầu nhũ cắt gọt kim loại[1,2] ................. 8
Dầu nhũ cắt gọt kim loại bao gồm dầu gốc khoáng, hệ chất tạo nhũ và các
phụ gia tính năng khác. ......................................................................... 8
1.2.4.1. Dầu gốc khoáng[1,2] ............................................................... 8
1.2.4.2. Chất tạo nhũ[4,6,7] .............................................................. 10
1.2.4.3. Phụ gia tính năng[1,2] ......................................................... 11
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền, sự ổn định của nhũ tương13
1.2.8. Các đặc tính cơ bản cần thiết để xác định tính chất hóa lý và tính
năng của dầu nhũ gia công kim loại. [1,2,4,6,7] .............................. 21
1.2.8.1. Tỷ trọng .................................................................................. 21
1.2.8.2. Độ nhớt .................................................................................. 21
1.2.8.3. Độ ổn định cơ học ................................................................. 22
1.2.8.4. Tính chống tạo bọt ................................................................ 22
1.2.8.5. Tính ổn định nhũ .................................................................. 22
1.2.8.6. Tính bơi trơn, chống ăn mịn và khả năng làm mát............ 22
1.2.8.7. Trị số axit ............................................................................... 24
1.2.8.8. Độ bền oxy hóa ...................................................................... 24

2.1. Phương pháp thực nghiệm ........................................................ 28
2.2.1. Yêu cầu về nguyên liệu ............................................................ 30
2.2.2. Cách tiến hành quá trình tổng hợp amit ................................ 30
2.3. Các phương pháp đánh giá sản phẩm amit ............................. 31
2.3.1. Phương pháp phổ hấp phụ hồng ngoại .................................. 31
Phan Đình Minh

2

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

2.3.2. Phương pháp khối phổ............................................................. 32
2.4. Lựa chọn chất đồng tạo nhũ để tạo tổ hợp .............................. 33
2.5. Quá trình điều chế nhũ cắt gọt kim loại .................................. 33
2.5.2. Các bước tiến hành : ................................................................ 33
2.6. Xác định các chỉ tiêu tính năng của nhũ .................................. 34
PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................... 39
3.1.1. Khảo sát, phân tích đánh giá, lựa chọn dầu gốc khống ...... 39
3.1.2.1. Xác định tính chất hóa lý và thành phần axit béo.............. 43
3.2. Các phản ứng tổng hợp.............................................................. 46
3.2.1. Tổng hợp metyl este.................................................................. 46
3.2.2.1. Phản ứng dùng xúc tác KOH tan trong MEA ..................... 47
3.2.2.2. Phản ứng dùng xúc tác hoà tan trong dung môi ................ 50
3.2.2.3. Xúc tác ancolat (CH3O- ) ....................................................... 53
3.3. Phân tích sản phẩm Amit ........................................................... 57

3.3.1. Phổ hồng ngoại ........................................................................ 57
3.3.2. Phân tích phổ khối (GC) .......................................................... 58
3.4. Nghiên cứu tổng hợp điều chế nhũ gia công kim loại ............. 60
3.4.1. Xác định HLB của sản phẩm amit .......................................... 60
3.4.2. Xác định nồng độ tối ưu của chất nhũ hóa hỗn hợp (Ami/TWEEN80)
............................................................................................................. 62
3.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền nhũ ............................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 68

Phan Đình Minh

3

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

MỞ ĐẦU
Hiện nay trên thế giới, việc sử dụng chất lỏng gia công kim loại ngày
càng trở nên phổ biến. Tổng sản lượng tiêu thụ trên thế giới hiện nay ước
tính khoảng 2 triệu kilo lít. Các nước châu Mỹ là nơi tiêu thụ nhiều nhất,
chiếm khoảng 36% tổng sản lượng của thế giới. Tiếp theo là châu Á chiếm
khoảng 30%, các nước châu Âu 28%, còn lại là các nước châu Phi, Úc.
Ở Việt Nam các sản phẩm chất lỏng gia cơng kim loại được cung cấp
từ hai nguồn chính là nhập khẩu với giá bán cao từ nước ngoài và từ các cơ
sở sản xuất trong nước có chất lượng khơng ổn định. Chính vì vậy việc
nghiên cứu và sản xuất được sản phẩm có chất lượng đảm bảo, giá cả hợp

lý là rất cần thiết.
Mặt khác vấn đề sử dụng các dạng năng lượng cũng như các sản
phẩm có nguồn gốc thực vật, thân thiện với môi trường đang được khuyến
khích hơn bao giờ hết. Do đó việc nghiên cứu sử dụng khả năng biến tính
dầu thực vật trong chất lỏng gia cơng kim loại có một ý nghĩa quan trọng
trong việc chủ động nguồn nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm và tăng khả
năng thân thiện với môi trường.
Trong khuôn khổ đề tài chúng tôi nghiên cứu tạo lập tổ hợp chất tạo
nhũ pha chế chất lỏng gia cơng kim loại hệ nhũ thuận, góp phần vào việc
tăng hiệu quả trong sản xuất kinh doanh và bảo vệ mơi trường.

Phan Đình Minh

4

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

PHẦN 1 : TỔNG QUAN
1.1. Sơ lược về q trình gia cơng kim loại
Mục đích của q trình gia cơng kim loại là tạo ra một hình dạng mới
cho kim loại. Việc tạo hình dạng mới bằng q trình gia cơng kim loại luôn
kèm theo sự tiếp xúc giữa hai vật rắn với nhau, đó là dụng cụ gia cơng và
vật gia công. Sự tiếp xúc này gắn với sự biến dạng dẻo của kim loại trong
quá trình biến hình kim loại, hoặc tạo ra hình dạng mới bằng cách cắt gọt
theo ý muốn.

Các quá trình biến hình kim loại như: cán, đùn, vuốt,… với các nguyên
công thường được tiến hành ở điều kiện nhiệt độ mơi trường và nhiệt độ
cao, có thể được xếp vào dạng gia công nguội hoặc gia cơng nóng. Các q
trình gia cơng nóng thường gồm các q trình làm biến dạng cả khối vật
liệu, cịn được gọi là các q trình gia cơng loại một. Các q trình gia
cơng loại hai bao gồm các ngun cơng nguội. Thông thường trong gia
công kim loại, hệ số ma sát càng thấp thì mức độ tiêu hao lực và công suất
càng giảm. Tuy nhiên hệ số ma sát trong các q trình này khơng được q
cao cũng như khơng quá thấp. Chẳng hạn trong nguyên công Cán, hệ số ma
sát giữa trục lăn và phôi cán thấp sẽ làm giảm tiêu hao năng lượng, giảm
nhiệt độ sinh ra, giảm mài mòn trục lăn. Tuy nhiên, nếu ma sát quá thấp lại
gây hiện tượng trượt mà có thể làm hỏng bề mặt phơi cán và ảnh hưởng
xấu đến q trình biến hình.
Trong quá trình cắt gọt kim loại: kim loại ở ngay trước mũi dao bị nén
ở áp suất cực kỳ lớn. Sự nén này sinh ra nhiệt độ cao đủ để gây biến dạng
dẻo tại vùng cắt.

Phan Đình Minh

5

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Hình 1.1. Mơ phỏng q trình gia cơng kim loại
Q trình cắt bao gồm hai phân đoạn:

- Sự tạo phoi từ phôi nhờ dụng cụ cắt
- Sự chuyển động của phoi dọc theo bề mặt dụng cụ cắt
Cả hai việc này dẫn đến việc phát sinh nhiệt độ cao tại dụng cụ cắt và
chi tiết gia cơng. Như trên hình vẽ (hình 1.1) thì nhiệt độ cao được sinh ra ở
đầu dụng cụ cắt gọt. Tuy nhiên nhiệt độ cao này không chỉ tập trung ở đầu
dao cắt mà phân bố dọc theo bề mặt dao, nơi có sự tiếp xúc và xảy ra ma
sát giữa dao cắt và phôi. Khoảng 15% nhiệt phát sinh trong quá trình cắt
gọt truyền qua dụng cụ cắt, phần còn lại được phân bố ở chi tiết gia công và
phoi.
Nhiệt độ cao phát sinh trong quá trình cắt gọt chỉ đem lại một lợi ích
duy nhất là làm cho quá trình cắt gọt kim loại được dễ dàng hơn, cịn nhược
điểm của chúng thì rất nhiều, bao gồm:
- Giảm tuổi thọ dao cắt
- Chất lượng bề mặt gia công kém
- Giảm tốc độ cắt gọt
- Tăng sự mài mịn dao cắt
Tóm lại, các q trình gia công kim loại luôn kèm theo má sát lớn, nhiệt
độ phát sinh cao, và sự mài mài dụng cụ gia cơng. Nhược điểm trên có thể
khắc phục, giảm bớt bằng cách sử dụng chất lỏng gia cơng kim loại.

Phan Đình Minh

6

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

1.2. Chất lỏng gia công kim loại
1.2.1. Định nghĩa
Chất lỏng gia công kim loại là chất lỏng dùng để bôi trơn và làm mát trong
q trình gia cơng kim loại.[2]
1.2.2. Phân loại chất lỏng gia cơng kim loại[1,2]
Trong q trình gia cơng kim loại, tùy thuộc vào điều kiện làm việc
của từng q trình gia cơng cụ thể, các chất lỏng gia cơng kim loại được
chia thành một số dạng chính như sau:
- Chất lỏng gia cơng gốc dầu khống gồm dầu khoáng và một số phụ
gia đặc biệt như phụ gia chống kẹt xước, cực áp…
- Chất lỏng gia công gốc nước: dầu nhũ cắt gọt kim loại, dung dịch
nước của các polyme và các phụ gia đặc biệt
- Chất lỏng gia công tổng hợp bao gồm các hợp chất hữu cơ tổng hợp
như este phốt phát, polyglycol, polyxyloxan…
Trong tất cả các loại chất lỏng gia cơng kim loại trên thì dầu nhũ cắt
gọt kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trên thực tế.
1.2.3. Nhũ cắt gọt kim loại[1,2]
Dầu có thể hoà tan với nước mang lại sự làm mát và bôi trơn cần thiết
cho gia công cắt gọt kim loại.
Trước đây, các loại dầu này nói chung được xem là “các dầu hoà tan”
và chúng về cơ bản là dầu khống có chứa chất nhũ hố cho phép chúng
trộn chung với nước.
Ngày nay, dầu có thể hồ tan được trong nước được chia làm ba nhóm
cơ bản:
- Soluble oil: chứa 50 ÷ 85% dầu khống với chất nhũ hố. Chúng
tạo thành các nhũ tương màu sữa lớn.
- Chất tổng hợp: Chúng hồn tồn khơng có dầu khống và tạo
thành các dung dịch trong suốt với nước.
Phan Đình Minh

7

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

- Chất bán tổng hợp: Chứa 5 ÷ 50% dầu khống với các chất nhũ
hoá, tuy nhiên dầu pha là loại dầu pha nước. Chúng tạo thành nhũ vi mô.
Các chất bán tổng hợp là dầu cắt gọt tuyệt hảo.
1.2.4. Các thành phần của dầu nhũ cắt gọt kim loại[1,2]
Dầu nhũ cắt gọt kim loại bao gồm dầu gốc khoáng, hệ chất tạo nhũ
và các phụ gia tính năng khác.
1.2.4.1. Dầu gốc khoáng[1,2]
Dầu gốc khoáng được sản xuất bằng phương pháp chưng cất chân
khơng, phần cặn chưng cất khí quyển dầu thơ (dầu mỏ).
Phân loại dầu mỏ dựa vào bản chất hoá học có nghĩa là dựa vào
thành phần của các loại hydrocacbon có trong dầu. Nếu trong dầu, họ
hydrocacbon nào chiếm phần chủ yếu thì dầu mỏ sẽ mang tên loại đó. Phân
loại theo thành phần hydrocacbon được thể hiện qua bảng 1.1.
Bảng 1.1 Đặc tính vật lý hóa học của các loại dầu khống khác nhau
Tính chất
Độ nhớt ở 400C, mm2/s
Độ nhớt ở 1000C, mm2/s
Chỉ số độ nhớt
Tỉ trọng d 420
Nhiệt độ chớp cháy,0C

Điểm anilin, 0C
Nhiệt độ đông đặc,0C
Phân tử lượng
Chỉ số khúc xạ
Phân tích qua đất sét
%Hợp chất phân cực
%Hợp chất thơm
%Thành phần no
Loại nguyên tử cacbon
(Phân tích cấu trúc
nhóm)
%CA
%CN
%CP
Phan Đình Minh

Thành phần hóa học
Dầu
Dầu parafin
Dầu aromat
naphten
40
40
36
6,2
5,0
4,0
100
0
185

0,8628
0,9194
0,9826
229
174
160
107
73
17
-15
-30
-24
440
330
246
1,4755
1,5068
1.5503
0,2
8,5
91,3

3,0
43
54

2
32
66

19
37
44

8

6,0
80
14

41
36
23
Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Các parafin mạch thẳng, dài là loại sáp rắn nên hàm lượng của chúng
trong dầu bôi trơn phải giảm tới mức nhỏ nhất, đặc biệt đối với dầu bôi trơn
sử dụng ở nhiệt độ thấp.
Mặt khác, đối với iso-parafin là thành phần rất tốt trong dầu bơi trơn
vì chúng có độ ổn định và tính nhiệt nhớt tốt. Mạch nhánh iso-parafin càng
dài thì đặc tính này càng thể hiện rõ ràng hơn. Tương tự như vậy đối với
hydrocacbon vòng no và vòng thơm.
Số vòng ngưng tụ càng nhiều mà mạch nhánh parafin càng ngắn thì tính
chất nhiệt nhớt của hydrocacbon càng kém và càng khơng thích hợp để làm
dầu bơi trơn.

Trong thực tế, dầu gốc khoáng là hỗn hợp của các phân tử đa vịng có
đính nhánh parafin, naphten hoặc aromat tuỳ thuộc vào loại hydrocacbon
nào chiếm ưu thế. Dầu aromat không được dùng làm dầu bôi trơn.
Việc lựa chọn dầu gốc để pha chế chất bôi trơn phụ thuộc vào độ nhớt,
mức độ tinh chế, độ ổn định nhiệt độ và khả năng tương hợp với các chất phụ
gia khác hoặc vật liệu mà dầu bôi trơn sẽ tiếp xúc trong quá trình sử dụng.
Dầu với hàm lượng parafin cao và hợp chất vịng thơm thấp sẽ thích
hợp hơn trong việc sử dụng để pha trộn dầu cắt gọt vì chúng:
+ Có tính chống oxy hố tự nhiên tốt hơn.
+ Có tính ổn định độ nhớt tốt hơn khi nhiệt độ thay đổi.
+ Ít gây hại cho da
+ Ít gây những sự cố làm phòng hoặc phá huỷ chi tiết bằng cao su
xung quanh máy cơng cụ.
+ Màu nhạt tăng tính hấp dẫn của sản phẩm.
Dầu có độ nhớt cao sẽ gia tăng khả năng bôi trơn và chịu tải, tuy nhiên
nó có khuynh hướng làm kết dính với mạt kim loại nhiều hơn và có vấn đề
dầu bị kéo ra ngồi.

Phan Đình Minh

9

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Dầu có độ nhớt thấp có thể làm thốt phoi nhanh, nhiều hơn ở vùng

cắt, dụng cụ cắt. Việc này đặc biệt trong khoan lỗ sâu và gia cơng chuốt.
Chúng có thể tiến sâu và làm ướt bề mặt kim loại nhanh hơn, và có thể
mang phụ gia vào vùng cắt nhanh hơn.
Để dầu nhũ gia công kim loại hoạt động tốt, dầu gốc khống phải có
độ nhớt phù hợp, khơng q cao cũng khơng q thấp. Vì nếu độ nhớt q
thấp sẽ làm cho dầu nhũ gia công kim loại chảy qua chi tiết quá nhanh, làm
cho sự tiếp xúc với các chi tiết gia công không đủ lâu để truyền nhiệt ra
ngồi với số lượng phù hợp và thốt phoi hợp lý.
Trong gia công kim loại dầu gốc phù hợp cho pha chế dầu nhũ gia
cơng kim loại có độ nhớt ở 400C nằm trong khoảng 7÷30 cSt để đảm bảo
tính năng bơi trơn và làm mát tốt.
Dựa trên nguồn nguyên liệu trên thị trường và nguồn nguyên liệu có
sẵn trên thị trường. Chúng tôi lựa chọn dầu biến thế. Dầu này có độ nhớt
động học ở 400C vào khoảng 10,2 cSt.
1.2.4.2. Chất tạo nhũ[4,6,7]
Chất tạo nhũ là những chất hoạt động bề mặt, thơng thường có trọng
lượng phân tử nằm trong khoảng 200 ÷ 600. Trong phân tử chất hoạt động
bề mặt có hai nhóm với bản chất trái ngược nhau trong phân tử, nhóm dễ
tan trong nước (nhóm ái nước) và nhóm kia dễ tan trong dầu (nhóm kỵ
nước hay nhóm ái dầu). Do đó khi có mặt chất hoạt động bề mặt trong một
hệ nhũ tương dầu/nước, thì tại bề mặt phân chia pha phân tử chất hoạt động
bề mặt được sắp xếp theo một trình tự nhất định: nhóm kỵ nước quay vào
pha dầu, nhóm ưa nước quay vào pha nước. Vì thế, các chất hoạt động bề
mặt có tính chất hoạt động hấp phụ cao hơn so với những chất khơng có
nhóm kỵ nước. Sự hấp phụ đó làm cho pha dầu/nước dường như liên kết lại
với nhau, sự khác biệt giữa chúng ít đi, sức căng bề mặt giữa chúng trở nên
nhỏ hơn. Sự giảm sức căng bề mặt bởi sự hấp phụ của chất nhũ hóa là điều

Phan Đình Minh

10

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

kiện cần của sự tồn tại nhũ tương. Đóng vai trị chất bị hấp phụ, lượng chất
tạo nhũ cần thiết để làm bền nhũ thường không cần nhiều.

a. Giọt nhũ nghịch (nước trong dầu )

b. Giọt nhũ thuận (dầu trong nước)

Hình 1.1. Cấu trúc giọt nhũ thuận và nghịch
Các chất hoạt động bề mặt có tác dụng gây nhũ bao gồm:
- Các ankenyl suxinimit, amit
- Các muối sunfonat
- Các axit béo và muối của axit béo
- Các este của axit béo
- Các polyankel glylcol
- Cá phenol và phenol este
- Các etanol amin
- Các amin của dầu tallo
Thông thường trong nhũ tương, nồng độ cân bằng của các chất
hoạt động bề mặt trên mặt phân cách dầu-nước cao hơn trong thể tích pha.
1.2.4.3. Phụ gia tính năng[1,2]
Phụ gia tính năng là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vơ cơ, thậm

chí chỉ là những nguyên tố, được đưa vào chất lỏng gia cơng kim loại nhằm
tạo cho chất lỏng gia cơng có các tính năng bổ sung đối với từng q trình
cụ thể.

Phan Đình Minh

11

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Các chất phụ gia thường được thêm vào trong chất lỏng gia công kim
loại gồm: phụ gia chống tạo bọt, phụ gia chống ăn mòn, phụ gia chống kẹt
xước, phụ gia diệt khuẩn, phụ gia chống oxi hoá ...
a. Phụ gia chống tạo bọt
Sự tạo bọt gây ra nhiều phiền phức trong q trình vận hành máy gia
cơng kim loại, để giảm hoặc tránh sự tạo bọt người ta dùng phụ gia chống
tạo bọt.
Cơ chế của quá trình phá bọt là các phụ gia chống tạo bọt bám vào
các bọt khí làm giảm sức căng bề mặt của chúng. Các bọt khí nhỏ vì thế tụ
lại với nhau thành bọt khí lớn hơn, nổi lên bề mặt lớp bọt, vỡ ra làm thốt
khí ra ngồi. Khả năng chống lại sự tạo bọt của chất lỏng gia công kim loại
là khác nhau tuỳ thuộc vào thành phần của chất lỏng gia công kim loại.
Khả năng này có thể khống chế được bằng cách bổ sung một lượng nhỏ
chất chống tạo bọt vào chất lỏng gia công kim loại.
Silicon lỏng, đặc biệt là polymetylxyloxan có cấu trúc phân tử: là các

chất chống tạo bọt có hiệu quả nhất với nồng độ 1÷20 (phần triệu) ppm.
b. Phụ gia diệt khuẩn
Được dùng để ngăn ngừa hoặc làm giảm sự phát triển của vi sinh vật
như: vi khuẩn, nấm, mốc ... kéo dài tuổi thọ của dầu nhũ.
Các chất diệt khuẩn quan trọng thuộc các nhóm hợp chất sau:
- Phenol
- Hợp chất chứa clo
- Etanolamin
- Formandehyd và các hợp chất giải phóng ra formandehyd
- Hợp chất dạng morfin
Các chất chelat như là tetranatri etylendiamintetraxetat khi được bổ
xung vào hệ chứa phụ gia diệt khuẩn thích hợp có thể làm tăng hoạt tính
một cách đáng kể.

Phan Đình Minh

12

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Có một điều quan trọng cần chú ý ở đây là nhiều phụ gia diệt khuẩn
dùng cho chất lỏng gia công kim loại bị giảm hoạt tính đi khá nhanh. Hơn
nữa do thành phần của các chất lỏng gia công kim loại q khác nhau nên
khơng có một phụ gia diệt khuẩn nào có hiệu quả cho tất cả các loại chất
lỏng cắt gọt. Đối với từng loại chất lỏng gia công kim loại gốc nước cần

được nghiên cứu cụ thể xem chất diệt khuẩn nào thích hợp nhất.
Chú ý có nhiều phụ gia diệt khuẩn gây độc hại cho người.
c. Phụ gia chống ăn mòn kim loại
Phụ gia chống ăn mòn tạo thành lớp bảo vệ trên bề mặt kim loại,
ngăn cách sự tiếp xúc giữa các tác nhân ăn mòn như axit và một số chất
khác với kim loại nền. Màng bảo vệ cũng giảm tối thiểu tác dụng xúc tác
oxi hóa của các kim loại.
Các chất ức chế ăn mòn được sử dụng rộng rãi nhất: Muối của axit
cacboxylic, amit, amin, sulfonat
d. Phụ gia cực áp (phụ gia chống kẹt xước)
Phụ gia này ngăn ngừa sự kẹt xước và hàn dính giữa các bề mặt kim
loại đang hoạt động dưới áp suất cực lớn.
Phụ gia cực áp tác dụng với bề mặt ma sát tạo các hợp chất mới có
ứng suất cắt thấp hơn kim loại gốc nên lớp phủ hình thành chịu trượt cắt
trước tiên và nhiều hơn.
Các phụ gia cực áp được sử dụng rộng rãi nhất là các loại dầu béo
được sulfua hoá, các este và hydrocacbon, như polybuten, hydrocacbon
được clo hoá, các hợp chất chứa lưu huỳnh – clo, các disunfua thơm và
mạnh thẳng (thường là dibenzyl disunfua, dibutyl disunfua, clobenzyl
disunfua), photphit hữu cơ, dầu béo photpho hoá và nhiều chất khác.
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền, sự ổn định của nhũ tương
1.2.5.1. Các chất có hoạt tính bề mặt hỗn hợp[4,6,7]
Nhiều ví dụ đã được đưa ra về các hợp phần thứ yếu, các chất khác
có sẵn hay thêm vào, có hiệu ứng lớn trên lực căng bề mặt của các dung
Phan Đình Minh

13

Lọc hóa dầu K47

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

dịch. Chẳng hạn, các axit mạch dài, rượu…tạo ra các chỗ uốn của muối của
parafin mạch dài không tinh khiết (Lauryl Alconhon trong Natri Lauryl
Sulphat). Thực tế, chất không phân ly ion được tan ra bởi đơn lớp ion bởi
vì dãy kỵ nước có thể kết hợp chuỗi của chất có hoạt tính bề mặt gốc đã
định hướng trong bề mặt.
Vì thế sự hiện diện của chất có hoạt tính bề mặt chính làm cho chất
hoạt động bề mặt mạnh hơn và làm giảm lực căng bề mặt lớn hơn sức căng
bề mặt được tạo ra bởi hai dung dịch riêng rẽ.
Thuyết này được thử nghiệm đối với hệ laurate natri/axit lauric. Kết
quả cho thấy sự có mặt của các ion laurat làm axít lauric có hoạt động bề
mặt cao lên rất nhiều, các nồng độ tính được cho một nửa lượng bề mặt là
1÷3.10 mol/l cho laurat và 4,8.10 mol/l axit lauric [7]
1.2.5.2. Vai trị của tính hấp phụ của mặt phân cách[4,6,7]
Có nhiều ví dụ về các lớp chất hấp phụ ở các mặt phân cách
khí/nước và thường kết hợp với tính co dãn bề mặt cao và do đó co dãn
Marangoni – Gibbs mạnh và dường như là không thể tạo ra khả năng hấp
phụ mà không co dãn.
Đối với thể nhũ tương có hai lý do khác giảm khả năng hấp phụ của mặt
phân cách làm ảnh hưởng đến độ ổn định. Khả năng hấp thụ cao của mặt
phân cách hiếm khi bắt gặp (ngoại trừ trường hợp các chất cao phân tử).
Nguyên nhân sự ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến khả
năng hấp phụ của mặt phân cách là lớp hấp phụ được giữ cố định trên bề
mặt, các giọt nhỏ đến nỗi mọi ứng suất tiếp tuyến chung mà các giọt này
đều có thể ảnh hưởng ngay lập tức tới chúng chịu tác động ngược lại bởi
các gradient lực căng bề mặt. Đã biết rằng các giọt bằng nhau với độ lớn

đường kính khoảng 1μm có bề mặt khơng thay đổi khi chuyển động qua
nước chứa một lượng nhỏ tạp chất hoạt động bề mặt, chúng tuân theo quy
luật của Stokes hơn là quy luật của Hadaman’s[4].
Nhận xét :
Phan Đình Minh

14

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

- Khi các giọt thể nhũ tương tiến gần đến nhau dưới tác động của
lực hấp dẫn, chuyển động Brown, hoặc thông qua tác động của lực thủy
động học, sự phá vỡ của màng chất lỏng xen giữa bị chống lại bởi hiệu ứng
Marangoni – Gibbs, chúng làm giảm sự bóp méo cục bộ và dẫn đến làm
mỏng đều lớp bề mặt.
- Các giọt nhũ trong hệ nếu bị chuyển động cưỡng bức có thể va
chạm, có thể kết dính, phá vỡ màng tùy theo chế độ thủy động và sự tham
gia của các chất có hoạt tính bề mặt.
- Các hiệu ứng này xảy ra tương ứng với các màng dày, thậm chí
vượt qua tầm tác động của lực phân cách, nhưng lực phân cách này cần
phải được giải thích sự chuyển hóa cơ bản.
1.2.6. Hằng số cân bằng giữa tính ưa nước và ưa dầu (hay ưa nước - kỵ
nước) HLB ( Hydrophile Lipophile Balance) của chất nhũ hóa [3,4,5,6]
* Định nghĩa HLB
HLB: Là một hàm số của phần trăm trọng lượng nhóm ái nước của

các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) không ion.
Cân bằng ưa nước- ưa dầu là một trong số những đặc tính quan trọng
nhất của chất nhũ hoá, biểu thị mối tương quan về ái lực hút chất nhũ hoá
đồng thời giữa pha nước và pha dầu, giá trị HLB (hay giá trị cân bằng nước
dầu) thể hiện tỷ lệ của đặc tính này. Cân bằng này được xác định bởi thành
phần hoá học và khả năng bị ion hố trong mơi trường nước của một chất
tạo nhũ ... Vì vậy, các phân tử có thể tan hay có ái lực với pha dầu có giá trị
HLB thấp (propylenglycolstearat tinh khiết có HLB thấp – ưa dầu mạnh),
và các chất HĐBM có thể tan hay có ái lực với pha nước có giá trị HLB
cao (polyoxyetylenstearat có chuỗi polyoxyetylen dài có HLB cao). Các
chất tạo nhũ có khả năng ion hố thì chỉ số HLB cịn cao hơn nữa. Như vậy
có thể thấy các tác nhân nhũ hoá tạo nhũ tương nước trong dầu (pha liên
tục là pha nước, pha phân tán là pha dầu) có trị số HLB trung bình các phụ
gia tăng tính tan sẽ có trị số HLB cao nhất.
Phan Đình Minh

15

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Giá trị HLB đối với phần lớn các chất tạo nhũ không ion có thể
được tính tốn từ thành phần hố học theo lý thuyết hoặc bằng các dữ liệu
phân tích theo các phương pháp thực nghiệm. Các tính tốn từ thành phần
hoá học thường dẫn đến các sai số đáng kể bởi vì nhiều chất HĐBM được
biết ở dạng thương phẩm có tên gọi thường khơng phản ánh thành phần

thực chất của nó. Vì vậy, các số liệu thu được từ sự phân tích các chất tạo
nhũ mới là cơ sở tốt nhất cho việc xác định giá trị HLB. Điều này đặc biệt
đúng với các chất HĐBM không ion.
* Xác định giá trị HLB
Đối với nhiều chất tạo nhũ không ion, giá trị HLB có thể tính
theo các phương pháp sau:
HLB được tính theo cơng thức:
HLB = E/5

(*)

Trong đó: - E: Hàm lượng (%) của nhóm polyoxyetylen
Ví dụ: Trong polyoxystearat, hàm lượng các nhóm oxyetylen được
xác định là 85%, giá trị HLB = 85/5 = 17
Nếu một chất tạo nhũ là 100% ưa nước (tất nhiên khơng tồn tại),
nó sẽ chỉ được đặt cho một giá HLB = 20, yếu tố thu gọn chỉ số bằng 1/5
này là do sự thuận tiện khi sử dụng các chỉ số nhỏ hơn. Đối với các chất tạo
nhũ ion, thường không thể xác định chỉ số HLB qua phần trăm khối lượng
nhóm ưa nước trong phần tử chất nhũ hố.
* Cơng thức tính HLB qua chỉ số xà phịng hố lượng axit tự do
HLB = 20.(1-S/A) (*)
Trong đó: S: Là chỉ số xà phịng hố tính bằng số mg KOH dùng để xà
phịng hố 1g chất béo
A: Tính bằng số mg KOH dùng để trung hoà 1g các axit béo (số
axit) được thu hồi sau khi đã thuỷ phân từ chính chất HĐBM đó.

Phan Đình Minh

16

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Ví dụ: Các glixerin monostearat cơng nghiệp (hỗn hợp mono và
diglixerit) có chỉ số xà phịng hố được xác định là 175 và lượng axit thu
hồi cho số axit là 200, chất tạo nhũ có chỉ số HLB = 20. (1-175/200) = 2,5.
Cũng với cách tính tốn trên, sorbitolmonolaurat có chỉ số xà phịng hố là
164 và số axit là 290 sẽ có giá trị HLB = 20.(1-164/290) = 8,7
Mặc dầu các công thức đưa ra ở trên thoả mãn rất nhiều việc đánh
giá tính chất của chất tạo nhũ khơng ion, tuy nhiên cịn có một số các chất
tạo nhũ khơng ion mà cấu trúc không cho phép xác định bằng cách tính như
trên, ví dụ các chất tạo nhũ trên cơ sở propylenoxit hoặc butylenoxit hoặc
những chất có chứa nitơ sunfua. Mặt khác các dạng chất HĐBM ion không
thoả mãn yêu cầu về thành phần khối lượng, vì thực tế, các nhóm ưa nước
này có khối lượng rất nhỏ nhưng sự ion hố có ảnh hưởng rất đặc biệt đến
tính ưa nước của một chất tạo nhũ. Vì vậy, các giá trị HLB của một số chất
nhũ hố khơng ion đặc biệt này và tất cả các chất nhũ hoá ion phải được
xác định bằng phương pháp thực nghiệm, còn thang HLB ở trên (HLB =
1÷20) chỉ thích hợp với chất HĐBM không ion. Đối với các chất HĐBM
ion người ta đã xây dựng một số giá trị quy ước trong đó HLB có thể có giá
trị từ 1 đến 40. Ví dụ, bằng nhiều phương pháp thực nghiệm, người ta đã
xác định được giá trị HLB của Kali laurat tinh khiết là 40, điều đó khơng có
nghĩa là chất này có 200% ưa nước, mà nó chỉ thể hiện một giá trị HLB
hiệu dụng khi sử dụng kết hợp với một chất tạo nhũ khác.
* Phương pháp đánh giá sơ bộ
Giá trị HLB cũng có thể xác định thơ bằng quan sát độ tan của tác

nhân tạo nhũ trong pha nước và xác định giá trị HLB tương đối của chúng.
Bảng 1.2. Các thông số đánh giá theo phương pháp
Quan sát

Thang HLB

Không phân tán trong nước

1–4

Phân tán kém trong nước

3–6

Phân tán dạng sữa sau khi lắc mạnh

6–8

Phan Đình Minh

17

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Phân tán dạng sữa bền

8 – 10

Phân tán dạng trong hay sáng xanh

10 – 13

Dung dịch trong

lớn hơn 13

* Xác định giá trị HLB qua chỉ số nước
Greenwald đã xây dựng một phương pháp chuẩn độ qua đó
gián tiếp đánh giá cân bằng phân tán của chất tạo nhũ trong pha nước. Quy
trình được tiến hành với một gam chất tạo nhũ được hồ tan trong 30 ml
hỗn hợp hai dung mơi 4% benzen và 96% dioxan. Dung dịch này được tiến
hành chuẩn độ bằng nước cất cho tới khi xuất hiện các vết đục bền vững.
Hỗn hợp dung môi đặc biệt này được chọn vì nó cho điểm tương đương rõ
nét và độ lặp lại cao đặc biệt đối với các chất tạo nhũ ion. Số ml nước cất
sử dụng trong quá trình chuẩn độ được gọi là chỉ số nước. Lượng nước
chứa trong dioxan và benzen có thể ảnh hưởng đến kết quả của phương
pháp. Nhiệt độ môi trường cũng có ảnh hưởng khá lớn đến kết quả chuẩn
độ. Trung bình chỉ số nước thay đổi là 0,08ml/0C. Bản chất của q trình
xuất hiện tính đục là do xuất hiện sự đảo nhũ tương, tại điểm này kích
thước hạt pha phân tán trở nên nhỏ hơn.
Việc xác định giá trị HLB theo phương pháp này có nhiều ưu điểm,
áp dụng được với chất HĐBM không ion và ion, điều kiện thực hiện đơn
giản và cho độ tin cậy tốt.
* HLB của hỗn hơp chất tạo nhũ A và B:
(*)

HLB =

(wA .HLB A ) + (wB .HLBB )
wA + wB

Trong đó : HLBA , HLBB :
w A , wB

Chỉ số HLB của A và B.

: Tỷ số trọng lượng của A và B.

Nếu một dầu với một chỉ số HLB cần thiết được thiết lập để tạo nhũ
thì một chất nhũ hố có cùng HLB như dầu sẽ được lựa chọn. Độ bền của
nhũ được nghiên cứu trên cơ sở cấu trúc hố học của chất hoạt động bề mặt
Phan Đình Minh

18

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

* Giá trị HLB u cầu (RHLB):
Trong các cơng trình nghiên cứu về các chất tạo nhũ và hệ nhũ
tương, Griffin cũng đưa ra khái niệm Giá trị HLB yêu cầu. Giá trị này có

nghĩa với mỗi một loại dầu, dùng làm pha dầu trong nhũ tương, chất tạo
nhũ được chọn cho nó cần phải có một giá trị HLB nhất định. Cũng như
vậy, pha dầu có thể sử dụng dầu khống hay dầu thực vật mà mỗi loại dầu
cần có một giá trị HLB của chất tạo nhũ thích hợp. Ví dụ, ta có RHLB của
nhũ tương lỏng dầu – nước của parafin là 10. Điều này có nghĩa là một chất
tạo nhũ hoặc một hỗn hợp chất tạo nhũ có giá trị HLB = 10 sẽ tạo được một
nhũ tương dầu nước của parafin bền hơn rất nhiều so với bất kỳ các nhũ
tương có chất tạo nhũ mang chỉ số HLB nào khác. Tuy nhiên, điều này
khơng có nghĩa là một hệ chất tạo nhũ mang chỉ số HLB nào khác. Tuy
nhiên, điều này khơng có nghĩa là một hệ chất tạo nhũ có chỉ số HLB = 10
có khả năng đáp ứng các đòi hỏi về chức năng và đặc tính của nhũ tương
phải tạo ra. Trong từng điều kiện cụ thể, ta có thể chọn lựa các hệ chất tạo
nhũ có chỉ số HLB = 10 để thoả mãn các đòi hỏi đặc biệt về chức năng mà
sản phẩm nhũ tương cần phải có.
Bảng 1.3. Chỉ số cân bằng HLB đối với một số pha dầu khác nhau
Chỉ số HLB cần thiết
Pha dầu

Kiểu nhũ tương nghịch

Kiểu nhũ tương thuận

Nước trong dầu (W/O)

Dầu trong nước (O/W)

6–9

(12,5)

Dầu cọc sợi

–

12 – 14

Dầu máy

–

10 – 13

6–9

–

–

7,5

Dầu hoả

Parafin lỏng
Dầu bông

1.2.7. Các phương pháp đánh giá[1,2,3,4,6,7]
1.2.7.1. Tính chất của dầu nhũ gia cơng kim loại
Phan Đình Minh

19

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

- Dầu nhũ gia công kim loại là chất lỏng trong suốt, đồng nhất trong mọi
điều kiện thời tiết.
- Dầu nhũ gia cơng kim loại phải có nhiệt độ chớp cháy cốc kín cũng
như cốc hở phải từ 100˚ C trở lên.
- Dầu nhũ gia cơng kim loại phải có điểm đơng đặc thấp hơn 0˚C
- Dầu nhũ gia công kim loại phải có đặc tính chịu đơng, tan tốt : để dầu
nhũ gia công kim loại ở -5˚C dầu nhũ đông lại, sau đó để ở nhiệt độ thường
dầu nhũ lại khôi phục lại trạng thái ban đầu (không tách lớp, khơng đóng
cặn). Sau 5 lần như vậy dầu nhũ vẫn đạt trạng thái ban đầu là đạt yêu cầu.
- Dầu nhũ gia cơng kim loại phải có tính nhũ hóa tốt. Khi tan vào nước
phải dễ tan, tan đều và tạo nhũ trắng mịn.
Các tính chất trên của dầu nhũ gia cơng kim loại chủ yếu để đảm bảo
tính thn tiện khi sử dụng. Tính ổn định khi bảo quản trong kho, từ đó
cũng đảm bảo các tính năng khi sử dụng của dầu nhũ gia cơng kim loại.
1.2.7.2. Tính chất của dung dịch dầu nhũ gia công kim loại trong nước
Chất lỏng làm việc phải có pH từ 8,5÷9,0, độ pH như vậy sẽ đảm bảo
độ bền của dung dịch nhũ, đảm bảo các tính năng làm việc tránh cho dung
dịch nhũ khỏi bị vi khuẩn phân hủy.
Chất lỏng làm việc phải có tính chịu chấn động và tính ổn nhiệt tốt để
đảm bảo tính năng làm việc trong điều kiện làm việc của các thiết bị gia
công kim loại.
Chất lỏng làm việc phải có đặc tính tạo bọt càng thấp càng tốt để đảm

bảo quá trình hoạt động của máy.
Chất lỏng làm việc có tính chống ăn mịn tốt, khơng gây ăn mịn cho
đồng và thép cũng như các kim loại đen. Đây là một tính năng quan trọng
vì nó khơng gây ăn mịn cho máy móc và bề mặt tinh của sản phẩm sau khi
gia cơng.

Phan Đình Minh

20

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Chất lỏng làm việc không được ảnh hưởng đến gioăng, phớt cao su
trong hệ thống may gia cơng vì như thế sẽ gây rị rỉ thất thốt, gây ảnh
hưởng lớn đến q trình gia cơng kim loại.
Chất lỏng làm việc khơng được phép phân hủy sinh học trong quá
trình làm việc, nhưng có điều kiện tốt khi tiếp xúc với khơng khi và các loại
vi khuẩn (khi thải ra môi trường) phải phân hủy tốt để không gây ô nhiễm
môi trường.
Chất lỏng làm việc khơng được bốc mùi khó chịu gây ảnh hưởng đến
công nhân thao tác nơi sử dụng.
Chất lỏng làm việc phải chịu được nước cứng có hàm lượng kiềm thổ
quy ra CaCO3 đến 400mg/l. Nghĩa là khi pha dầu nhũ với nước có độ cứng
400mg/l quy ra CaCO3 , dung dịch khơng bị ảnh hưởng.
Các tính chất nêu ở trên của dung dịch dầu nhũ gia công kim loại chủ

yếu để đảm bảo tính năng làm việc của hệ thống máy cơng kim loại.
1.2.8. Các đặc tính cơ bản cần thiết để xác định tính chất hóa lý và tính
năng của dầu nhũ gia cơng kim loại. [1,2,4,6,7]
1.2.8.1. Tỷ trọng
Tỷ trọng liên quan đến độ nhớt và độ nén, có ý nghĩa trong việc vận
hành cơng cụ, xác định được năng lượng dự trữ trong q trình tuần hồn
của chất lỏng gia cơng. Ngồi ra cịn có ý nghĩa quy đổi giữa khối lượng và
thể tích, thuận tiện cho quá trình tàng trữ, vận chuyển cũng như trao đổi
mua bán.
1.2.8.2. Độ nhớt
Độ nhớt dầu nhũ gia công kim loại phải hợp lý đảm bảo cho hệ
thống máy gia công kim loại hoạt động bình thường.
Trong thực tế để đảm bảo cho hệ thống máy gia công kim loại hoạt
động bình thường thì độ nhớt của dầu nhũ gia cơng kim loại phải nằm trong
khoảng 5÷25cSt ở 50˚C để đảm bảo tính năng làm việc.
Phan Đình Minh

21

Lọc hóa dầu K47


Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

Dung dịch làm việc thường xuyên phải tiếp xúc với nhiệt độ rất cao. Tuy
nhiên thành phần dầu nhũ chỉ chiếm 2÷5% trong dung dịch nhũ làm việc. Nên
độ nhớt của dầu ít ảnh hưởng đến tính năng vận hành máy gia công.
1.2.8.3. Độ ổn định cơ học

Độ ổn định cơ học (độ bền nhớt) là khả năng của dầu giữ được các
tính năng làm việc trong hệ thống máy gia cơng kim loại khi lực cơ học phá
vỡ các phân tử phụ gia trong lúc hệ thống hoạt động. Vì trong điều kiện
làm việc của hệ thống ln có sự mài mòn rất lớn và áp suất cục bộ tại
điểm gia cơng rất cao do đó gây ra sự phá vỡ cấu trúc của dầu.
1.2.8.4. Tính chống tạo bọt
Tính chống tạo bọt thể hiện khả năng đẩy khơng khí của chất lỏng
gia công kim loại mà không gây tạo bọt. Trong chất lỏng gia công kim loại
khả năng tiếp xúc với khơng khí rất lớn nên thường chứa 8÷10% khí hịa
tan.
Hầu hết dầu nhũ gia cơng kim loại có chứa phụ gia chống tạo bọt để
giảm bọt.
1.2.8.5. Tính ổn định nhũ
Là khả năng dầu tan tốt trong nước và tạo nhũ bền vững.
Tất cả các nhũ gia công kim loại đều hịa tan trong nước do đó phải
tạo ra dung dịch nhũ ổn định để đảm bảo tính năng hoạt động, vừa bơi trơn
vừa làm mát
Tính bền nhũ được tăng cường nếu sử dụng phụ gia ổn định nhũ.
1.2.8.6. Tính bơi trơn, chống ăn mịn và khả năng làm mát.
Tính bơi trơn và khả năng làm mát là đặc tính quan trọng của chất
lỏng gia công kim loại.
Bôi trơn để làm giảm ma sát làm giảm năng lượng tiêu hao trong q
trình gia cơng kim loại.
Làm mát tốt sẽ giảm nhiệt, phân tán nhiệt cục bộ tốt nhất. Nhất là tại
điểm gia cơng nơi có áp suất cao, nhiệt cục bộ lớn gây phá hủy màng dầu
Phan Đình Minh

22

Lọc hóa dầu K47

Đồ án tốt nghiệp

Trường ĐH Mỏ - Địa Chất

và gây ra sự ăn mịn cưỡng bức khi có sự tiếp xúc giữa hai kim loại gây ra
hiện tượng lẹo dao giảm bề mặt tinh của sản phẩm.
Để tránh hiện tượng mài mịn trong gia cơng kim loại. Người ta pha
vào chất nhũ gia công kim loại các chất phụ gia chống mài mịn và nhờ đó
tai nhiệt đó nhất định nó sẽ tạo ra lớp màng bảo vệ trên bề mặt ma sát.
Chất lỏng gia công kim loại đáp ứng được các yêu cầu của các
phương pháp gia công kim loại khác nhau là các dầu nhũ đảm bảo bôi trơn
bề mặt thép, không phá hủy các chi tiết bằng hợp kim khác nhau.
Ăn mòn kim loại mầu thường do tác động của các axit hữu cơ tạo
thành khí dầu nhũ và một số phụ gia bị oxy hóa. Quá trình ăn mịn kim loại
màu sẽ tăng lên cùng với sự tăng nhiệt độ. Hợp kim của đồng và bạc đặc
biệt rất nhạy cảm với sự ăn mịn này.
Tính chống ăn mịn của dầu nhũ gia cơng kim loại được tăng lên khi
pha vào dầu các phụ gia chống ăn mòn và chống gỉ. Chúng sẽ tạo lên trên
lớp bề mặt kim loại lớp bảo vệ ngăn không cho kim loại tiếp xúc với axit
hữu cơ và nước.

Phan Đình Minh

23

Lọc hóa dầu K47