WS-1型乳化油的研制
摘要
本文研制出了两种新型的矿用乳化油配方。这两种乳化油主要应用于煤矿中的液压支架，通过由它们所配制的乳化液在由一定结构的管路和控制元件组成的系统中流动，来实现能量的传递和转换。在试验中本文采用了来源广泛且价格便宜的石油磺酸钠、重烷磺酸钠和松香作为主要乳化剂，从而使得最终所获得的乳化油配方在不降低主要使用性能的条件下，降低了生产成本，因而具有一定的经济和社会效益。
在试验中，本文利用均匀设计法和正交设计法对乳化油的配方进行了优选；并对最优的两种乳化油及由它们所配制的乳化液进行了各种性能测试。试验表明在以松香、重烷磺酸钠、石油磺酸钠为主要乳化剂时，要获得优良的乳化液，需满足以下几个条件：(1)需在乳化油配方中加入适量的乳化剂，且其中阴离子乳化剂总量与非离子乳化剂总量的应保持适当的比例；(2)乳化油中环烷酸锌的量与其它乳化剂总量要保持正比关系；(3)乳化油中松香的量不易过大，且油酸的加入量应与松香量成正比(起到助溶作用)；(4)乳化油中水分含量不易过高(一般不能大于8％)，过高时稳定性不好，易分层。另外，配方中若使用重烷磺酸钠作乳化剂的用量要比用石油磺酸钠的大一些(原因可能是重烷磺酸钠中有效成分含量少)。
最终所获两种乳化油配方的自乳化性、粘度、粘温性能、闪点、凝固点等主要使用性能良好。由它们所配制的乳化液的稳定性、耐腐蚀等主要性能也良好。
Two kinds of emulsified oil used in hydraulic support of colliery are developed. Energy is transferred and converted during the flowing of emulsified fluid,which is produced by adding emulsified oil to water. The far-flung and low-cost sodium heavy alkyl benzene sulfonate,petroleum sulfonate and rosin are used as main emulsifier. Thus the cost of emulsified oil is cut down without decreased its main properties.
Qrthogonal design method and even design method are used to select formulae of emulsified oil. The properties of emulsified oil and emulsified fluid are tested. The results show that four conditions should meet the requirement of the stable emulsified fluid when sodium heavy alkyl benzene sulfonate,petroleum sulfonate and rosin are used as main emulsifier. First,the content of surfactant should be more than 18 percent and the content of anion surfactant should be kept in proper proportion to the content of nonionic surfactant. Second,the content of zinc naphthenate should be kept in directly proportional to the content of other surfactant. Third,the content of rosin shouldn't too higher and the content of oleic acid should be kept in directly proportional to the content of rosin. Fourth,the content of water should be kept in a low level (less than 8%);otherwise emulsifier oil will delaminate. In addition,the requisite content of sodium heavy alkyl benzene sulfonate is higher than petroleum sulfonate. (It is
probably because the effective component of sodium heavy alkyl benzene sulfonate is less than petroleum sulfonate.)
The new emulsified oil has favorable properties of viscosity,viscosity-temperature characteristic,flash point,freezing point and cost price. The emulsified fluid,which is produced by adding new emulsified oil to water,also has favorable properties of stability and rust-resistant.
在试验中，本文利用均匀设计法和正交设计法对乳化油的配方进行了优选；并对最优的两种乳化油及由它们所配制的乳化液进行了各种性能测试。试验表明在以松香、重烷磺酸钠、石油磺酸钠为主要乳化剂时，要获得优良的乳化液，需满足以下几个条件：(1)需在乳化油配方中加入适量的乳化剂，且其中阴离子乳化剂总量与非离子乳化剂总量的应保持适当的比例；(2)乳化油中环烷酸锌的量与其它乳化剂总量要保持正比关系；(3)乳化油中松香的量不易过大，且油酸的加入量应与松香量成正比(起到助溶作用)；(4)乳化油中水分含量不易过高(一般不能大于8％)，过高时稳定性不好，易分层。另外，配方中若使用重烷磺酸钠作乳化剂的用量要比用石油磺酸钠的大一些(原因可能是重烷磺酸钠中有效成分含量少)。
最终所获两种乳化油配方的自乳化性、粘度、粘温性能、闪点、凝固点等主要使用性能良好。由它们所配制的乳化液的稳定性、耐腐蚀等主要性能也良好。
Two kinds of emulsified oil used in hydraulic support of colliery are developed. Energy is transferred and converted during the flowing of emulsified fluid,which is produced by adding emulsified oil to water. The far-flung and low-cost sodium heavy alkyl benzene sulfonate,petroleum sulfonate and rosin are used as main emulsifier. Thus the cost of emulsified oil is cut down without decreased its main properties.
Qrthogonal design method and even design method are used to select formulae of emulsified oil. The properties of emulsified oil and emulsified fluid are tested. The results show that four conditions should meet the requirement of the stable emulsified fluid when sodium heavy alkyl benzene sulfonate,petroleum sulfonate and rosin are used as main emulsifier. First,the content of surfactant should be more than 18 percent and the content of anion surfactant should be kept in proper proportion to the content of nonionic surfactant. Second,the content of zinc naphthenate should be kept in directly proportional to the content of other surfactant. Third,the content of rosin shouldn't too higher and the content of oleic acid should be kept in directly proportional to the content of rosin. Fourth,the content of water should be kept in a low level (less than 8%);otherwise emulsifier oil will delaminate. In addition,the requisite content of sodium heavy alkyl benzene sulfonate is higher than petroleum sulfonate. (It is
probably because the effective component of sodium heavy alkyl benzene sulfonate is less than petroleum sulfonate.)
The new emulsified oil has favorable properties of viscosity,viscosity-temperature characteristic,flash point,freezing point and cost price. The emulsified fluid,which is produced by adding new emulsified oil to water,also has favorable properties of stability and rust-resistant.
引文
1．陈耕等，润滑剂与添加剂，高等教育出版，1993年。
2．赵国玺，表面活性剂物理化学(修订版)，北京大学出版社，1991年。
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4．崔正刚等，微乳化技术及应用，中国轻工业出版社，1999年。
5．卢英才，新编润滑油脂实用手册，广东科技出版社，1992年。
6．煤炭科学研究总院北京开采研究所液压油组，液压支架用乳化油，煤炭工业出版社，1979年。
7．顾惜人等，表面化学，科学出版社，1994年。
8．周雍鑫等，金属加工液使用指南，中国石化出版社，2000年。
9．王用根，乳化油和金属轧制用油，中国石化出版社，1996年。
10．汪韵秋，液压支架用乳化油机理的研究，煤炭学报，1995．20(3：334～336)
11．裘柄毅，乳化作用及其在化妆品工业的应用，日用化学工业，1999．1．(47～51)
12．史建公等，均匀设计及其在化工中的应用，石油化工，1995．24．(264～268)
13．夏之宁等，正交设计与均匀设计的初步比较，重庆大学学报(自然科学版)，1999．(22．111～117)
14．邓勃，试验设计与优化方法，分析科学学报，1996．12．(157～162)
15．赵秀琴，水质硬度对乳化液稳定性的影响，煤炭工程师，1994．3 (1～7)
16．万平玉等，全面优化O／W型乳化液的缓蚀防绣性能与稳定性的研究，北京化工大学学报，2000 (27：74～79)
17．王学琳，WS—C—14型乳化燃料油研制[A]，第七届全国胶体与界面化学学术论文摘要集[C]，长春：中国化学会，1996，258～259
18．王萍，油包水型难燃工作液的研究，煤矿开采，1999 (37：56～59)
19．沈建红等，WS-1 型乳化油的研制，云南大学学报(自然科学版)，2002 (24：70～72)
20．颜贤忠，液压油的质量升级换代及应用，润滑油，1999 (3：32～39)
21．王祖安等，高含水量抗燃液压液HWF的研究，润滑油，1999 (4：24～27)
22．唐俊杰，合成润滑油基础知识讲座之六，润滑油，2000(5：62～64)
23．王锦，微乳液形成与破坏的稳定性比较，山东轻工业学院学报，1996 (10：23～27)
24．崔正刚等，重烷基苯磺酸钠微乳体系及超低界面张力性质，无锡轻工大学学报，1998 (17：50～54)
25．阿拉恩．路易斯．皮里，CN 86104443A
26．张庆标，乳化油 (液) 品质对液压支柱性能的影响，山东煤炭科技，2000 (1：21～22)
27．潘恒国等，乳化、润滑、防锈性能之间的协调——浅谈HLB值在高速极压金属切削乳化油研制中的应用，日用化学工业，1996 (2：5～8)
28．徐太平，WD—102新型金属切削乳化油的研制，石油化工高等学校学报(自然科学版)，1995，3 (23～25)
29．李长伟等，LF-94 高效能乳化油的研制及应用，材料保护，1998 (9：37)
30．朱焱等，L-1防锈乳化油的研究与应用，武汉理工大学学报(信息与工程版)，2002 (6：97～100)
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