在金属加工过程必须要使用金属切削液,近年来水基切削液已越来越广泛用于金属加工领域。在水基切削液中,半合成切削液具有乳化型切削液优良的润滑性,同时具备合成型切削液的冷却性能和稳定性,具有很好的应用前景,已成为切削液领域的研究热点。本研究旨在制备一种具有优良的防锈、冷却、润滑和清洗性能的新型半合成切削液,以满足现代金属加工的需求。本文制备了两种适用于半合成切削液的新型添加剂,再通过优化乳化剂配比形成配伍性良好的微乳化体系。并在课题组前期研究工作的基础上,对切削液的功能添加剂进行改良,制备出一种新型半合成切削液。并开展了以下两个方面的性能研究:一是着重改善和提高半合成切削液防锈性能,探究其添加剂的防锈机理;二是对半合成切削液的乳化稳定性进行研究,探究其水油平衡规律,以指导乳化剂的选择与使用,提高半合成切削液的乳化稳定性。本研究所取得的主要成果包括:(1)分别以十二烯基琥珀酸(T746)和癸二酸为主要原料,合成两种水溶性防锈添加剂十二烯基琥珀酸二乙醇酰胺(T746-X)和癸二酸三乙醇铵盐;通过傅立叶变换红外光谱仪鉴定其结构;通过湿热法、电化学极化曲线和交流阻抗谱(EIS)探究其在半合成切削液中的防锈能力与防锈机理。结果显示,T746-X型防锈剂和癸二酸铵盐型防锈剂在半合成切削液中都具有良好的防锈性能。其中,T746-X型防锈剂通过分子中的氮原子和羰基氧原子的孤对电子与金属表面的铁原子产生吸附作用,阻止氧、水等分子与金属表面接触,起防锈作用。癸二酸铵盐型防锈剂通过在金属表面形成多分子层吸附,形成吸附型钝化膜,阻止氧在阴极的去极化,从而对氧气的扩散形成屏障,起防锈作用。(2)利用钟形曲线的研究方法,探究不同HLB值的复合乳化剂对半合成切削液水油平衡的影响。通过改变油剂比例,研究乳化体系的状态变化与平衡规律。结果表明,在不同的油剂比下,水油体系在某一 HLB范围的复合乳化剂的乳化下,呈现钟形曲线规律,且存在某一最佳HLB的复合乳化剂对该水油体系具有最佳乳化稳定能力。油剂总含量能改变低HLB乳化剂体系下的乳液状态,不能改变高HLB乳化体系下的乳液状态。(3)结合GB/T6144-2010切削液国家标准和JB/T 7453-2013半合成切削液行业标准对新型半合成切削液各项性能进行检测。结果显示,新型半合成切削液各项性能制备均符合产品的相关标准,为该切削液的工业应用奠定了基础。