.1490 北京科技大学学报 第35卷 阴离子乳化剂时的乳化液一基板界面张力降低了 cold strip rolling emulsions.Acta Petrolei Sin Pet Process 10.78%.使用阴离子和非离子的复合乳化剂时，能 Sect,2011,27(4):611 够明显降低乳化液-基板的表面张力，使乳化液更 (王一助，孙建林，王冰，等.纳米Cū对带钢冷轧乳化液极 容易吸附在基板上，提高乳化液对普碳钢Q235表 压性能与轧制润滑效果的影响.石油学报：石油加工，2011， 27(4):611) 面的润湿性 [6]Zhou Y J,Zhou L,Zhong J,et al.Influences of surfactants 3结论 on properties of lubricant used in hot rolling of aluminum. J Cent South Univ Sci Technol,2006,37(1):96 (1)影响乳化液的表面张力的因素大小顺序为 (周亚军，周立，钟掘，等.表面活性剂对铝热轧用润滑剂性 乳化剂质量分数>乳化液体积分数>油性剂种类， 能的影响.中南大学学报：自然科学版，2006,37(1)：96) 影响乳化液在基板表面接触角和铺展系数的因素大 [7]Tan Y Q,Huang W J,Zhou Y J,et al.Study on the 小顺序为乳化液体积分数>乳化剂质量分数>油 relativity between wetting ability and the composition of 性剂种类. emulsion.Shanghai Nonferrous Met,1999,20(1):10 (2)在乳化剂总的质量分数相同时，非离子和 (潭援强，黄伟九，周亚军，等。乳液润滑剂润湿性与组分相 阴离子组成的复合乳化剂改善乳化液润湿性的效果 关性研究.上海有色金属，1999.20(1)：10) 优于单一阴离子或非离子乳化剂.当阴离子乳化剂 [8]Szymczyk K,Zdziennicka A,Krawczyk J,et al.Wetta- 质量分数为50%时，乳化液的平衡接触角最小，较 bility,adhesion,adsorption and interface tension in the polymer/surfactant aqueous solution system:I.Critical 单独使用阴离子乳化剂时降低了26.15%. surface tension of polymer wetting and its surface tension. (3)结合Wenzel模型和Y-G-G经验方程计算 Colloids Surf A.2012,402:132 乳化液-基板界面张力.计算结果表明：使用阴离 [9 Zhou HH.Study the Dynamic Wetting Ability of Alu- 子和非离子组成的复合乳化剂时，能有效降低乳化 minum Rolling Lubricant Dissertation.Changsha:Cen- 液-基板的界面张力，使乳化液更容易吸附在基板 tral South University,2006 上，尤其是阴离子乳化剂质量分数为50%时，乳化 (周宏慧.铝材轧制润滑油动态润湿性能研究[D.长沙：中 液-基体界面张力最低，较仅添加阴离子乳化剂时 南大学，2006) 降低10.78%. [10]Chen U C,Liu Y S,Chang CC,et al.The effect of the additive concentration in emulsions to the tribological be- havior of a cold rolling tube under sliding contact.Tribol 参考文献 Int,2002,35(5):309 [11]Zhu W T.Physical Chemistry.Beijing:Tsinghua Univer- [1]Zhang X,Wang S T,Sun J L,et al.Tribological proper- sity Press,1995 ties of emulsions for strip cold rolling.J Univ Sci Technol (朱文涛.物理化学.北京：清华大学出版社，1995) Beijing,.2010,32(5):622 [12]Huang W J,Li FF,Dong J X,et al.Study on the rel- (张旭，王士庭，孙建林，等.板带钢乳化液摩擦学性能与轧 ativity between surface tension and the composition of 制工艺特征.北京科技大学学报，2010,32(5)：622) emulsion.Lubr Eng,2000(2):47 [2]Pawlak Z,Urbaniak W,Oloyede A.The relationship be- (黄伟九，李芬芳，董浚修，等.乳液润滑剂表面张力与组分 tween friction and wettability in aqueous environment. 相关性研究.润滑与密封，2000(2)：47) Wear,2011,271(9):1745 [13]Zhu D Y.Dai P Q.Luo X B,et al.Novel characterization [3 Yan HZ,Zhong J,Tan J P.Disscuss on the wettability of of wetting properties and the calculation of liquid-solid in- O/W emulsion on metal surface.Synth Lubr,1995(1):4 terface tension (I).Sci Technol Eng,2007,7(13):3057 (严宏志，钟掘，谭建平.OW乳液对金属表面润湿性的探 (朱定一，戴品强，罗晓斌，等。润湿性表征体系及液固界 讨.合成润滑材料，1995(1)：4) 面张力计算的新方法().科学技术与工程，2007,7(13)： [4]Sun J L,Zhang J,Cai W T,et al.Stability of emul- 3057) sions for strip cold rolling and the effects on lubricating [14]Zhu D Y,Zhang Y C,Dai P Q,et al.Novel characteri- performances in cold rolling process.J Univ Sci Technol zation of wetting properties and the calculation of liquid- Beijing,2007,29(Suppl 2):99 solid interface tension (II).Sci Technol Eng,2007,7(13): (孙建林，张军，蔡文通，等.钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧 3063 润滑的影响.北京科技大学学报，2007,29（增刊2）：99) (朱定一，张远超，戴品强，等.润湿性表征体系及液固界 [5]Wang Y Z.Sun J L,Wang B,et al.Effect of nano-cu 面张力计算的新方法（Ⅱ）.科学技术与工程，2007,7(13)： on extreme pressure properties and rolling lubrication of 3063)· 1490 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 阴离子乳化剂时的乳化液 – 基板界面张力降低了 10.78%. 使用阴离子和非离子的复合乳化剂时，能 够明显降低乳化液 – 基板的表面张力，使乳化液更 容易吸附在基板上，提高乳化液对普碳钢 Q235 表 面的润湿性. 3 结论 (1) 影响乳化液的表面张力的因素大小顺序为 乳化剂质量分数 > 乳化液体积分数 > 油性剂种类， 影响乳化液在基板表面接触角和铺展系数的因素大 小顺序为乳化液体积分数 > 乳化剂质量分数 > 油 性剂种类. (2) 在乳化剂总的质量分数相同时，非离子和 阴离子组成的复合乳化剂改善乳化液润湿性的效果 优于单一阴离子或非离子乳化剂. 当阴离子乳化剂 质量分数为 50%时，乳化液的平衡接触角最小，较 单独使用阴离子乳化剂时降低了 26.15%. (3) 结合 Wenzel 模型和 Y-G-G 经验方程计算 乳化液 - 基板界面张力. 计算结果表明：使用阴离 子和非离子组成的复合乳化剂时，能有效降低乳化 液 - 基板的界面张力，使乳化液更容易吸附在基板 上，尤其是阴离子乳化剂质量分数为 50%时，乳化 液 - 基体界面张力最低，较仅添加阴离子乳化剂时 降低 10.78%. 参 考 文 献 [1] Zhang X, Wang S T, Sun J L, et al. Tribological proper￾ties of emulsions for strip cold rolling. J Univ Sci Technol Beijing, 2010, 32(5): 622 (张旭, 王士庭, 孙建林, 等. 板带钢乳化液摩擦学性能与轧 制工艺特征. 北京科技大学学报, 2010, 32(5): 622) [2] Pawlak Z, Urbaniak W, Oloyede A. The relationship be￾tween friction and wettability in aqueous environment. Wear, 2011, 271(9): 1745 [3] Yan H Z, Zhong J, Tan J P. Disscuss on the wettability of O/W emulsion on metal surface. Synth Lubr, 1995(1): 4 (严宏志, 钟掘, 谭建平. O/W 乳液对金属表面润湿性的探 讨. 合成润滑材料, 1995(1): 4) [4] Sun J L, Zhang J, Cai W T, et al. Stability of emul￾sions for strip cold rolling and the effects on lubricating performances in cold rolling process. J Univ Sci Technol Beijing, 2007, 29(Suppl 2): 99 (孙建林, 张军, 蔡文通, 等. 钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧 润滑的影响. 北京科技大学学报, 2007, 29(增刊 2): 99) [5] Wang Y Z, Sun J L, Wang B, et al. Effect of nano-cu on extreme pressure properties and rolling lubrication of cold strip rolling emulsions. Acta Petrolei Sin Pet Process Sect, 2011, 27(4): 611 (王一助, 孙建林, 王冰, 等. 纳米 Cu 对带钢冷轧乳化液极 压性能与轧制润滑效果的影响. 石油学报: 石油加工, 2011, 27(4): 611) [6] Zhou Y J, Zhou L, Zhong J, et al. Influences of surfactants on properties of lubricant used in hot rolling of aluminum. J Cent South Univ Sci Technol, 2006, 37(1): 96 (周亚军, 周立, 钟掘, 等. 表面活性剂对铝热轧用润滑剂性 能的影响. 中南大学学报: 自然科学版, 2006, 37(1): 96) [7] Tan Y Q, Huang W J, Zhou Y J, et al. Study on the relativity between wetting ability and the composition of emulsion. Shanghai Nonferrous Met, 1999, 20(1): 10 (谭援强, 黄伟九, 周亚军, 等. 乳液润滑剂润湿性与组分相 关性研究. 上海有色金属, 1999, 20(1): 10) [8] Szymczyk K, Zdziennicka A, Krawczyk J, et al. Wetta￾bility, adhesion, adsorption and interface tension in the polymer/surfactant aqueous solution system: I. Critical surface tension of polymer wetting and its surface tension. Colloids Surf A, 2012, 402: 132 [9] Zhou H H. Study the Dynamic Wetting Ability of Alu￾minum Rolling Lubricant [Dissertation]. Changsha: Cen￾tral South University, 2006 (周宏慧. 铝材轧制润滑油动态润湿性能研究 [D]. 长沙: 中 南大学, 2006) [10] Chen U C, Liu Y S, Chang C C, et al. The effect of the additive concentration in emulsions to the tribological be￾havior of a cold rolling tube under sliding contact. Tribol Int, 2002, 35(5): 309 [11] Zhu W T. Physical Chemistry. Beijing: Tsinghua Univer￾sity Press, 1995 (朱文涛. 物理化学. 北京: 清华大学出版社, 1995) [12] Huang W J, Li F F, Dong J X, et al. Study on the rel￾ativity between surface tension and the composition of emulsion. Lubr Eng, 2000(2): 47 (黄伟九, 李芬芳, 董浚修, 等. 乳液润滑剂表面张力与组分 相关性研究. 润滑与密封, 2000(2): 47) [13] Zhu D Y, Dai P Q, Luo X B, et al. Novel characterization of wetting properties and the calculation of liquid-solid in￾terface tension (I). Sci Technol Eng, 2007, 7(13): 3057 (朱定一, 戴品强, 罗晓斌, 等. 润湿性表征体系及液固界 面张力计算的新方法 (I). 科学技术与工程, 2007, 7(13): 3057) [14] Zhu D Y, Zhang Y C, Dai P Q, et al. Novel characteri￾zation of wetting properties and the calculation of liquid￾solid interface tension (II). Sci Technol Eng, 2007, 7(13): 3063 (朱定一, 张远超, 戴品强, 等. 润湿性表征体系及液固界 面张力计算的新方法 (Ⅱ). 科学技术与工程, 2007, 7(13): 3063)