用光學(xué)顯微鏡對軋制乳化液的觀察與分析

乳化液是一種亞穩(wěn)定的油水兩相平衡系統(tǒng),其中的一相以液滴的形式分散于另一相中,分別稱為分散相和連續(xù)相,形成水包油(O/W)或油包水(W/O)型乳化液。乳化液中分散相的形貌、大小與分布對乳化液的性質(zhì)和應(yīng)用效果有本質(zhì)的影響。雖然乳化液作為金屬加工液在機械加工和軋制等冷卻潤滑領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,其制備和使用技術(shù)也較為成熟,但是目前尚未建立統(tǒng)一成熟的表征體系來定量分析乳化液的性能,而從微觀角度對乳化液結(jié)構(gòu)進行直接觀察和分析的報道更少。陸芳琴等使用離線顯微鏡法分析了乳化液中油滴粒度,得到了油滴的有效大小與跟蹤時間的坐標(biāo)圖;

利用激光共聚焦逐層掃描三維重建技術(shù)分析得出乳化液的類型、粒徑大小和黏度等特性,并定性分析了乳狀液界面膜物質(zhì)組成;利用穩(wěn)定性分析儀建立求平均遷移速率的方法,并通過STOCKES-EINSTEIN定律計算出液滴的平均粒徑。這些研究方法較為精確,但對儀器設(shè)備的要求高,并且不能得到直觀的乳化液微觀結(jié)構(gòu)圖像。為此我們實驗并提出了一種用光學(xué)顯微鏡觀察乳化液微觀結(jié)構(gòu)的方法,以獲得乳化液直觀清楚的結(jié)構(gòu)圖像,實現(xiàn)對乳化液微觀結(jié)構(gòu)簡便快捷的觀察與分析。

1 實驗方法

1.1實驗設(shè)備與試樣

本實驗采用徠卡DM4M顯微鏡為主要觀測儀器,觀察的試樣為鎂合金板帶軋制潤滑冷卻乳化液實驗樣品,實驗的目的是觀察乳化液樣品的微觀組織,以及不同的乳化劑加入了量對乳化液油滴結(jié)構(gòu)和乳化液穩(wěn)定性的影響。觀察的乳化液試樣由基礎(chǔ)油(25號變壓器油)、油性添加劑(十二醇)和復(fù)合乳化劑(十二烷基磺酸鈉、司班80和吐溫80)等配制成乳化油,配方如表1所示,然后加水制備成乳化油含量為10%的水包油型乳化液,取樣進行實驗觀察,同時進行7天的穩(wěn)定性測試。我們知道,穩(wěn)定性越高析油量越少,為了建立一種標(biāo)定使穩(wěn)定性越高相應(yīng)數(shù)值越高,以10ml減去析油量(ml)作為穩(wěn)定性的指數(shù)。