摘要：乳化劑是水基金屬加工液的重要組成部分，提高乳化劑的抗硬水能力及生物降解能力是其發(fā)展的必然趨勢。脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸兼有陰離子和非離子乳化劑的綜合性能優(yōu)點(diǎn)，是一種性能優(yōu)異的乳化／抗硬水劑，因此常用于水基金屬加工液配方。近年來(lái)，國內外在脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸的制備、性能以及應用等方面進(jìn)行了系統的研究。文章以前人研究為基礎系統綜述了脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸在國內外的研究進(jìn)展，討論了脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸作為水基金屬加T液乳化／抗硬水劑，在乳化、抗硬水及生物降解方面的性能，并總結了脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸的制備方法。

引言

水基金屬加工液由于具有油基產(chǎn)品難以媲美的冷卻性能及低廉的成本獲得了迅速發(fā)展，使得金屬加工液市場(chǎng)從單一的純油型產(chǎn)品發(fā)展為純油型產(chǎn)品與乳化型、微乳型和全合成水基產(chǎn)品并存的多元化市場(chǎng)格局。據統計，2010年我國鋼鐵行業(yè)金屬成型工藝用油液總消耗量約為1．0 X 10（5）t，銅鋁等有色金屬行業(yè)金屬成型工藝用油液總消耗量約為5．0 X 10（4）t，目前國內金屬加工油液需求量正以7．3％ ～15％ 的年增幅不斷上升，市場(chǎng)需求旺盛 。作為金屬加工液的主要成員，水基金屬加工液的使用比例逐年增加，因此，綠色環(huán)保、潤滑性好的水基金屬加工潤滑劑是未來(lái)金屬加工油液的發(fā)展趨勢。

“水質(zhì)通”與“材質(zhì)通”是水基金屬加工液發(fā)展的必然趨勢，“水質(zhì)通”即同一款產(chǎn)品可以不受水質(zhì)影響，能在較大的地域范圍內使用；“材質(zhì)通”即同一款產(chǎn)品既能加工黑色金屬，也能加工鎂鋁合金等材質(zhì)。但輕質(zhì)金屬在加工過(guò)程中易析出相應的金屬離子，特別是鎂合金，由于其表面氧化膜疏松多孔，致使鎂合金耐腐蝕性較差，鎂離子易進(jìn)入水溶性加工液中富集，大大增加體系硬度，致使加工液壽命縮短或失效。一般來(lái)說(shuō)，添加抗硬水劑是提高金屬加工液抗硬水能力的有效方法，目前所使用的抗硬水劑多為能螯合體系中的二價(jià)金屬離子的乙二胺四乙酸及其鈉鹽，其抗硬水能力一般，更多的是在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中規定了產(chǎn)品的耐硬水能力和稀釋用水的硬度，從而延長(cháng)產(chǎn)品的使用壽命。但是不同地區水的硬度差異很大，很難做到一款產(chǎn)品在不同地域的水質(zhì)環(huán)境中通用。以非離子乳化劑調制水基金屬加工液在軟硬水中均能形成穩定的乳液，但是非離子乳化劑本身并不能絡(luò )合金屬加工液中富集的鈣、鎂離子并加以分散，即耐硬水并不抗硬水。而且當水的硬度超過(guò)一定限值時(shí)，非離子乳化體系同樣也變得不穩定。

作為非離子乳化劑脂肪醇聚氧乙烯醚的改性產(chǎn)物，脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(AEC)由于同時(shí)含有聚氧乙烯醚基團和羧基兩種親水基團，具有非離子和陰離子乳化劑的雙重表面化學(xué)性能，有良好的鈣皂分散能力和抗電解質(zhì)穩定性，成為性能優(yōu)異的乳化／抗硬水劑。由于脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(AEC)的發(fā)泡能力強，在金屬加工液領(lǐng)域并不直接使用AEC，而是使用其酸化產(chǎn)物，即脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸，簡(jiǎn)稱(chēng)醇醚羧酸。醇醚羧酸的結構式為：RO(CH2CH2O)nCH2COOH，其中，R為脂肪鏈，n為聚氧乙烯單元(EO)數。從分子結構上看，在親水羧基和疏水長(cháng)碳鏈之間嵌入了一定數量的親水EO基團。羧基在水中發(fā)生電離后可以捕捉鈣鎂離子，同時(shí)結構中的聚氧乙烯醚(EO)基團可將其良好的分散在體系中，不至析皂。醇醚羧酸兼有陰離子和非離子表面活性劑的綜合性能優(yōu)點(diǎn)，集溫和性、使用安全性、易生物降解性于一體，符合可持續發(fā)展的要求。本文綜述了水基金屬加工液乳化／抗硬水劑脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸的研究進(jìn)展，總結了醇醚羧酸的制備方法，并提出了制備脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。