Этап №1 «Определение неионогенных поверхностно-активных веществ для более эффективного эмульгирования масляной основы и снижения рабочей концентрации смазочно-охлаждающей жидкости путем расчета гидрофильно-липофильного баланса. Исследование совместимости подобранных поверхностно-активных веществ с масляной основой и между собой. Исследование эмульгируемости смазочно-охлаждающей жидкости с подобранными поверхностно-активными веществами в различных условиях и стабильности эмульсий. Определение минимального действующего количества вводимых поверхностно-активных веществ. Определение поверхностного натяжения сталагмометрическим методом, построение и анализ изотерм поверхностного натяжения. Расчет критической концентрации мицеллообразования по построенным изотермам поверхностного натяжения для определения рабочей концентрации подобранных составов смазочно-охлаждающей жидкости. Расчет изотерм адсорбции на границе жидкость-газ. Измерение краевых углов смачивания методом лежащей капли. Расчет работы адгезии смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности ножниц. Расчет адсорбции смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности стали на основании результатов адсорбции на границе жидкость-газ и результатов измерения краевых углов смачивания.»

В ходе выполнения первого этапа научно-исследовательской работы все поставленные задачи решены в полной мере. 1. Определены неионогенные поверхностно-активные вещества для более эффективного эмульгирования масляной основы и снижения рабочей концентрации смазочно-охлаждающей жидкости путем расчета гидрофильно-липофильного баланса Для обеспечения хороших смазывающих свойств разрабатываемых смазочно-охлаждающих жидкостей был рассчитан требуемый ГЛБ масляной основы, состоящей из смеси минерального и растительного масла. Данная масляная основа позволяет полученным СОЖ обладать очень хорошими смазывающими свойствами. Для эффективного эмульгирования смеси масел в воде с получением составов с широким диапазоном рабочих концентраций подобраны неионогенные поверхностно-активные вещества с максимально близкими к рассчитанным требуемым ГЛБ масляной основы. В ходе проведенного исследования наиболее эффективными эмульгаторами показали себя моноглицериды кислот подсолнечного масла, оксиэтилированные жирные спирты, а также оксиэтилированные амины. В нейтральной среде, где предполагается использование СОЖ, возможен синергизм поверхностно-активного действия, что приводит к пониженным концентрациям мицеллообразования, а значит, и пониженным концентрациям СОЖ в готовых рабочих эмульсиях. 2. Исследованы совместимости подобранных поверхностно-активных веществ с масляной основой и между собой 3. Исследована эмульгируемость смазочно-охлаждающей жидкости с подобранными поверхностно-активными веществами в различных условиях и стабильности эмульсий Выбрано 4 наиболее стабильных состава композиции смазочно-охлаждающей жидкости. 4. Определение минимального действующего количества вводимых поверхностно-активных веществ. Оптимизированы количества вводимых неионогенных поверхностно-активных веществ - эмульгаторов масляных смесей. Установлено, что оптимальное содержание основы смеси масел составляет 80±5%, при минимальном оптимальном содержании эмульгаторов 20±5%. 5. Определено поверхностного натяжения сталагмометрическим методом, построены и проанализированы изотермы поверхностного натяжения у коммерческих аналогов и у 4х наиболее стабильных составов композиций СОЖ (1468-1471). 6. Рассчитаны критические концентрации мицеллообразования по построенным изотермам поверхностного натяжения, определены рабочие концентрации коммерческих аналогов и подобранных составов смазочно-охлаждающей жидкости. Наиболее эффективное понижение ККМ (до 1/2500) наблюдается в случае разработанной композиции 1471. Эта же композиция лучше всего понижает поверхностное натяжение. 7. Измерены краевые углы смачивания методом лежащей капли для коммерческих аналогов и подобранных составов смазочно-охлаждающей жидкости. 8. Рассчитаны работы адгезии коммерческих аналогов и подобранных составов смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности ножниц. По значениям краевого угла смачивания и работы адгезии композиция 1471 очень близка к Acmos 46-45 (коммерческий аналог-эталон). 9. Рассчитаны изотермы адсорбции на границе жидкость-газ коммерческих аналогов и наиболее перспективного по результатам вышеописанных данных образца смазочно-охлаждающей жидкости. 10. Рассчитаны адсорбции коммерческих аналогов и наиболее перспективного образца смазочно-охлаждающей жидкости на поверхности стали на основании результатов адсорбции на границе жидкость-газ и результатов измерения краевых углов смачивания Выбранная в ходе исследований композиция 1471 находится на поверхности в адсорбированном состоянии в широком диапазоне концентраций и рекомендована для дальнейших коррозионных исследований и оптимизации состава для возможного применения в минерализованной воде.