金属加工液生产商和乳化剂供应商都面临着来自性能要求、行业监管和商业竞争压力等多方面的挑战。今天的新一代高速机床需要性能更完善的改进泡沫控制。这些较新的机器使用的金属加工液的乳化剂在不添加额外的消泡剂情况下，必须提供超低泡沫和增强的消泡性能。

针对材料和混合物的《全球化学品统一分类和标签制度》（简称GHS）等严厉的全球环境监管制度，以及欧洲生物杀灭产品监管制度等地区要求，行业对乳化剂的分类和标签提出了更高的要求。其结果，有需要开发较温和的标签以及生物稳定的乳化剂。

还有就是，一些原材料无法在全球范围内保障供应，而终端用户对润滑油性价比要求越来越高。这样一来，新一代的乳化剂必须采用常见的和全球可用的原料。

乳化剂前景

据克莱恩公司的研究，到2017年全球金属加工液市场规模将达到250万吨，年复合增长率为2.3%。除了腐蚀抑制剂，乳化剂是使用最广泛的金属加工液添加剂，占全球添加剂年总消耗60万吨中的14万吨。

乳化剂是水溶性金属加工液（可溶油和半合成油）的核心添加剂。它们使水包油乳化液更稳定，而乳化剂的选择能控制油滴大小分布。一些乳化剂还提供其他有价值的好处。

金属加工制剂常用的乳化剂包括阴离子和非离子化合物。乳化剂系统精心混合各种成分并精细平衡了各成分的优点和局限。图表1列出了常用乳化剂的属性。

通常情况下，非离子型乳化剂提供良好的乳液稳定性、去离子和硬水中的低泡性，其在去离子水中的消泡作用在硬水中的泡沫也在接受范围。然而，它们不提供腐蚀或染色抑制性能，也没有抗磨性能。磷酸脂是阴离子乳化剂，通常提供良好的乳化稳定性，去离子水的低泡性和硬水中优异的消泡性。它们还提供良好的抗腐蚀性、染色抑制和良好的抗磨损性能。

什么是可用的？

为了满足如今性能、监管和商业竞争的需求，行业正在基于烷氧基化脂肪醇进行发展非离子乳化剂的努力。据欧洲有机表面活性剂及其中间产物的研究委员会（简称CESIO）发布的指导方针，基于烷氧基化脂肪醇的化合物分子结构更有利于满足分类和标签的要求。反过来看，对于传统表面活性剂的基础分子必须贴有死鱼图标。

各种烷氧基化脂肪醇的原料的商业可用性，包括月桂醇、十六油醇和支链醇，参见图表2。

月桂醇主要是从棕榈仁油提取或原油合成。它是非常常见和广泛使用的原料，其中亚洲地区供应商超过10个、欧洲地区超过5个、北美地区供应商有5个左右。许多类型的家庭和个人护理产品中使用的表面活性剂都采用月桂醇用作为基本原料。

十六油醇是采用专利技术从棕榈仁油中提取。全球只有三个供应商，生产基地分布在欧洲和亚洲。

支链醇是从原油合成生产的。它们可用作许多类型的表面活性剂的基料（特别是用于涂料）。通常情况下，长链醇乙氧基化物在金属加工液中能提供最佳的性能。虽然十六烷基油5EO（其中5EO表示乙氧基化度）可提供更稳定的乳液和更好的消泡，但它要求更严格的分类标签。

苏威集团的研究人员采取了一些措施来优化烷氧基化脂肪醇原料的性能表现。首先是在氧化丙烯插入短链醇乙氧基化物。这在乳化稳定性方面提供了性能鲸蜡油醇乙氧基化物类似的性能，增强了泡沫控制和消泡性。其结果是新一代乳化剂具有超低泡沫和消泡增强性能。

接下来的步骤是通过改变氧化丙烯插入的程度，然后微调乙氧基化和环氧丙烷的插入的程度，以优化性能，并避免死鱼标签。其结果推动了性能更佳、经济性更好和标签更温和的新型非离子乳化剂的发展。