一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其包括以下組分及含量：水性硬脂酸鹽71～88％，硅烷偶聯(lián)劑1～5％，輔助潤(rùn)滑劑0.1～0.3％，分散劑0.5～2％，防銹劑0.2～0.5％，消泡劑0.1～0.5％，水5～27％，上述各個(gè)組分含量之和為100％，此潤(rùn)滑劑安全環(huán)保，潤(rùn)滑效果好；水性潤(rùn)滑劑的制備方法為：在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑、硅烷偶聯(lián)劑和水性硬脂酸鹽，攪拌10～20min后加入輔助潤(rùn)滑劑，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20～60min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入消泡劑和防銹劑，機(jī)械攪拌5～10min，得到白色水性潤(rùn)滑劑，工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作。
【專利說(shuō)明】一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬冷塑成型用潤(rùn)滑劑【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑及其制備方法，此水性潤(rùn)滑劑主要應(yīng)用于金屬材料的冷擠壓、冷拔等冷塑成型。
【背景技術(shù)】
[0002]潤(rùn)滑和塑性成型有著密切的關(guān)系。在金屬冷塑成型的過(guò)程中，被加工金屬與模具之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)接觸表面間產(chǎn)生阻止切向運(yùn)動(dòng)的阻力，即外摩擦力。外摩擦力的存在會(huì)使加工所需的力、能量增加，因此必須要對(duì)金屬表面進(jìn)行潤(rùn)滑處理。如果其表面的潤(rùn)滑達(dá)不到要求，將會(huì)使加劇模具磨損，工件表面發(fā)生粘連、擦傷、劃痕等現(xiàn)象。因此，潤(rùn)滑技術(shù)的開發(fā)能夠促進(jìn)金屬冷塑成型加工的發(fā)展。
[0003]上個(gè)世紀(jì)30年代，磷化一阜化潤(rùn)滑技術(shù)的產(chǎn)生，使得金屬的冷塑成型得到了迅速的發(fā)展，在汽車、電子通信、輕工、建筑、航空航天、軍工、日用五金等制造業(yè)廣泛應(yīng)用。磷化一皂化工藝的工作原理主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在金屬表面生成一層均勻牢固結(jié)合在金屬基體表面的磷化膜，磷化膜具有很多空隙，這些細(xì)孔能夠很好的吸收和貯藏硬脂酸鈉，在擠壓過(guò)程中磷化膜與硬脂酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成潤(rùn)滑性良好的硬脂酸鋅，從而降低變形金屬與模具之間的摩擦力。磷化膜有很好的塑性，能夠在擠壓的過(guò)程中隨著基體金屬一起流動(dòng)，還能夠多次的使用。但是，磷化一阜化要經(jīng)過(guò)堿洗除油、水洗、酸洗除銹、水洗、磷化、水洗、皂化等七道工序，原材料和能源消耗大，總工作環(huán)境差；而且含磷廢液的排放，會(huì)造成環(huán)境污染；成型后殘留在金屬表面的磷化膜也較難去除。近些年磷化一皂化潤(rùn)滑技術(shù)已逐漸停止使用。因此，尋找一種環(huán) 保的適用于金屬冷塑成型的潤(rùn)滑劑成為人們研究的熱點(diǎn)。
[0004]目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的新型水基潤(rùn)滑劑多為高分子石墨型潤(rùn)滑劑，這種潤(rùn)滑劑對(duì)于金屬冷塑成型有一定的潤(rùn)滑效果，但是成本較高，而且生產(chǎn)環(huán)境中黑色粉塵污染嚴(yán)重，不利于工人的身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種基于水性硬脂酸鹽復(fù)合硅烷膜的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑；同時(shí)，提供上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法以及使用方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，按重量百分比計(jì)，其包括以下組分及含量:水性硬脂酸鹽71~88%，硅烷偶聯(lián)劑I~5%，輔助潤(rùn)滑劑0.1~0.3%，分散劑0.5~2%，防銹劑
0.2~0.5%，消泡劑0.1~0.5%，水5~27%，上述各個(gè)組分含量之和為100% ;水性硬脂酸鹽為水性硬脂酸鋅、水性硬脂酸鋰中的一種或兩種組合，其中，水性硬脂酸鋅固含量為30~40 wt %、粘度< 30s、粒徑<40 μ m，水性硬脂酸鋰固含量為10~15 wt %、粘度<40s、粒徑< 45 μ m。
[0007]上述的水性硬脂酸鋰為本 申請(qǐng)人:的專利申請(qǐng)“一種硬脂酸鋰水性分散液及其制備方法”(申請(qǐng)?zhí)?201410155180.0、申請(qǐng)日:2014年4月18日)中的水性硬脂酸鋰。[0008]上述的水性硬脂酸鋰，其由硬脂酸鋰、乳化劑、分散劑、消泡劑、防腐劑和水制備而成，各個(gè)組分的重量百分比含量為:硬脂酸鋰10~15%，乳化劑I~3%，分散劑I~2%，消泡劑0.1~0.5%，防腐劑0.1~0.3%、水80.2~85.8%，上述各個(gè)組分含量之和為100%;其中，硬脂酸鋰粒徑為1000目~1500目，乳化劑為非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑，乳化劑為非離子表面活性劑時(shí)消泡劑為聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的一種或兩種組合；乳化劑為陰離子表面活性劑時(shí)消泡劑為聚醚消泡劑、高碳醇消泡劑中的一種或兩種組合。
[0009]上述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、吐溫80或司班80。
[0010]上述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鈉或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉。
[0011]上述的防腐劑為凱松、異噻唑啉酮、布羅波爾、二氯二甲基乙內(nèi)酰脲、對(duì)羥基苯甲酸甲酯中的一種或幾種組合。
[0012]上述的分散劑為三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、羥乙基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉、尿素中的一種或幾種組合。分散劑在體系中具有良好的潤(rùn)濕分散和增溶作用。
[0013]上述的水為自來(lái)水或去離子水。
[0014]上述的水性硬脂酸鋰的制備方法，其包括以下步驟:
步驟1、首先在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑、乳化劑和硬脂酸鋰，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn) 行高速攪拌20~60分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；然后再加入與乳化劑相匹配的消泡劑和防腐劑，機(jī)械攪拌10~25分鐘；
步驟2、將步驟I所得的混合物輸入臥式砂磨機(jī)內(nèi)研磨10~20分鐘，再經(jīng)超聲波振動(dòng)篩過(guò)濾，即得到硬脂酸鋰水性分散液。
[0015]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二氣硅烷、Y _ (2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、Y-疏丙基二甲氧基硅烷、Y _疏丙基二乙氧基硅烷、1，2_ 二 (二乙氧基娃基)乙燒中的一種或幾種組合。
[0016]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，輔助潤(rùn)滑劑為聚四氟乙烯、棕櫚油、氮化硼、云母粉、碳酸鈣、滑石粉中的一種或幾種組合。
[0017]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、黃原膠、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種組合。
[0018]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，防銹劑為亞硝酸鈉、松香胺、失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、油?；“彼嶂械囊环N或幾種組合。
[0019]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，消泡劑為聚醚消泡劑、高碳醇消泡劑、聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的一種或幾種組合。
[0020]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，水為自來(lái)水或去離子水。
[0021]上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其包括以下步驟:在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑、硅烷偶聯(lián)劑和水性硬脂酸鹽，攪拌10~20min后加入輔助潤(rùn)滑劑，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20~60min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入消泡劑和防銹劑，機(jī)械攪拌5~10 min，得到白色水性潤(rùn)滑劑。
[0022]進(jìn)一步地，上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法中，機(jī)械攪拌速度為2000~3000r/min。[0023]進(jìn)一步地，上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法中，管線式剪切機(jī)以5000~8000r/min的攪拌速度進(jìn)行高速攪拌。
[0024]上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其制得的水性潤(rùn)滑劑固含量為20~30wt%，粒徑范圍為10~20 μ m，粘度范圍為150~200mPa.S。
[0025]一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，按重量百分比計(jì)，其包括以下組分及含量:水性硬脂酸鹽60~67%，分散劑0.5~1%，三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體20~25%，硅烷偶聯(lián)劑I~5%，輔助潤(rùn)滑劑0.1~0.3%，防銹劑0.2~0.5%，消泡劑0.1~0.5%，水0.7~18%，上述各個(gè)組分含量之和為100% ;水性硬脂酸鹽為水性硬脂酸鋅、水性硬脂酸鋰中的一種或兩種組合，其中，水性硬脂酸鋅固含量為30~40 wt %、粘度< 30s、粒徑<40 μ m，水性硬脂酸鋰固含量為10~15 wt %、粘度< 40s、粒徑< 45 μ m。
[0026]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黃原膠、聚丙烯酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種組合。
[0027]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體的制備方法為:首先，在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下加入分析純的甲醛溶液，用質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為9~9.5，升溫并加入三聚氰胺，升溫到80°C，攪拌30~40分鐘至溶液變澄清，保溫I小時(shí)，PH控制在8~9，再加入酒精，升溫到83~85°C，PH調(diào)到8.5，恒溫I小時(shí)，溫度控制在80°C以下，用磷酸溶液調(diào)整PH為6.5~7 ;上述的水、甲醛、三聚氰胺、酒精的質(zhì)量比為8:30:9:50。
[0028]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二氣硅烷、Y _ (2，3_環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、Y-疏丙基二甲氧基硅烷、Y _疏丙基二乙氧基硅烷、1，2_ 二 (二乙氧基娃基)乙燒中的一種或幾種組合。
[0029]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，輔助潤(rùn)滑劑為聚四氟乙烯、棕櫚油、氮化硼、云母粉、碳酸鈣、滑石粉中的一種或幾種組合。
[0030]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，防銹劑為亞硝酸鈉、松香胺、失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、油?；“彼嶂械囊环N或幾種組合，它的加入可以保護(hù)金屬毛坯從水性化的潤(rùn)滑劑中拿出來(lái)晾干的過(guò)程中不生銹。
[0031]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，消泡劑為聚醚消泡劑、高碳醇消泡劑、聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的一種或幾種組合。
[0032]上述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑中，水為自來(lái)水或去離子水。
[0033]上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其包括以下步驟:首先在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑和水性硬脂酸鹽，攪拌10~20分鐘后加入三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體，用磷酸調(diào)節(jié)溶液的PH值為2~3，攪拌I~2小時(shí)后加入硅烷偶聯(lián)劑和輔助潤(rùn)滑劑，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20~60分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入消泡劑和防銹劑，機(jī)械攪拌5~10 min，得到白色水性潤(rùn)滑劑。
[0034] 進(jìn)一步地，上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法中，機(jī)械攪拌速度為1000~2000r/min。
[0035]進(jìn)一步地，上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法中，管線式剪切機(jī)以3000~5000r/min的攪拌速度進(jìn)行高速攪拌。
[0036]上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其制得的潤(rùn)滑劑固含量為20~30wt%，粒徑范圍為10~20 μ m，粘度范圍為150~200mPa.S。
[0037]上述金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的使用方法，其包括以下步驟:首先，將除油除銹后的金屬毛坯加熱至60~70°C，放入所制得的水性潤(rùn)滑劑中浸潰5~10 min ;然后將金屬毛坯撈出，常溫晾干或者熱風(fēng)狀態(tài)下使金屬毛坯表面所涂敷的潤(rùn)滑膜中所含水分充分蒸發(fā)，即可進(jìn)行下一步的塑性加工。
[0038]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
本發(fā)明金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其采用硅烷偶聯(lián)劑在金屬表面形成硅烷膜，具有一定的強(qiáng)度和塑性，可以替代磷化膜，硅烷膜跟水性硬脂酸鹽復(fù)合，將化學(xué)吸附跟物理吸附結(jié)合起來(lái)，極大地提高了潤(rùn)滑性，水性硬脂酸鹽跟金屬表面吸附性好，干后不掉粉，水性硬脂酸鹽產(chǎn)品穩(wěn)定性好，使用方便；本發(fā)明的水性潤(rùn)滑劑為白色乳液，與高分子石墨潤(rùn)滑劑相比更加環(huán)保，有利于改善生產(chǎn)環(huán)境，減少粉塵對(duì)身體健康的危害，可以重復(fù)使用多次，清洗方便，安全環(huán)保。
[0039]本發(fā)明金 屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，采用兩種技術(shù)方案，第一種方案工藝簡(jiǎn)單，易于操作，不需要加壓升溫，室溫常壓下生產(chǎn)有利于降低生產(chǎn)成本，適用于金屬冷擠壓或拉拔，制得的水性潤(rùn)滑劑摩擦系數(shù)小于0.1，表面粗糙度小于1.2μπι;第二種方案采用微膠囊包被技術(shù)，選用三聚氰胺-甲醛樹脂為壁材，硬脂酸鹽為芯材，包被工藝簡(jiǎn)單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。在金屬冷擠壓的過(guò)程中，壁材被破壞隨后高溫降解，釋放出的硬脂酸鹽跟硅烷膜共同起到潤(rùn)滑作用，此方案適用于金屬冷擠壓，制得的水性潤(rùn)滑劑摩擦系數(shù)小于
0.08，表面粗糙度小于I μ m，潤(rùn)滑效果好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
【具體實(shí)施方式】
[0040]參照以下實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但是，以下實(shí)施例僅僅是例證，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0041]實(shí)施例1
在反應(yīng)爸中加入27kg水,在2000r/min的機(jī)械攪拌下依次加入0.5kg聚丙烯酰胺、Ikg乙烯基三乙氧基硅烷和71kg水性硬脂酸鋅，攪拌10分鐘后加入0.1kg聚四氟乙烯，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20分鐘，轉(zhuǎn)速為5000r/min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入0.1kg聚醚消泡劑和0.2kg失水山梨醇單油酸酯,機(jī)械攪拌5min,得到粘度為150mPa.S、平均粒度為10 μ m、固含量為20wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。
[0042]實(shí)施例2
首先制備水性硬脂酸鋰:在反應(yīng)釜中加入86kg去離子水，在2000 r/min的攪拌速度攪拌下加入Ikg三聚磷酸鈉、Ikg吐溫80和Ikg司班80以及IOkg硬脂酸鋰,再利用管線式剪切機(jī)以8000r/min的攪拌速度高速攪拌20分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；然后再加入0.1kg聚二甲基硅氧烷消泡劑和0.1kg凱松防腐劑，機(jī)械攪拌10分鐘；將所得的混合物輸入臥式砂磨機(jī)內(nèi)研磨10分鐘，至無(wú)明顯團(tuán)聚物，再經(jīng)1000目超聲波振動(dòng)篩過(guò)濾，即得到粘度為20mPa.S、平均粒徑25 μ m、固含量為10wt%的水性硬脂酸鋰。
[0043]在反應(yīng)爸中加入15kg水，在2500r/min的機(jī)械攪拌下依次加入Ikg聚乙烯醇、3kg Y - (2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和80kg水性硬脂酸鋰，攪拌15分鐘后加入
0.2kg氮化硼，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌40分鐘，轉(zhuǎn)速為6000r/min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入0.3kg高碳醇消泡劑和0.3kg聚乙二醇二油酸酯,機(jī)械攪拌8 min，得到粘度為180mPa.S、平均粒度為15 μ m、固含量為25wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。
[0044]實(shí)施例3
在反應(yīng)爸中加入85kg去離子水,在2000 r/min的攪拌速度攪拌下加入Ikg聚丙烯酸鈉、1.3kg脂肪醇聚氧乙烯醚以及12kg硬脂酸鋰，再利用管線式剪切機(jī)以9000r/min的攪拌速度高速攪拌40分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；然后再加入0.1kg乳化硅油消泡劑和0.1kg 二氯二甲基乙內(nèi)酰脲防腐劑，機(jī)械攪拌15分鐘；將所得的混合物輸入臥式砂磨機(jī)內(nèi)研磨15分鐘，至無(wú)明顯團(tuán)聚物，再經(jīng)1000目超聲波振動(dòng)篩過(guò)濾，即得到粘度為30mPa.S、平均粒徑35 μ m、固含量為12wt%的硬脂酸鋰水性分散液。
[0045]在反應(yīng)爸中加入3kg水，在3000r/min的機(jī)械攪拌下依次加入2kg聚乙烯醇、5kgl, 2-二 (三乙氧基硅基)乙烷和44kg水性硬脂酸鋰、44kg水性硬脂酸鋅，攪拌20分鐘后加入0.1kg聚四氟乙烯和0.2kg棕櫚油，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌60分鐘，轉(zhuǎn)速為8000r/min,使反應(yīng)爸中的物料完全乳化、分散；最后加入0.5kg聚二甲基硅氧烷消泡劑和0.5kg聚乙二醇二硬脂酸酯，機(jī)械攪拌10 min,得到粘度為200mPa *S、平均粒度為20 μ m、固含量為30 wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。[0046]實(shí)施例4
三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體的制備:
在反應(yīng)釜中加入8kg水，在1000r/min的機(jī)械攪拌下加入30kg甲醛溶液，用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為9~9.5，升溫并加入9kg三聚氰胺，升溫到80°C，攪拌30~40分鐘至溶液變澄清，保溫I小時(shí)，PH控制在8~9 ;再加入25kg酒精，升溫到83~85°C，PH調(diào)到8.5，恒溫I小時(shí)，溫度控制在80°C以下，用工業(yè)磷酸調(diào)整溶液PH為6.5~7，備用。
[0047]金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備:
在反應(yīng)爸中加入18kg的水,在1000r/min的機(jī)械攪拌下依次加入0.5kg六偏磷酸鈉和60kg水性硬脂酸鋅，攪拌10分鐘后加入20kg三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體，用工業(yè)磷酸調(diào)節(jié)溶液的PH值為2~3，攪拌I小時(shí)后加入Ikg乙烯基三甲氧基硅烷和0.1kg云母粉，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速為3000r/min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入0.1kg聚醚消泡劑和0.2kg亞硝酸鈉防銹劑，機(jī)械攪拌5分鐘，得到粘度為160mPa.S、平均粒度為12 μ m、固含量為20wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。
[0048]實(shí)施例5
三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體的制備:
在反應(yīng)爸中加入16kg水,在1500r/min的機(jī)械攪拌下加入60kg甲醒溶液,用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為9~9.5，升溫并加入18kg三聚氰胺，升溫到80°C，攪拌30~40分鐘至溶液變澄清，保溫I小時(shí)，PH控制在8~9。再加入50kg酒精，升溫到83~85°C，PH調(diào)到8.5，恒溫I小時(shí)，溫度控制在80°C以下，用工業(yè)磷酸調(diào)整溶液PH為6.5~7，備用。
[0049]金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備:
在反應(yīng)爸中加入7kg的水,在1500r/min的機(jī)械攪拌下依次加入0.8kg三聚磷酸鈉和65kg水性硬脂酸鋰，攪拌15分鐘后加入23kg三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體，用工業(yè)磷酸調(diào)節(jié)溶液的PH值為2~3，攪拌I小時(shí)后加入3kg乙烯基三乙氧基硅烷和0.2kg碳酸鈣，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌50分鐘，轉(zhuǎn)速為4000r/min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入0.3kg聚二甲基硅氧烷消泡劑和0.3kg松香胺防銹劑，機(jī)械攪拌8分鐘，得到粘度為180mPa.S、平均粒度為18 μ m、固含量為25wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。
[0050]實(shí)施例6
三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體的制備:
在反應(yīng)釜中加入25kg水，在2000r/min的機(jī)械攪拌下加入90kg甲醛溶液，用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為9~9.5，升溫并加入26kg三聚氰胺，升溫到80°C，攪拌30~40分鐘至溶液變澄清，保溫I小時(shí)，PH控制在8~9，再加入75kg酒精，升溫到83~85°C，PH調(diào)到8.5，恒溫I小時(shí)，溫度控制在80°C以下，用工業(yè)磷酸調(diào)整溶液PH為6.5~7，備用。
[0051]金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備:
在反應(yīng)爸中加入0.6kg的水,在2000r/min的機(jī)械攪拌下依次加入Ikg黃原膠和67kg水性硬脂酸鈉，攪拌20分鐘后加入25kg三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體，用工業(yè)磷酸調(diào)節(jié)溶液的PH值為2~3，攪拌I小時(shí)后加入5kgl，2-二 (三乙氧基硅基)乙烷和0.3kg滑石粉，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌60分鐘，轉(zhuǎn)速為5000r/min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入0.5kg乳化硅油消泡劑和0.5kg油?；“彼岱冷P劑,機(jī)械攪拌10分鐘，得到粘度為200mPa.S、平均粒度為20 μ m、固含量為30wt%的白色水性潤(rùn)滑劑。
[0052]實(shí)施例7
上述六個(gè)實(shí)施例中制得的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其使用方法包括以下步驟:首先，將除油除銹后的金屬毛 坯加熱至60~70°C，放入所制得的水性潤(rùn)滑劑中浸潰5~10 min ；然后將金屬毛坯撈出，常溫晾干或者熱風(fēng)狀態(tài)下使金屬毛坯表面所涂敷的潤(rùn)滑膜中所含水分充分蒸發(fā)，即可進(jìn)行下一步的塑性加工。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:按重量百分比計(jì)，其包括以下組分及含量:水性硬脂酸鹽71~88%，硅烷偶聯(lián)劑I~5%，輔助潤(rùn)滑劑0.1~0.3%，分散劑0.5~2%，防銹劑0.2~0.5%，消泡劑0.1~0.5%，水5~27 %，上述各個(gè)組分含量之和為100% ;水性硬脂酸鹽為水性硬脂酸鋅、水性硬脂酸鋰中的一種或兩種組合，其中，水性硬脂酸鋅固含量為30~40 wt %、粘度< 30s、粒徑<40 μ m，水性硬脂酸鋰固含量為10~15 wt%、粘度< 40s、粒徑< 45 μ m。
2.一種金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:按重量百分比計(jì)，其包括以下組分及含量:水性硬脂酸鹽60~67%，分散劑0.5~I %，三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體20~25%，硅烷偶聯(lián)劑I~5 %，輔助潤(rùn)滑劑0.1~0.3 %，防銹劑0.2~0.5 %，消泡劑0.1~0.5%，水0.7~18%，上述各個(gè)組分含量之和為100% ;水性硬脂酸鹽為水性硬脂酸鋅、水性硬脂酸鋰中的一種或兩種組合，其中，水性硬脂酸鋅固含量為30~40 wt %、粘度< 30s、粒徑<40 μ m，水性硬脂酸鋰固含量為10~15 wt %、粘度< 40s、粒徑< 45 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:其三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體的制備方法為:首先，在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下加入分析純的甲醛溶液，用質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為9~9.5，升溫并加入三聚氰胺，升溫到800C，攪拌30~40分鐘至溶液變澄清，保溫I小時(shí)，PH控制在8~9，再加入酒精，升溫到83~85°C，PH調(diào)到8.5，恒溫I小時(shí)，溫度控制在80°C以下，用磷酸溶液調(diào)整PH為6.5~7;上述的水、甲醛、三聚氰胺、酒精的質(zhì)量比為8:30:9:50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:水性硬脂酸鋰由硬脂酸鋰、乳化劑、分散劑、消泡劑、防腐劑和水制備而成，各個(gè)組分的重量百分比含量為:硬脂酸鋰10~15%，乳化劑I~3%，分散劑I~2%，消泡劑0.1~0.5%，防腐劑0.1~0.3 %、水80.2~85.8 %，上述各個(gè)組分含量之和為100 %;其中，硬脂酸鋰粒徑為1000目~1500目，乳化劑為非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑，乳化劑為非離子表面活性劑時(shí)消泡劑為聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的一種或兩種組合；乳化劑為陰離子表面活性劑時(shí)消泡劑為聚醚消泡劑、高碳醇消泡劑中的一種或兩種組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:其水性硬脂酸鋰的制備方法為:首先在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑、乳化劑和硬脂酸鋰，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20~60分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；然后再加入與乳化劑相匹配的消泡劑和防腐劑，機(jī)械攪拌10~25分鐘；接著，將步驟I所得的混合物輸入臥式砂磨機(jī)內(nèi)研磨10~20分鐘，再經(jīng)超聲波振動(dòng)篩過(guò)濾，即得到硬脂酸鋰水性分散液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是；其硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二氣硅烷、Y _ (2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷、Y-疏丙基二甲氧基硅烷、Y _疏丙基二乙氧基硅烷、1，2-_基)乙烷中的一種或幾種組合；輔助潤(rùn)滑劑為聚四氟乙烯、棕櫚油、氮化硼、云母粉、碳酸鈣、滑石粉中的一種或幾種組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑，其特征是:其分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、 聚丙烯酸鈉、黃原膠、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種或幾種組合；防銹劑為亞硝酸鈉、松香胺、失水山梨醇單油酸酯、聚乙二醇二油酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、油?；“彼嶂械囊环N或幾種組合；消泡劑為聚醚消泡劑、高碳醇消泡劑、聚二甲基硅氧烷、乳化硅油中的一種或幾種組合；水為自來(lái)水或去離子水。
8.—種權(quán)利要求1所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征是:其包括以下步驟:在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑、硅烷偶聯(lián)劑和水性硬脂酸鹽，攪拌10~20min后加入輔助潤(rùn)滑劑，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20~60min，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入消泡劑和防銹劑，機(jī)械攪拌5~10 min，得到固含量為20~30wt%、粒徑范圍為10~20 μ m、粘度范圍為150~200mPa.S的白色水性潤(rùn)滑劑。
9.一種權(quán)利要求2或3所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征是:其包括以下步驟:首先在反應(yīng)釜中加入水，在機(jī)械攪拌下依次加入分散劑和水性硬脂酸鹽，攪拌.10~20分鐘后加入三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體，用磷酸調(diào)節(jié)溶液的PH值為2~3，攪拌I~2小時(shí)后加入硅烷偶聯(lián)劑和輔助潤(rùn)滑劑，再利用管線式剪切機(jī)進(jìn)行高速攪拌20~60分鐘，使反應(yīng)釜中的物料完全乳化、分散；最后加入消泡劑和防銹劑，機(jī)械攪拌5~10 min，得到固含量為20~30wt%、粒徑范圍為10~20 μ m、粘度范圍為150~200mPa.S的白色水性潤(rùn)滑劑。
10.一種權(quán)利要求1~7中任一權(quán)利要求所述的金屬冷塑成型水性潤(rùn)滑劑的使用方法，其特征是:其包括以下步驟:首先，將除油除銹后的金屬毛坯加熱至60~70°C，放入所制得的水性潤(rùn)滑劑中浸潰5~10 min ;然后將金屬毛坯撈出，常溫晾干或者熱風(fēng)狀態(tài)下使金屬毛坯表面所涂敷的潤(rùn)滑膜中所含水分充分蒸發(fā)，即可進(jìn)行下一步的塑性加工。
【文檔編號(hào)】C10M173/02GK103923732SQ201410179904
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】杜德光, 李晉, 侯智興, 柳曉?shī)? 杜岳 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)惠爾納米科技有限公司