[發明專利]一種水溶性金屬成型加工工藝潤滑劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910005301.6
• 申請日: 2019-01-03
• 公開（公告）號: CN109609250A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 唐波;郭興
• 申請（專利權）人: 上海潤萊博化工有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/06;C10N40/24
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 高志軍

本發明公開了一種水溶性金屬成型加工工藝潤滑劑，包括以下成分：基礎液、潤滑劑、水溶性極壓抗磨劑、脂肪酸酯類防銹劑、PH調節劑、水溶性高分子增稠劑、非離子乳化劑、固體潤滑劑，所述基礎液為去離子水、丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚丙二醇200、聚丙二醇400、聚丙二醇600中的一種或幾種混合物，所述潤滑劑為月桂酸山梨醇單酯、油酸山梨醇單酯、高分子聚醚、月桂酸十聚甘油單酯中的一種或幾種混合物，所述水溶性極壓抗磨劑為高分子聚合磷酸酯復合物。本發明在沖剪、沖壓深拉伸、拉拔、擠壓、彎管、擴口、縮口、鋼管擴徑等成型加工行業中可以進行推廣，非常環保，可帶來可觀的經濟效益及社會效益，同時制備過程簡單。

技術領域

本發明涉及潤滑劑技術領域，尤其涉及一種水溶性金屬成型加工工藝潤滑劑及其制備方法。

背景技術

當前我國已進入裝備制造業大國行列，其中金屬成型加工亦為我國裝備制造業的關鍵所在，而金屬成型加工工藝中沖剪、沖壓深拉伸、拉拔、擠壓、彎管、擴口、縮口、擴徑等工藝為裝備制造工藝的主要方式之一，廣泛應用于飛機、汽車、高鐵、電子、家電、機械制造等方面。在這些行業的金屬成型工藝中，無論設備、模具還是工藝本身都朝著智能化、高端化、精密化等方向發展。但對于該工藝發展至關重要的，也是最關鍵的一種鋪料——潤滑劑技術的發展卻無多大進步。目前現有的潤滑技術還是以傳統的動植物油脂直接使用，或專業潤滑劑公司(包括國外潤滑劑公司)以礦物油為基礎添加合成酯或氯化石蠟、硫化添加劑等化學反應添加劑調配成的純油性潤滑劑。在一些清洗性要求高的客戶，潤滑劑公司也僅是在傳統礦物油型潤滑劑配方上面通過加入一些乳化劑的形式，來改善潤滑劑的清洗性能。

一：現有技術及缺點：

1、一些普通金屬成型加工工藝，客戶直接使用動植物油脂(如菜籽油、棕櫚油、花生油、蓖麻油等)加工，基本可以滿足工藝潤滑要求，但這些油脂在使用中極易氧化聚合，導致粘機臺、模具及產品，后續清除十分困難?，F場作業環境臟亂差。

2、對于一些高潤滑等要求的沖壓拉伸拉拔工藝場合，直接使用動植物油脂不能滿足潤滑要求；需專業潤滑劑公司配制含氯化石蠟、硫化添加劑等極壓添加劑的油性潤滑劑，一些特別苛刻的工藝，比如不銹鋼管、棒的拉拔工藝，還需在油性潤滑劑的基礎上添加一些固體粉末潤滑劑做成一種膏狀的產品才能滿足工藝要求。

二：專業潤滑劑仍然存在有很多缺點：

1、加工工藝中，由于配方含氯、硫等化學反應添加劑，在摩擦高溫下生成相應化學固體膜起潤滑作用，但這些膜都是以犧牲金屬基體材料為代價，潤滑上會導致腐蝕磨損，影響模具壽命及精度、影響工件粗糙度、尺寸精度和表面力學性能，特別是含氯化石蠟添加劑，在熱天潮濕天氣環境下，很快出現工件及模具都生銹腐蝕的情況，而活性硫化添加劑則導致高鎳合金鋼中的鎳產生晶間腐蝕而出現工件表面尺寸精度及粗糙度等產生影響。

2、在后處理方面：由于沖壓深拉伸、拉拔潤滑劑粘度都很高，有的直接是半固體膏狀，用水基清洗劑非常難以去除干凈，用各種溶劑型清洗劑存在火災安全、環保、工人職業健康隱患、成本高等缺點。現在國內外又興起真空溶劑清洗方式，溶劑真空蒸餾回收循環利用，但此工藝也并非十全十美，由于現在好多潤滑劑里普遍含氯、硫等化學極壓劑，在真空蒸餾溶劑的同時，一些含氯添加劑也會裂解生成氯化氫隨溶劑一起蒸發，這就導致實踐中對蒸餾設備產生腐蝕，損壞設備同時留下安全隱患，再則含氯添加劑與工件表面生成氯化鐵潤滑膜，在溶劑中還是無法去除的，待工件回到空氣中慢慢地受空氣水分影響也會導致工件生銹。

3、清洗廢液的處理方面：無論水基清洗還是溶劑清洗后的廢液處理也十分困難，由于現在絕大多數沖壓、拉伸潤滑劑都含硫、氯添加劑，該潤滑劑混合廢液生物降解性很差，所以不能通過掩埋方式處理，而通過焚燒處理，含硫添加劑會產生劇毒二氧化硫、硫化氫等氣體。而氯化石蠟會產生強致癌物二惡英，鑒于此歐盟各國已對氯化石蠟使用予以限制，我國在新出臺的《金屬加工液有害物質的限量要求和測定方法》中也將短鏈(碳數13以下)氯化石蠟列為禁用物質，中長鏈(碳數14以上)列為限用物質。