一种水基铝合金拉伸液及其制备方法与流程

本申请涉及铝合金加工，主要涉及一种水基铝合金拉伸液及其制备方法。

背景技术：

1、铝合金在力学、化学等方面均具备优良的性质，主要体现在密度低，强度较高，模量高等力学方面。铝的密度小，与其他金属相比质量较轻，仅为钢的1/4，因此适合应用于对轻质化要求较高的领域；铝合金具有良好的塑性，可加工成各种型材，还具有优良的导电性、导热性，因此在工业上使用十分广泛，使用量仅次于钢。

2、铝合金在加工中常出现的问题：1、化学性质相对活跃，在酸性和碱性环境中容易被腐蚀；2、铝合金熔点低，弹性模量较小，质地较软，在加工过程中容易出现拉花毛刺；3、铝合金的热膨胀系数较高，加工中所产生的巨大热量容易导致工件变形。因此铝合金加工用液需具备以下特点：1、相对温和的酸碱度，防止铝合金在加工过程中出现发黑现象，提高光亮度；2、良好的极压抗磨性，在高速高压的加工环境下仍能保持润滑；3、良好的冷却能力，防止加工过程中过热导致的铝工件发生热膨胀。

3、铝合金加工液一般在按一定比例稀释后使用，因此需要具有较高的润滑性能，以及一定的防锈、消泡等效果。中国发明专利cn101696367a中提出的铝合金加工液为半合成加工液，其中添加大量的矿物油容易导致冷却性能变差，在加工过程中会发生温升控制不佳的问题导致产生板面拉花毛刺等问题。其中使用的润滑剂含有持久性有机污染物氯化石蜡，长期使用易对加工人员以及环境造成严重伤害。中国发明专利cn113583744a提出的水基加工液并未添加杀菌剂、缓蚀剂，在长期使用过程中，加工液容易滋生细菌并产生腐败发臭现象，影响加工质量及加工环境。中国发明cn104812879a提出的水溶性金属加工液并未添加极压剂，在极压加工条件下润滑效果不足，容易损坏加工模具并影响模具使用寿命与加工件成品率。现有技术中介绍的加工液具有以下问题，难以有效满足实际铝合金加工的加工要求：(1)润滑及冷却效果不佳，后续生产中板面容易产生拉花、毛刺等问题，加工件表面光泽度低；(2)不能同时兼顾极压性、润滑性和防腐蚀性等性能，现有技术中介绍的加工液中含有硫、氯等元素，在加工过程中会造成对加工材料以及磨具的腐蚀，实际加工中不能长期使用，无法有效保证高的成品率。因此，现有技术还有待于改进和发展，有必要综合考虑铝合金的特性和加工过程的特点进行配方设置，根据现场工况来调整配方，设计开发一种高润滑性、高极压抗磨性、冷却好、易清洗的铝合金加工液。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种水基铝合金拉伸液及其制备方法，旨在解决现有技术中铝合金加工液润滑差，冷却差，耗油量大等问题。

2、本申请的技术方案如下：

3、本申请提供一种水基铝合金拉伸液，其中，按质量百分比计算，包括以下组分：

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6、本申请考虑铝合金加工的性能要求，针对现有技术的铝合金加工液润滑差，冷却差，耗油量大等问题，采用水基全合成配方优化冷却性能，以改善加工件的光滑度及表面光洁度，利用极压剂和油性剂的特性提高整体的润滑特性，合理添加防锈剂等组分，保证加工液的系统稳定提高生物稳定性，所制得的水基铝合金拉伸液具有高润滑性能和易清洗的特点，能更好满足铝合金的加工要求。

7、进一步地，所述有机碱为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二环己胺、二甲胺和四羟基甲基胺中的一种或两种以上；

8、所述缓蚀剂为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑钠盐中的一种或两种以上。

9、进一步地，所述有机碱为三乙醇胺；所述缓蚀剂为苯并三氮唑。

10、进一步地，所述防锈剂为正癸二酸、三元酸、氨基磺酸、混合二元酸和新癸酸中的两种以上。

11、进一步地，所述三元酸为三元酸ci-03；所述防锈剂为正癸二酸、三元酸ci-03、氨基磺酸和新癸酸的组合；所述正癸二酸、三元酸ci-03、氨基磺酸和新癸酸的质量比为2:3:2.5:5。

12、进一步地，所述油性剂为椰子油酸、蓖麻油酸、油酸和棕榈油酸中的一种或两种以上；所述极压剂为磷酸酯、磷酸酯铵盐、磷酰胺和聚醚中的一种或两种以上。

13、进一步地，所述油性剂为椰子油酸，所述椰子油酸在所述水基铝合金拉伸液中的质量百分比为5％；

14、所述聚醚为聚醚17r2和聚醚17r4；

15、所述极压剂为磷酸酯、聚醚17r2和聚醚17r4的组合，所述磷酸酯、聚醚17r2和聚醚17r4的质量比为6:10:9。

16、进一步地，所述杀菌剂为n,n'-亚甲基双吗啉、丁基氨基甲酸碘丙炔酯、均三嗪、1-2苯并异噻唑啉-3-酮和异噻唑啉酮中的一种或两种以上；所述消泡剂为聚乙烯醇消泡剂、高碳醇消泡剂、有机硅消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或两种以上。

17、进一步地，所述杀菌剂为n,n'-亚甲基双吗啉和丁基氨基甲酸碘丙炔的组合，所述n,n'-亚甲基双吗啉和丁基氨基甲酸碘丙炔的质量比为1.5:0.3；

18、所述消泡剂有机硅消泡剂hp720，所述有机硅消泡剂hp720在所述水基铝合金拉伸液中的质量百分比为0.1％。

19、本申请还提供一种如上所述的水基铝合金拉伸液的制备方法，其中，包括以下步骤：

20、(1)将所述去离子水置于容器内，在所述去离子水中加入所述有机碱混合，在55-60℃下充分搅拌，得到澄清透明的混合溶液；

21、(2)将所述混合溶液冷却至35℃以下，向所述混合溶液中加入所述极压剂，充分搅拌至澄清透明；

22、(3)向所述混合溶液中依次加入所述油性剂、所述缓蚀剂、所述杀菌剂和所述消泡剂，搅拌至澄清透明，得到所述水基铝合金拉伸液；

23、当所述防锈剂包括固体防锈剂时，所述固体防锈剂随所述有机碱加入；当所述防锈剂包括液体防锈剂时，所述液体防锈剂随所述极压剂加入。

24、本申请提供的水基铝合金拉伸液具有以下有益效果：

25、(1)润滑性好。水基铝合金拉伸液中的极压剂和油性剂能够在加工液中均匀分散，在加工过程中为工件表面提供一层连续均匀的润滑膜，能够明显提升加工工件表面光泽度与平整度，有效减少模具磨损，提升成品率与延长模具寿命。

26、(2)清洗性及冷却性能好。本申请的水基铝合金拉伸液为全合成加工液，能够用水完全稀释，使用后无需额外清洗剂进行后续处理，进一步减少生产成本；冷却效果更佳，降低加工材料温升，可以更有效保证工件的表面质量。

27、(3)安全环保。本申请的水基铝合金拉伸液不含硫、氯、亚硝等有害物质，存储安全，使用时对皮肤与呼吸道无刺激性，易降解，环境友好。

28、(4)缓蚀性能和防锈性能好。水基铝合金拉伸液中的磷酸酯能有效抑制高温条件下铝合金的锈蚀，额外添加杀菌剂进一步保证加工液长期使用不变质，使用寿命长。

29、(5)高稳定性。水基铝合金拉伸液原液和稀释液状态稳定，不会发生分层现象，性能稳定加工效果优异。

技术特征：

1.一种水基铝合金拉伸液，其特征在于，按质量百分比计算，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述有机碱为单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二环己胺、二甲胺和四羟基甲基胺中的一种或两种以上；

3.根据权利要求2所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述有机碱为三乙醇胺；

4.根据权利要求1所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述防锈剂为正癸二酸、三元酸、氨基磺酸、混合二元酸和新癸酸中的两种以上。

5.根据权利要求4所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述三元酸为三元酸ci-03；

6.根据权利要求1所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述油性剂为椰子油酸、蓖麻油酸、油酸和棕榈油酸中的一种或两种以上；

7.根据权利要求6所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述油性剂为椰子油酸，所述椰子油酸在所述水基铝合金拉伸液中的质量百分比为5％；

8.根据权利要求1所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述杀菌剂为n,n'-亚甲基双吗啉、丁基氨基甲酸碘丙炔酯、均三嗪、1-2苯并异噻唑啉-3-酮和异噻唑啉酮中的一种或两种以上；

9.根据权利要求8所述的水基铝合金拉伸液，其特征在于，所述杀菌剂为n,n'-亚甲基双吗啉和丁基氨基甲酸碘丙炔酯的组合，所述n,n'-亚甲基双吗啉和丁基氨基甲酸碘丙炔酯的质量比为1.5:0.3；

10.一种如权利要求1-9任一项所述的水基铝合金拉伸液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本申请涉及铝合金加工技术领域，公开了一种水基铝合金拉伸液及其制备方法，其中的水基铝合金拉伸液，按质量百分比计算，包括：有机碱10％‑20％；防锈剂5％‑15％；油性剂5％‑10％；极压剂10％‑25％；缓蚀剂0.2％‑2％；杀菌剂0.3％‑1.8％；消泡剂0.05％‑0.2％；去离子水余量。本申请考虑铝合金加工的性能要求，针对现有技术的铝合金加工液润滑差、冷却差和耗油量大等问题，采用水基全合成配方优化冷却性能，以改善加工件的光滑度及表面光洁度，利用极压剂和油性剂的特性提高整体的润滑特性，所制得的水基铝合金拉伸液具有高润滑性能和易清洗的特点，能更好满足铝合金的加工要求。技术研发人员：刘红敏,何流,鲁斐,李小磊,伍德民受保护的技术使用者：超滑科技（佛山）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11