一种环保水性冷挤压润滑剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及水性润滑剂，特别涉及一种环保水性冷挤压润滑剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、在金属冷挤压加工工艺中，润滑剂的使用至关重要，在金属冷塑成型的过程中，被加工金属与模具之间相对运动时接触表面间会产生阻止切向运动的阻力，即外摩擦力，外摩擦力的存在会使加工所需的力、能量增加，因此必须要对金属表面进行润滑处理，润滑剂是用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，在工件与模具之间形成牢固、坚韧的润滑膜，达到减轻摩擦的目的，如果其表面的润滑达不到要求，将会加剧模具磨损，工件表面发生粘连、擦伤、划痕等现象，因此，润滑技术的开发能够促进金属冷塑成型加工的发展。

2、在金属的冷塑成型过程中，磷化-皂化润滑技术的应用非常常见，但是，磷化-皂化要经过碱洗除油、水洗、酸洗除锈、水洗、磷化、水洗、皂化等七道工序，存在原材料和能源消耗大，总工作环境差、易造成环境污染等诸多问题。近些年磷化-皂化润滑技术已逐渐停止使用。因此，寻找一种环保的适用于金属冷塑成型的润滑剂成为人们研究的热点。

3、目前，市场上出现的新型水基润滑剂多为高分子石墨型润滑剂，这种润滑剂对于金属冷塑成型有一定的润滑效果，但是石墨型润滑剂也存在诸多隐患，如润滑性能不佳、导电、难清洗、污染重等，且成本较高，生产环境中黑色粉尘污染严重，不利于工人的身体健康。

4、因此，如何提供一种润滑效果好、制备过程安全环保的水性润滑剂成为了本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种环保水性冷挤压润滑剂及其制备方法与应用，以解决现有技术中普通润滑剂易造成环境污染，环保润滑剂存在润滑效果不佳、制备过程不安全等诸多问题。

2、本方案中的一种环保水性冷挤压润滑剂，包括重量份数如下成分：

3、水性硬脂酸盐5～15份、纳米二硫化钨5～15份、聚乙二醇5～15份、聚四氟乙烯20～30份、非离子表面活性剂1～10份、水性界面润滑剂10～20份、分散剂0.1～2份、消泡剂0.1～1份和水50～80份。

4、上述技术方案的有益效果在于：

5、水性硬脂酸盐具有润滑性、防水性、压延性、高熔点的特点，可以起到起胶化、提高倾点、増加稠度作用；

6、纳米二硫化钨可以起到减摩抗磨作用。当负荷较高、摩擦加剧时，二硫化钨与金属底材发生化学作用，生产熔点较低的fes膜，可以有效的减少金属摩擦副之间的接触，增加器械的使用寿命；

7、聚乙二醇具有可调节的溶解性和链长，本发明通过改变聚乙二醇的分子量和含量，调节了润滑剂的黏度和流动性；

8、聚四氟乙烯具有高温下不会氧化、硬化或软化泄漏，在潮湿环境下能防止腐蚀的优点，可以增强润滑剂的理化性能；

9、非离子表面活性剂能够防锈、防腐、抗泡沫，还能够调节润滑剂粘度，降低粘温性能；

10、水性界面润滑剂具有冷却、清洗、防污染的特点，能够降低摩擦副的摩擦阻力，减缓磨损。

11、进一步地，所述水性硬脂酸盐为水性硬脂酸锌，水性硬脂酸钙、水性硬脂酸钡或水性硬脂酸锂任意一种或多种的组合。

12、进一步地，所述纳米二硫化钨的摩擦系数0.1～0.3，粒径为0.5～0.9μm。

13、进一步地，所述非离子表面活性剂包括烷基醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、c13异丙醇酰胺中的一种或多种；

14、所述水性界面润滑剂由醇醚羧酸、聚氧蓖麻油、烯烃和氯化脂肪酸制备而成；各组分的重量百分比为醇醚羧酸12.5％、聚氧蓖麻油27.5％、烯烃10％和氯化脂肪酸50％。

15、进一步地，所述分散剂包聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺中的一种或多种；

16、所述消泡剂包括聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧化乙烯月桂基醚、烯基丁二酸和烯基琥珀酸半酯中的一种或多种。

17、一种环保水性冷挤压润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

18、s1：向反应釜中加入水和非离子表面活性剂，直至非离子表面活性剂完全溶解；

19、s2：向s1中制备出的溶液中加入水性硬脂酸盐和纳米二硫化钨，升温，持续搅拌，加热温度为60℃，持续1h；

20、s3：待溶液冷却之后，向s2所得溶液中加入水性界面润滑剂、聚乙二醇、聚四氟乙烯、分散剂和消泡剂，即得润滑液。

21、上述方法制备出的环保水性冷挤压润滑剂在机械润滑中的应用。

22、上述技术方案的有益效果在于：

23、1)本发明的解决了常规润滑剂不环保，环保领域常用的石墨型润滑剂润滑性能不佳、导电、难清洗等问题，并改善无石墨润滑剂摩擦系数高的问题，为水性润滑剂提供一种分散均匀、润滑效果好、无污染、制备过程安全环保的环保型水性冷挤压润滑剂。

24、2)聚四氟乙烯具有和石墨同样的结构，熔融温度为327-342℃，工作温度可以达到250℃，是所有润滑材料中摩擦系数最低的材料，且不会像石墨一样造成难清洗、环境污染的问题。

25、纳米二硫化钨层状结构，易解离，具有很低的摩擦系数和较高的抗极压性能和抗氧化性能。适用于高温、高压、高真空、高负荷、高转速、高辐射、强腐蚀、超低温等各种苛刻条件下的润滑，能够增加润滑剂的应用场景。

26、二者结合，能够达到协同增效的效果，提高润滑剂的润滑作用，且均属于清洁原料，不易造成污染。

技术特征：

1.一种环保水性冷挤压润滑剂，其特征在于，包括重量份数如下成分：

2.根据权利要求1所述的一种环保水性冷挤压润滑剂，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种环保水性冷挤压润滑剂，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种环保水性冷挤压润滑剂，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种环保水性冷挤压润滑剂，其特征在于：

6.如权利要求1-5任一所述的环保水性冷挤压润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.如权利要求6制备出的环保水性冷挤压润滑剂在机械润滑中的应用。

技术总结本方案公开了一种环保水性冷挤压润滑剂及其制备方法与应用，属于水性润滑剂技术领域。本发明所述的环保水性冷挤压润滑剂具体公开了重量份数如下的成分：水性硬脂酸盐5～15份、纳米二硫化钨5～15份、聚乙二醇5～15份、聚四氟乙烯20～30份、非离子表面活性剂1～10份、水性界面润滑剂10～20份、分散剂0.1‑2份、消泡剂0.1～1份和水50～80份。本发明公开的水性冷挤压润滑剂具有耐磨、耐腐蚀、耐高温，环保无污染的优点，能够降低机械的磨损，延长机械的使用寿命。技术研发人员：万丽丽受保护的技术使用者：大庆市盛日石油技术开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17