一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂及其制备方法

本发明属于摩擦磨损润滑，涉及一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂及其制备方法。

背景技术：

1、铜钢复合板作为一种重要的结构材料，具有高强度、高导热性和耐蚀性的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域。然而，由于铜钢复合板在加工过程中容易产生摩擦、热量和磨损等问题，因此需要合适的润滑剂来改善加工效率和降低能耗。

2、近年来，基于生物材料和可再生资源的润滑剂备受关注，具有良好的生物降解性和低毒性，可以显著减少对环境的负面影响。现有技术中针对铜钢复合板加工用润滑剂多采用矿物基润滑剂，但其对环境会造成污染。而水基润滑剂在加工生产过程中是一种环境友好的新型润滑剂，在高温高压的轧制变形区内不会因燃烧生成对环境有害的污染物，其中的水分受热蒸发也只是形成水蒸气，不会对环境造成损害。随着对环境保护的重视程度不断增加，纳米水基润滑剂具有非常大的环境和经济效益。

技术实现思路

1、1.所要解决的技术问题：

2、现有技术中针对铜钢复合板加工用润滑剂多采用矿物基润滑剂，但其对环境会造成污染。而且对铜钢复合板加工用润滑剂存在环境不友好，存在润滑性、耐磨性、防锈抗氧性等不佳等问题

3、2.技术方案：

4、为了解决以上问题，本发明提供了一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，按重量百分比计由以下组分组成：纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；所述纳米粒子由氮化铝aln和al2o3组成；所述极压抗磨剂为磺酸盐；所述表面改性剂由硬脂酸和kh-560组成；所述分散剂为十二碳醇酯；所述增稠剂由ctab和三乙醇胺组成；所述消泡剂为聚醚；所述缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。

5、优选的，按重量百分比计，所述纳米粒子0.3～0.5%，极压抗磨剂2~5%，表面改性剂0.6~1%，分散剂2~5%，增稠剂0.1~0.3%，消泡剂1~3%，缓蚀剂0.6~1.2%，其余为去离子水。

6、优选的，所述纳米粒子中氮化铝aln和al2o3的摩尔比为1:3~3:1；所述表面改性剂中硬脂酸和kh-560的摩尔比为1:3~3:2；所述增稠剂中ctab和三乙醇胺的摩尔比为1:2~3:1；所述缓蚀剂中水溶性咪唑啉和硼酸的摩尔比为1:3~3:1。

7、本发明还提供了所述的适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

8、步骤s1：按重量百分比计，依次纳米粒子、极压抗磨剂、表面改性剂、分散剂、缓蚀剂加入到容器中混合，在温度40~80℃下，以速率40~100 rpm，搅拌10~30 min，得到混合液a。

9、步骤s2：随后向步骤s1中再加入增稠剂、消泡剂和去离子水，常温下以速率40~60rpm搅拌8~30 min，即得到所述铜钢复合板加工用润滑剂。

10、优选的，步骤s1中所述温度为60℃，速率为60rpm，搅拌时间20 min。

11、优选的，步骤s2中所述速率为50rpm，搅拌时间15min。

12、为提高润滑剂的极压性和抗磨性，本发明加入由aln和al2o3组成的纳米粒子，利用aln粒子吸附在al2o3表面，形成坚韧的保护膜，抵抗高温和氧化的同时，提高抗磨性；磺酸盐极压抗磨剂高温高压下能够形成稳定的润滑膜，能够进一步减少摩擦和磨损。稳定剂中的硬脂酸增强了润滑剂的油膜强度，kh-560则改善了润滑剂的兼容性和稳定性；增稠剂中的ctab增强了粘稠度，再配合三乙醇胺，通过两者协同作用，同稳定剂相结合，进一步增强了润滑剂的稳定性和润滑效果。分散剂十二碳醇酯能够有效分散润滑剂中的纳米粒子等固体颗粒，防止其聚集和沉淀，从而提高润滑剂的流动性；消泡剂聚醚可有效消除润滑剂使用过程中产生的泡沫，提高润滑剂的稳定性；水溶性咪唑啉和硼酸组成的缓蚀剂，可有效保护金属表面、防止腐蚀。

13、3.有益效果：

14、本发明提供的适用于铜钢复合板加工的润滑剂，性能稳定，具有优良的润滑和冷却效果，能有效降低铜钢复合板加工过程中的摩擦系数，提高加工效率，且保护工件表面、防止氧化和腐蚀，环境友好无污染。

技术特征：

1.一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，按重量百分比计由以下组分组成：纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；所述纳米粒子由氮化铝aln和al2o3组成；所述极压抗磨剂为磺酸盐；所述表面改性剂由硬脂酸和kh-560组成；所述分散剂为十二碳醇酯；所述增稠剂由ctab和三乙醇胺组成；所述消泡剂为聚醚；所述缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，按重量百分比计，所述纳米粒子0.3～0.5%，极压抗磨剂2~5%，表面改性剂0.6~1%，分散剂2~5%，增稠剂0.1~0.3%，消泡剂1~3%，缓蚀剂0.6~1.2%，其余为去离子水。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，所述纳米粒子中氮化铝aln和al2o3的摩尔比为1:3~3:1；所述表面改性剂中硬脂酸和kh-560的摩尔比为1:3~3:2；所述增稠剂中ctab和三乙醇胺的摩尔比为1:2~3:1；所述缓蚀剂中水溶性咪唑啉和硼酸的摩尔比为1:3~3:1。

4.一种如权利要求1-4任一项所述的适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述温度为60℃，速率为60rpm，搅拌时间20 min。

6.根据权利要求4所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述速率为50rpm，搅拌时间15min。

技术总结本发明提供了一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂和制备方法，按重量百分比计：包括纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；纳米粒子由氮化铝AlN和Al2O3组成；极压抗磨剂为磺酸盐；表面改性剂由硬脂酸和KH‑560组成；分散剂为十二碳醇酯；增稠剂由CTAB和三乙醇胺组成；消泡剂为聚醚；缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。本发明提供的润滑剂，性能稳定，具有优良的润滑和冷却效果，能有效降低加工过程中的摩擦系数，提高加工效率，且保护工件表面、防止氧化和腐蚀，环境友好无污染。技术研发人员：熊桑,李振兴,林晓轩,朱玉研受保护的技术使用者：南京工程学院技术研发日：技术公布日：2024/5/12