一种拉拔润滑介质及其制备方法与流程

本发明涉及润滑剂，尤其涉及一种拉拔润滑介质及其制备方法。

背景技术：

1、帘线是子午胎的主要骨架增强材料，由钢丝和股绳加捻而成，表面电镀黄铜、呈金黄色，是一种特殊用途的细规格钢丝绳。而钢丝的单丝是由粗细小于6.5mm的钢质盘条先后通过干式拉拔、镀铜、湿式拉拔等工序制备而成，其中1.6mm以下的拉拔在润滑性液体环境中完成。

2、钢帘线湿拉润滑剂多按一定比例稀释成乳化液后使用，需要具有较高的润滑性能，以及一定的防锈、消泡性能。由于钢丝帘线的最后生产环节是在水箱拉丝机中完成的，半成品钢丝直接与水基钢丝拉拔润滑剂接触，并且是在钢丝变形的高温高压状态下接触，因此水基拉丝润滑剂的性能对钢丝帘线钢帘线的质量有最直接的影响。

3、目前的润滑剂一般由油性剂、极压抗磨剂、乳化剂、防锈剂、络合剂、消泡剂、杀菌剂和水等组成，能够具有良好的润滑性、防锈性和稳定性。而目前使用的极压抗磨剂一般是硼酸酯、硼酸盐或磷酸酯、磷酸酯铵盐等，用来满足极压抗磨性，较好的抗氧化性和耐腐蚀性；络合剂一般是edta、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等，用来络合析出的铜离子和锌离子，控制加工过程润滑剂中的黄铜组分含量，确保润滑剂组合物中成分稳定和加工性能。但研究发现，在硼酸盐或硼酸酯和络合剂配合使用过程中，由于高温高压的环境，硼酸盐或硼酸酯都存在水解情况，水解离子与络合剂结合，不仅降低了极压抗磨性，还导致工作液中铜离子和锌离子增加速度过快，影响加工性能；且产生的废水需要加入药剂进行处理，将废水中的铜离子以及锌离子还原，导致废水的处理成本较高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种拉拔润滑介质及其制备方法，使润滑介质具有良好的润滑性、稳定性和抗氧化性，使润滑介质的使用寿命能够延长，还具有良好的沉降过滤性能，有利于工作液的维护以及废液的处理。

2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

3、一种拉拔润滑介质，包括以下质量份原料：10.0-25.0份油性剂，8-15.2份表面活性剂、0.2-0.8份抗氧化剂、3.0-6.0份防锈剂、0.5-2.0消泡剂和5.0-12.0份改性极压抗磨剂，所述改性极压抗磨剂为改性片层材料与脂肪酸酯复合制备得到。

4、根据上述技术手段，通过在润滑介质中采用表面活性剂，能够增强工作液的抗剪切力、耐杂油和清净性能；通过添加抗氧化剂，能够延长工作液的使用寿命，减少油泥的产生；再通过采用改性极压抗磨剂，不仅能够提高润滑介质的润滑性、极压抗磨性和抗氧化性，还能平衡工作液中的铜离子、锌离子，有利于工作液的维护以及废液的处理。

5、作为优选的，所述油性剂为油酸三乙醇胺酯、油酸二乙醇酰胺、妥尔油、蓖麻油、蓖麻油酸、椰子油酸、脂肪酸甲酯中的一种或多种组合。

6、进一步优选的，油性剂为油酸二乙醇酰胺和妥尔油的混合物，油酸二乙醇酰胺和妥尔油的比例为1：(0.3-1.0)。

7、根据上述技术手段，油酸二乙醇酰胺是一种较好的油溶性表面活性剂，在较广的ph范围内具有良好稳定性，具有润滑、增溶、乳化、清洗、防锈性能等性能；妥尔油可以减少主乳化剂的用量，具有乳化速度快、润滑性优越、清洗效果好的性质，并且有一定的抗泡作用，对硬水的适应范围宽，有良好的抗酸败性，通过两者的相互配合，能够使润滑介质与水良好的互溶。

8、作为优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、sp-20、sp-40、sp-80、t-20、t-40、t-80、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、石油磺酸钠中的一种或多种组合。

9、进一步优选的，所述表面活性剂为油酸聚氧乙烯醚、石油磺酸钠和sp-20的混合物，油酸聚氧乙烯醚、石油磺酸钠和sp-20的质量比为1：(0.5-2)：1。

10、油酸聚氧乙烯醚一种非离子表面活性剂，具有低泡和生物降解性好的特点，还具有优良的分散性能、乳化性能、润滑性能和杀菌性；石油磺酸钠可以作为防锈添加剂、乳化剂，有较好的抗盐水浸渍能力和较好的油溶性，它对黑色金属和黄铜防锈性能较好，可作为多种极性物质在油中的助溶剂。通过两者配合使用，能够增强乳化作用，还能降低防锈剂的使用量，sp-20能与有机溶剂和油类混溶，在水中成半乳状溶液，能够用作乳化剂、稳定剂、增稠剂、润滑剂、柔软剂、抗静电剂、分散剂、助溶剂、防锈剂，通过三者的协同配合，能够增强工作液的抗剪切力、耐杂油和清净性能。

11、作为优选的，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、2,4,6-三叔丁基酚、二十烷基缩醛、六羟甲基二苯并噁唑中的一种或多种组合。

12、进一步优选的，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚和二十烷基缩醛的混合物，2,6-二叔丁基对甲酚和二十烷基缩醛的质量比为1:2。

13、根据上述技术手段，由于2,6-二叔丁基对甲酚能够促进润滑剂的热稳定性和氧化稳定性，二十烷基缩醛具有抗氧化、缓解摩擦等作用，还有利于润滑剂保持稳定；通过2,6-二叔丁基对甲酚和二十烷基缩醛的配合使用，能够使润滑介质具有良好的抗氧化性、热稳定性和润滑性，并能够减少油泥的产生。

14、作为优选的，所述防锈剂为磺酸盐型防锈剂、钙盐型防锈剂、有机羧酸醇胺盐防锈剂、多元醇酯防锈剂中的一种或多种组合。

15、进一步优选的，防锈剂为多元醇酯防锈剂，具体为失水山梨醇单油酸酯。

16、作为优选的，所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性硅油消泡剂、聚乙烯醇消泡剂、高碳醇消泡剂、有机硅消泡剂中的一种或多种组合。

17、进一步优选的，消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。

18、作为优选的，所述改性极压抗磨剂的制备包括以下步骤：

19、s1.将片层材料置于稀酸溶液中，超声处理20-40min，抽滤、水洗，烘干，得到处理后的片层材料；

20、s2.将处理后的片层材料置于插层剂溶液中，于25-40℃的情况下，搅拌1-3h，搅拌后，抽滤，干燥，得到插层片层材料；

21、s3.将极压剂与插层片层材料进行复合，得到改性极压抗磨剂。

22、根据上述技术手段，通过先对片层材料经过括层、插层处理，能够得到层间距更大的片层材料；再与极压剂进行吸附、交联，使极压剂能够起到缓释作用，降低极压剂的损耗，从而延长使用寿命，且通过极压剂与片层材料的复合，能够在不损伤钢丝表面的情况下，增加润滑性，在缓释的过程中，还进行离子交换吸附，降低工作液中的铜离子和锌离子，从而延长工作液的使用寿命，降低工作液的后续处理难度。

23、进一步优选的，所述片层材料为高岭土、云母片、滑石粉、石墨烯、碳酸钙中的一种或多种组合。

24、进一步优选的，片层材料为白云母片，白云母片的粒径为2-10um。

25、进一步优选的，插层剂为二甲基亚砜、醋酸钾、n-甲基甲酰胺、水合肼、尿素中的一种或多种组合，具体为醋酸钾。

26、作为优选的，所述片层材料与极压剂复合的具体步骤为：将片层材料分散成悬浮液，再加入交联剂和极压剂，于40-60℃的条件下，缓慢搅拌，搅拌反应后，醇洗、水洗，干燥，得到改性极压抗磨剂。

27、进一步优选的，交联剂为六氢邻苯二甲酸酐。

28、进一步优选的，极压剂为脂肪酸酯复合极压剂。

29、通过采用交联剂使脂肪酸酯复合极压剂在片层材料的间隙中发生交联，并通过片层材料的吸附作用，使片层材料能够负载更多的脂肪酸酯复合极压剂。

30、本技术还公开了一种拉拔润滑介质的制备方法，包括如下步骤：

31、s10.将乳化剂、表面活性剂、抗氧化剂和防锈剂加入到去离子水中，搅拌10-20min，得到初步溶液；

32、s20.将经过s10步骤的初步溶液，升温到40-60℃，加入油性剂和改性极压抗磨剂，继续搅拌10-20min，再加入消泡剂，降温至常温，搅拌30-60min，得到拉拔润滑介质。

33、采用上述方案的本技术，具有如下有益效果：

34、1.通过在润滑介质中采用乳化剂，能够增强工作液的抗剪切力、耐杂油和清净性能；通过添加抗氧化剂，能够延长工作液的使用寿命，减少油泥的产生；再通过采用改性极压抗磨剂，不仅能够提高润滑介质的润滑性、极压抗磨性和抗氧化性，还能平衡工作液中的铜离子、锌离子，有利于工作液的维护以及废液的处理；

35、2.通过先对片层材料经过括层、插层处理，能够得到层间距更大的片层材料；再与极压剂进行吸附、交联，使极压剂能够起到缓释作用，降低极压剂的损耗，从而延长使用寿命，且通过极压剂与片层材料的复合，能够在不损伤钢丝表面的情况下，增加润滑性，在缓释的过程中，还进行离子交换吸附，降低工作液中的铜离子和锌离子，从而延长工作液的使用寿命，降低工作液的后续处理难度

36、3.本技术的润滑介质能够在拉丝速度达到15-20m/s时，还能保持较好的润滑性，并降低模具的磨损。