包含聚合物分散剂的润滑剂组合物的制作方法
- 国知局
- 2024-07-29 10:37:48
本公开涉及润滑剂组合物,并且更具体地涉及包含利用聚合物分散剂的水性石墨分散体的润滑剂组合物。引言热锻造是一种工业过程,其中金属工件被放置在模具中并且在压力下变形。施加到金属工件以使其塑性变形的能量被转化为热。工件的重复锻造和热的产生提高了模具的温度。在锻造期间在工件和模具之间的界面处使用润滑剂以减小摩擦并确保工件可从模具移出。良好的润滑可以改善工件变形,有利于模具空腔的精确填充,减少在具有自由流动运动和高比压力的那些点处的工具磨损,并且减少锻造力。此类特征将减小在锻造工具中引起的应力并且防止工具与工件的直接接触,这有助于更长的工具寿命和更好的质量控制。近年来,用于热锻的润滑剂一直是水基润滑剂。水基润滑剂通常包括作为载体的水和润滑颗粒诸如石墨。当水蒸发时,水基润滑剂将石墨粘附到模具上以在模具上形成固体涂层。水基润滑剂相对于油基润滑剂是有利的,因为油基润滑剂倾向于从模具表面流出并在压力下被挤出工件/模具界面。然而水基润滑剂并非没有缺点。在水中的石墨分散体不稳定,需要连续搅拌,否则会发生絮凝和沉降。在润滑剂储存罐中发生的絮凝和沉降可能导致不正确量的石墨被施加到模具上,从而降低模具的使用寿命。絮凝和沉降还会导致管道和用于将润滑剂施加到锻造模具上的喷嘴堵塞。理想地,石墨分散体将在延长的时间段内抗沉降。水基润滑剂的一种测量检查了该润滑剂是否可以在24小时后维持80%的石墨分散,沉降物保持可分散的形式(“沉降测试”)。已经尝试使用分散剂来降低水基石墨分散体的絮凝和沉降。不同分散剂对石墨的功效的理论解释尚未达成一致。例如,美国专利申请公布号us20090305052a1(“‘052公布)”公开了具有高固体含量的稳定的水性石墨分散体。‘052公布通过利用分散剂诸如包含芳环/苯基基团和离子磺酸根基团的木质素磺酸在其水性石墨分散体中实现了较高的固体负载含量。中国专利申请公布号cn111925697a(“‘697公布”)提供了可以分散在水中以形成膜的石墨烯和水溶性聚合物分散剂复合材料。‘697公布解释了可以通过包含含有芳环结构和离子磺酸根基团的水溶性聚合物分散剂来获得增强的水性石墨烯分散体,因为由于分散剂和石墨烯之间的π-π相互作用,分散剂改善了表面惰性石墨烯与水溶性聚合物之间的相容性。鉴于如现有技术所证明的与石墨材料一起使用的分散剂包含芳族结构和离子磺酸根基团的重要性,将惊奇地发现能够通过沉降测试而不包含芳族或离子磺酸根部分的分散剂。
背景技术:
技术实现思路
1、本公开提供了能够通过沉降测试但不包含芳族结构或离子磺酸根部分的分散剂。本申请的发明人已经发现包含非离子聚合物分散剂的润滑剂组合物能够通过沉降测试,该非离子聚合物分散剂包含衍生自丙烯酸的单体结构单元和衍生自2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的单体结构单元。这样的结果是令人惊奇的,因为尽管现有技术建议苯基或芳环结构是实现分散剂与石墨之间的相容化从而稳定分散体的必要组分,但是本申请的分散剂不具有这样的结构。此外,本发明的分散剂不包含离子磺酸根部分但仍能够通过沉降测试。
2、本公开特别可用于形成润滑剂利用石墨。
3、根据本公开的第一特征,润滑剂组合物包含水、石墨、增稠剂和聚合物分散剂,该聚合物分散剂包含衍生自丙烯酸的单体结构单元和衍生自2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的单体结构单元。
4、根据本公开的第二特征,基于润滑剂组合物的总重量计,润滑剂组合物包含20重量%至60重量%的水。
5、根据本公开的第三特征,基于润滑剂组合物的总重量计,润滑剂组合物包含10重量%至60重量%的石墨。
6、根据本公开的第四特征,石墨具有0.5μm至5.0μm的d90颗粒直径。
7、根据本公开的第五特征,如根据凝胶渗透色谱法所测量的,该聚合物分散剂具有3,000g/mol至6,000g/mol的重均分子量。
8、根据本公开的第六特征,基于润滑剂组合物的总重量计,润滑剂组合物包含0.01重量%至1.0重量%的分散剂。
9、根据本公开的第七特征,基于聚合物分散剂的总重量计,该聚合物分散剂包含20重量%至30重量%的衍生自2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的单体结构单元。
10、根据本公开的第八特征,如根据凝胶渗透色谱法所测量的,该聚合物分散剂具有4,000g/mol至5,000g/mol的重均分子量。
11、根据本发明的第九特征,该聚合物分散剂包含衍生自n-叔丁基丙烯酰胺的单体结构单元。
12、根据本公开的第十特征,基于该聚合物分散剂的总重量计,该聚合物分散剂包含1重量%至30重量%的衍生自n-叔丁基丙烯酰胺的单体结构单元。
技术特征:1.一种润滑剂组合物,其包含:
2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物,其中基于所述润滑剂组合物的总重量计,所述润滑剂组合物包含20重量%至60重量%的水。
3.根据权利要求1所述的润滑剂组合物,其中基于所述润滑剂组合物的总重量计,所述润滑剂组合物包含10重量%至60重量%的石墨。
4.根据权利要求3所述的润滑剂组合物,其中所述石墨具有0.5μm至5.0μm的d90颗粒直径。
5.根据权利要求1所述的润滑剂组合物,其中如根据凝胶渗透色谱法所测量的,所述聚合物分散剂具有3,000g/mol至6,000g/mol的重均分子量。
6.根据权利要求1所述的润滑剂组合物,其中基于所述润滑剂组合物的总重量计,所述润滑剂组合物包含0.01重量%至1.0重量%的所述分散剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的润滑剂组合物,其中基于所述聚合物分散剂的总重量计,所述聚合物分散剂包含20重量%至30重量%的衍生自2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的单体结构单元。
8.根据权利要求7所述的润滑剂组合物,其中如根据凝胶渗透色谱法所测量的,所述聚合物分散剂具有4,000g/mol至5,000g/mol的重均分子量。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的润滑剂组合物,其中所述聚合物分散剂包含衍生自n-叔丁基丙烯酰胺的单体结构单元。
10.根据权利要求9所述的润滑剂组合物,其中基于所述聚合物分散剂的总重量计,所述聚合物分散剂包含1重量%至30重量%的衍生自n-叔丁基丙烯酰胺的单体结构单元。
技术总结润滑剂组合物包含水、石墨、增稠剂和聚合物分散剂,该聚合物分散剂包含衍生自丙烯酸的单体结构单元和衍生自2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基丙磺酸的单体结构单元。技术研发人员:H·S·吉迪受保护的技术使用者:陶氏环球技术有限责任公司技术研发日:技术公布日:2024/7/15本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/132779.html
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