一种低熔点润滑剂或脱模剂、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低熔点润滑剂或脱模剂、制备方法及其在玻璃产品或金属产品加工中的应用，属于玻璃制造和金属热加工技术领域。
【背景技术】
[0002]钛合金、纯铝在热乳制、挤压、精密铸造时需要一种润滑剂起到润滑、防氧化、保护母体表面和模具以及脱模作用，玻璃润滑剂是满足上述条件较为理想的润滑材料。与传统的金属润滑剂相比，玻璃价格低廉，隔热绝热效果良好，脱模容易，不会污染环境及母体材料，能提尚型材表面质量。
[0003]近年来手机制造上采用了非平面显示器，由曲面玻璃盖板和曲面玻璃基片组成，需要将平板玻璃盖板和基片通过热压成曲面，热压时在模具表面上要施加润滑剂，传统的玻璃模具喷油润滑工艺，油耗高，油烟大，热压时喷油操作不易，采用玻璃润滑剂，无异味，无油烟，改善操作环境，能在模腔内形成较均匀的润滑层，提高产品表面质量。
[0004]中国专利公开号CN101376142A公开了使用玻璃粉作为钛及钛合金型材挤压专用润滑剂的生产工艺，其主要步骤是:材料车光，将玻璃粉稀释均匀涂抹在加工母料上，然后将母料加热至加工温度；也可将需加工的母料加热到900°C以上，然后将玻璃粉均匀涂抹加工；但此专利未公开玻璃粉的成分、配方和制造工艺。
[0005]中国专利公开号101735879公开了一种钛合金挤压润滑剂及其制备方法，润滑剂按重量百分比由下列成分组成:W玻璃60?65%;耐热型水溶性纤维素20?25%，水10?20%。此专利也未公开玻璃粉的制备工艺。
[0006]中国专利公开号1348844A钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂，它由重量百分率为23?30 %的基础玻璃D、13?20 %的基础玻璃E、30?40 %的水和10?20 %的耐热型水溶性纤维素组成。其中基础玻璃D由重量百分率为66?69%的Si02，8.5?10.5% Α1203、6.5 ?10.5% Β203、0.5 ?2% 的 Ba0、5 ?7.5% 的 Ca0、7 ?9.5% 的 Na20 组成，基础玻璃E由19?23%的Si02、0?2%的&03、0?2%的Ca0、71?75%的Pb0、3.5?7%的1(20、0?2%的Na20组成。
[0007]中国专利公开号CN101508930A，一种用于γ — TiAl合金棒挤压的玻璃润滑剂及其制备方法，用50?69%的L玻璃、32?38%石墨和3?7%粘土配制而成，L玻璃由质量百分比 10 ?15%的 Ti02、3 ?5% Β203、0.9 ?1.0% Α1203、0.9 ?1.0% Si02，0.9 ?1.0%Cr203、0.9?2.0% Fe203和余量的PbO制成。此专利含有毒的Cr 203和PbO。
【发明内容】
[0008]本发明目的是针对现有钛合金玻璃润滑剂的缺点，本发明提供一种配方简单，熔化温度低，不含铅、铬等污染物质而且使用方便的低熔点润滑剂或脱模剂，技术方案为:
[0009]—种低熔点润滑剂或脱模剂，以重量比计，原料以重量比计，主要成分为:P20530 ?60，B203 4 ?20，Na20 20 ?50。
[0010]作为优选的技术方案，以重量比计，所述低熔点润滑剂或脱模剂的成分还包括成分:ZnO 0.2 ?10，BaO 0.4 ?10，SnO 0 ?5，Bi203 0 ?5。
[0011]作为优选的技术方案，所述低熔点润滑剂或脱模剂的熔化温度为700?850°C，软化点400?500°C，变形点350?450°C。
[0012]本发明另一目的是提供上述低熔点润滑剂或脱模剂的制备方法，技术方案为:
[0013]①加热:取所述各重量比成分，混合后在700?850°C温度下，处理30?40分钟；
[0014]②冷却:在15?40°C温度下冷却1?6分钟；
[0015]③粉碎:粉碎，过40目筛。
[0016]作为优选的技术方案，所述步骤①加热是混合后加入坩祸中，放入电炉中加热熔化；所述步骤②冷却是倒在铁板或铁槽中，冷却形成固态薄片。
[0017]本发明再一目的是提供上述低熔点润滑剂或脱模剂的应用，技术方案为:所述低熔点润滑剂或脱模剂在玻璃产品或金属产品热加工中的应用。
[0018]作为优选的技术方案，所述玻璃产品为非平面玻璃，例如可用于手机玻璃盖板和基片的热弯成形。
[0019]作为优选的技术方案，所述金属为钛合金或纯铝，例如可用于钛合金，纯铝的热加工成形。
[0020]作为优选的技术方案，所述应用是将重量比的润滑剂或脱模剂:水=1:1?1:1.5在40?80°C温度下混合，形成润滑剂或脱模剂溶液。
[0021]作为优选的技术方案，所述应用是在所述玻璃产品或金属产品热压加工前，将所述润滑剂或脱模剂溶液涂覆在母体或模具表面。
[0022]本发明低熔点润滑剂或脱模剂是P205-B203-Na20系统组成的玻璃，由[P04]四面体作为玻璃形成体，Na+作为调整物，根据Na +含量多少，形成链状或环状结构，三维网络断裂，使玻璃易熔，具有较低软化点，变形点和较高水中溶解度；在P205_Na20中加入B203后，断裂的结构通过B — 0键连接，链状结构转变为架状结构，提高熔化温度、软化点、变形点和降低水溶性。因此通过调节P205、Na20比例和加入B203量，达到控制低熔玻璃润滑剂的性能。
[0023]本发明低熔点润滑剂或脱模剂熔化温度及软化温度均比较低，熔化温度(采用高温显微镜测定配合料加热到原料颗粒完全熔融形成无气泡的熔体时的温度)仅为700?850°C，按自重伸长法(ASTMC338-73)测定软化点，软化温度400?500°C，适合钛合金或纯铝等在较低的温度锻造加工的金属，也适合于手机玻璃盖板等玻璃产品热压成形。
[0024]本发明低熔点润滑剂或脱模剂，对环境无污染，价格低廉，在钛合金、纯铝热加工或手机玻璃盖板热弯成形时，在母体材料和模具之间，能形成液态玻璃薄层，保护模具并防止母体材料氧化，提高母体材料表面质量。
[0025]本发明低熔点润滑剂或脱模剂与钛合金的润湿良好，采用润湿角测定仪测定润湿角，将玻璃润滑剂试样制成直径3X3_的圆柱，放在欲测定的钛合金或玻璃底板上，再将此板置于测定仪中高温显微镜的基座上，然后按规定升温速度升温，玻璃软化，拍摄不同温度下液滴照片，测出各温度下玻璃润滑剂与底板的润湿角。在550?600°C时的润湿角为33?15°，在550?650°C时与纯铝的润湿角为30?17°。
[0026]本发明低熔点润滑剂或脱模剂易溶于水，不必加甲基纤维素、脂肪酸甘油脂等粘接剂，即能形成水溶液，在钛合金或纯铝精密锻造时，或手机盖板、基片玻璃热弯成形时，将其用布或刷在母体或模具上涂刷，可在母体或模具上表面均匀分布。脱模时，用清水即可洗去残留在母体或模具表面的润滑剂，脱模方便。
【具体实施方式】
[0027]下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
[0028]根据本发明的低温润滑剂化学组成，优选化学纯级的磷酸氢钠、磷酸酐、硼砂、硼酸、碳酸钠、氧化锌、碳酸钡，氧化锡、氧化铋。
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明
[0030]实施例1
[0031]采用重量百分比的成分:P20557.2%, B2035.2%, Na2037.1 %, BaO0.5%0
[0032]根据化学成分，计算出其用量以重量份计:磷酸二氢钠125.31份，碳酸钠21.31份，硼酸9.98份，碳酸钡0.64份，精密称量后混合。
[0033]将混合均匀的原料，置入坩祸内，再将装有混合料的坩祸放在电炉中，加热到700°C，熔化时间40min，形成均匀的玻璃液。
[0034]所得均匀的玻璃液倒在铁板或铁槽中，再将铁板或铁槽上下左右倾斜形成玻璃润滑剂薄片。
[0035]待冷却后将玻璃薄片打碎成小于4mm，再用粉碎机加工成通过40目筛的玻璃粉。
[0036]实施例2
[0037]采用重量百分比的成分:P20556.0%,B2035.0%,Na2038.7%,ZnO0.2%,SnO0.1%D根据化学成分，计算出其用量以重量份计:磷酸二氢钠123.07份，碳酸钠23.52份，硼酸8.84份，氧化锌0.2份，氧化锡0.1份，精密称量后混合。
[0038]将混合均匀的原料，置入坩祸内，再将装有混合料的坩祸放在电炉中，加热到850°C，熔化时间40min，形成均匀的玻璃液。
[0039]所得均匀的玻璃液倒在铁板或铁槽中，将铁板或铁槽倾斜，形成玻璃润滑剂薄片。
[0040]待冷却后将玻璃薄片打碎成小于4mm，再用粉碎机加工成通过40目筛的玻璃粉。
[0041]实施例3
[0042]采用重量百分比的成分:Ρ20559.0 %，B2034.2 %，Na2036.2 %，BaO0.4 %，Bi2030.2%。根据化学成分，计算出其用量为:磷酸二氢钠129.60份，碳酸钠13.34份，硼酸143.16份，碳酸钡0.64份，氧化铋0.2份，精密称量后混合。
[0043]将混合均匀的原料，置入坩祸内，再将装有混合料的坩祸放在电炉中，加热到800°C，熔化时间40min，形成均匀的玻璃液。
[0044]所得均匀的玻璃液倒在铁板或铁槽中，将铁板或铁槽倾斜，形成玻璃润滑剂薄片。
[0045]待冷却后将玻璃薄片打碎成小于4mm，再用粉碎机加工成通过40目筛的玻璃粉。
【主权项】
1.一种低熔点润滑剂或脱模剂，其特征在于，原料以重量比计，主要成分为:P 20530?60，B203 4 ?20，Na20 20 ?50。2.根据权利要求1所述的低熔点润滑剂或脱模剂，其特征在于，以重量比计，还包括成分:ZnO 0.2 ?10，BaO 0.4 ?10，SnO 0 ?5，Bi203 0 ?5。3.根据权利要求或2所述的低熔点组合物，其特征在于，所述低熔点润滑剂或脱模剂的熔化温度为700?850°C，软化点400?500°C，变形点350?450°C。4.权利要求1-3任意一项所述低熔点润滑剂或脱模剂的制备方法，其特征在于: ①加热:取所述各重量比成分，混合后在700?850°C温度下，处理30?40分钟； ②冷却:在15?40°C温度下冷却1?6分钟； ③粉碎:粉碎，过40目筛。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于: 所述步骤①加热是混合后加入坩祸中，放入电炉中加热熔化； 所述步骤②冷却是倒在铁板或铁槽中，冷却形成固态薄片。6.权利要求1-3任意一项所述低熔点润滑剂或脱模剂在玻璃产品或金属产品热加工中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述玻璃产品为非平面玻璃。8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述金属为钛合金或纯铝。9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用是将润滑剂或脱模剂:水=1:1?1:1.5的重量比，在40?80°C温度下混合，形成润滑剂或脱模剂水溶液。10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，在所述玻璃产品或金属产品热压加工前，将所述润滑剂或脱模剂水溶液涂覆在母体或模具表面。
【专利摘要】本发明公开了一种低熔点润滑剂或脱模剂，原料以重量比计，主要成分为：P2O530～60，B2O3？4～20，Na2O？20～50。制备方法，①加热：取所述各重量比成分，混合后在700～850℃温度下，处理30～40分钟；②冷却：在15～40℃温度下冷却1～6分钟；③粉碎：粉碎，过40目筛。本发明低熔点润滑剂或脱模剂易溶于水，对环境无污染，价格低廉，熔化温度及软化温度均比较低，熔化温度仅为700～850℃，软化温度400～500℃，适合钛合金或纯铝等在较低的温度锻造加工的金属，也适合于手机玻璃盖板等玻璃产品热压成形。
【IPC分类】C03B40/02, B22C3/00
【公开号】CN105271711
【申请号】CN201510671935
【发明人】王承遇, 汤华娟
【申请人】大连工业大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月13日