本发明属于化工领域，尤其涉及一种冲压润滑防锈油及其制备方法。
背景技术：
冲压成型是一种重要的金属加工方法，它是将外部力施压在坯料或金属板，使之塑性变形或分离，从而获得零件所需性能。
在冲压过程中的工模具与变形金属表面构成摩擦，它们之间或是由于机械的相对运动，或是由于变形金属的塑性流动，或是由于两者同时作用而存在着相对的滑动，因此，金属冲压过程中选择良好的润滑油或者润滑工艺进行润滑，对冲压变形过程，变形力能消耗，金属制品表面和内部质量，工模具损耗有着重要的影响。
而现有的冲压润滑油大多数含有磷或钡组分，在使用过程中会产生大量的含磷、钡的废液，含磷废液如果不做处理直接排放将会造成水体富营养化，劣化水质，若做处理则会增加废液处理的成本；含钡废液的处理比较繁琐，同样会增加大量的处理成本。而含氯的冲压润滑油会对钢板产生一定的锈蚀作用，因此不利于提高钢板的防锈性能。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种冲压润滑防锈油，旨在解决现有的冲压防锈油大多数含有磷或钡组分，环保性较差，废液处理成本较高，防锈性能不理想的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种冲压润滑防锈油，按质量分数计，包括如下组分：聚合酯5～10％、硫化油脂极压剂2～10％、防锈剂2～5％，余量为基础油；所述聚合酯为多元酸与多元醇合成的酯；所述多元酸为亚油酸和蓖麻油酸的聚合物，或者c12～c20的烷基多元酸；所述多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合。
本发明实施例还提供了一种冲压润滑防锈油的制备方法，包括如下步骤：
按照上述的冲压润滑防锈油的配方称取各组分备用；将所述聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至60～80℃，搅拌混合均匀即得所述冲压润滑防锈油。
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油，采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物，或者c12～c20的烷基多元酸与三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合合成的聚合酯作为该冲压润滑防锈油的成膜润滑成分，其具有良好的成膜和润滑性能，与硫化油脂极压剂、防锈剂、基础油复配使用，这些组分均不含磷、钡元素，不会产生对环境污染的含磷或含钡的废液，因此减少了会污染环境的废液的排放，节省了对该类废液的处理成本，并简化了对废液的后续处理工序；也不含氯，不会产生对金属有腐蚀作用的酸性物质，因而该防锈油具有优异的防锈、润滑、环保等综合性能。将其涂覆在金属表面上能够形成连续的油膜，尤其适用于汽车钢板及高强钢冲压成型，加工成型后的零件的防锈期达到3个月以上，防锈效果持久，且在加工成型的过程中，该防锈油的润滑性能不易受连续冲压加工时模具温度变化的影响，性能稳定。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油，采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物，或者c12～c20的烷基多元酸与三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合合成的聚合酯作为该冲压润滑防锈油的成膜润滑成分，其具有良好的成膜和润滑性能，与硫化油脂极压剂、防锈剂、基础油复配使用，这些组分均不含磷、钡元素，不会产生对环境污染的含磷或含钡的废液，因此减少了会污染环境的废液的排放，节省了对该类废液的处理成本，并简化了对废液的后续处理工序；也不含氯，不会产生对金属有腐蚀作用的酸性物质，因而该防锈油具有优异的防锈、润滑、环保等综合性能。将其涂覆在金属表面上能够形成连续的油膜，尤其适用于汽车钢板及高强钢冲压成型，加工成型后的零件的防锈期达到3个月以上，防锈效果持久，且在加工成型的过程中，该防锈油的润滑性能不易受连续冲压加工时模具温度变化的影响，性能稳定。
冲压加工润滑属流体动压润滑，即粘性液体借助运动表面的形状和相对运动形成压力油膜，使相对运动两表面隔开的润滑。
本发明实施例提供了一种冲压润滑防锈油，按质量分数计，包括如下组分：聚合酯5～10％、硫化油脂极压剂2～10％、防锈剂2～5％，余量为基础油；所述聚合酯为多元酸与多元醇合成的酯；所述多元酸为亚油酸和蓖麻油酸的聚合物，或者c12～c20的烷基多元酸；所述多元醇为三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合。其中，c12～c20的烷基多元酸可为十二烷基或十六烷基马来酸、或聚合20碳二酸。
优选的，所述聚合酯的分子量为500～5000。
在本发明实施例中，亚油酸和蓖麻油酸的聚合物(亚油酸和蓖麻油酸通过加热到160～220℃即可得此聚合物)，或者c12～c20的烷基多元酸与三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合合成的酯具有优异的成膜、润滑、易清洗性能，其可增加防锈油的成膜性能和润滑性能，有利于在金属表面上形成一层连续的油膜，且其流挂性好，容易推开涂覆，可以提高对金属表面涂布的工作效率，并且将其涂覆在金属制品表面上后，长期叠合放置都不会产生叠合油印，不会影响到钢板的表面洁净度，且更有利于提高其对金属的防锈效果。
优选的，所述硫化油脂极压剂的硫含量≤15％，油脂凝点≤10℃。在实际应用中，硫化油脂极压剂的硫含量高于15％会降低防锈油的防锈性能，而油脂凝点高于10℃则容易影响到极压剂在防锈油体系中的溶解稳定性。
优选的，所述防锈剂为氧化蜡钙盐、合成磺酸钙和羧酸钙的复合物。
优选的，所述基础油为40℃时运动粘度为10～100mm2/s的精制矿物油，该精制矿物油具有良好的润滑性、溶解性和优异的稳定性。
作为本发明的一个优选实施例，该冲压润滑防锈油，按质量分数计，包括如下组分：聚合酯5％、硫化油脂极压剂10％、防锈剂5％，余量为基础油。
优选的，按质量分数计，该冲压润滑防锈油包括如下组分：聚合酯5～10％、硫化油脂极压剂2～10％、防锈剂2～5％、触变剂0.1～0.5％，余量为基础油。
优选的，所述触变剂为片层状含蒙脱石的硅酸盐矿物质。
触变剂也称触变润滑剂，是片层状含蒙脱石的硅酸盐矿物质，经过加工处理后，使其适用于矿物基系统和膏状系统的流变添加剂。蒙脱石由一种十分薄的(大约10埃，7个原子厚)和直径比较宽(大于1000纳米)的盘状材料组成，是一种具有内溶胀能力的双八面体晶体结构的三层式矿石。硅酸盐的薄片能够起到润滑剂的作用，降低了相对黏度，改善系统的流变性，并能提高系统的屈服值，具有显著的触变增稠功效。
优选的，按质量分数计，包括如下组分：聚合酯5％、硫化油脂极压剂10％、防锈剂5％、触变剂0.2％，余量为基础油。
本发明实施例还提供了一种冲压润滑防锈油的制备方法，包括如下步骤：
按照上述的冲压润滑防锈油的配方称取各组分备用；将所述聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至60～80℃，搅拌混合均匀即得所述冲压润滑防锈油。
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案和技术效果做进一步的说明。
实施例1、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(亚油酸和蓖麻油酸的聚合物与三羟甲基丙烷合成的酯)5g、硫化油脂极压剂10g、防锈剂5g，基础油(40℃时运动粘度为50mm2/s的精制矿物油)80g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至70℃，搅拌混合均匀即得。
实施例2、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(c12的烷基多元酸与季戊四醇合成的酯)10g、硫化油脂极压剂5g、防锈剂5g，基础油(40℃时运动粘度为30mm2/s的精制矿物油)80g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至70℃，搅拌混合均匀即得。
实施例3、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(c20的烷基多元酸与新戊二醇合成的酯)10g、硫化油脂极压剂5g、防锈剂5g，基础油(40℃时运动粘度为10mm2/s的精制矿物油)80g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至80℃，搅拌混合均匀即得。
实施例4、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(c18的烷基多元酸与聚乙二醇合成的酯)10g、硫化油脂极压剂2g、防锈剂5g，基础油(40℃时运动粘度为10mm2/s的精制矿物油)83g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂和基础油放入容器中，加热至60℃，搅拌混合均匀即得。
实施例5、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(亚油酸和蓖麻油酸的聚合物与聚乙二醇合成的酯)5g、硫化油脂极压剂7g、防锈剂5g、触变剂0.2g、基础油(40℃时运动粘度为50mm2/s的精制矿物油)82.8g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂、触变剂和基础油放入容器中，加热至60℃，搅拌混合均匀即得。
实施例6、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(亚油酸和蓖麻油酸的聚合物与聚乙二醇合成的酯)7g、硫化油脂极压剂6g、防锈剂3g、触变剂0.5g、基础油(40℃时运动粘度为100mm2/s的精制矿物油)83.5g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂、触变剂和基础油放入容器中，加热至80℃，搅拌混合均匀即得。
实施例7、
本发明实施例提供的冲压润滑防锈油由以下步骤制备得到：
按照下述配方称取各重量份组分备用：聚合酯(c16的烷基多元酸与季戊四醇合成的酯)7g、硫化油脂极压剂10g、防锈剂3g、触变剂0.5g、基础油(40℃时运动粘度为70mm2/s的精制矿物油)79.5g。
将聚合酯、硫化油脂极压剂、防锈剂、触变剂和基础油放入容器中，加热至60℃，搅拌混合均匀即得。
对比例1、
该对比例与上述实施例5的差别仅在于：将其中的聚合酯替换为等量的亚油酸和蓖麻油酸的聚合物。
对比例2、
该对比例与上述实施例5的差别仅在于：将其中的聚合酯替换为等量的硬脂酸丁酯。
对比例3、
该对比例与上述实施例5的差别仅在于：省略其中的触变剂，并用基础油补足缺少的触变剂的量。
对比例4、
该对比例与上述实施例5的差别仅在于：将其中的触变剂等量替换为有机膨润土。
对比例5、
该对比例与上述实施例5的差别仅在于：将其中的硫化油脂极压剂等量替换为氯系极压剂。
对比例6、
该对比例为市售的用于金属冲压润滑的防锈油。
测试一、
通过对制得的冲压润滑防锈油进行如下性能测试，以对本发明实施例提供的冲压润滑防锈油的制备方法制得的冲压润滑防锈油的性能进一步说明。
测试方法：将上述实施例1～7制得的冲压润滑防锈油，对比例1～6制得的冲压润滑防锈油以及对比例6的市售同类竞品应用于金属制品上，然后进行下述试验，测试结果见下表1。
1、运动粘度测试：根据gb/t11137进行测试，测试结果见表1。
2、粘度指数测试：根据gb/t1995进行测试，测试结果见表1。
3、开口闪点测试：根据gb/t3536进行测试，测试结果见表1。
4、湿热测试：根据gb/t2361进行测试，试验金属为10#钢片，测试结果见表1。
5、盐雾测试：根据sh/t0081进行测试，试验金属为10#钢片，测试结果见表1。
6、润滑测试：根据gb/t3142进行测试(四球pb、pd润滑测试)，测试结果见表1。
表1
从上表1的测试结果中可以看出，本发明实施例1～7制得的冲压润滑防锈油均符合上述各项指标，综合性能良好，尤其是防锈和润滑性能要优于对比例1～6。
从对比例1、2与实施例5的对比结果中可以得出，采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物与三羟甲基丙烷合成的酯作为成膜、润滑成分，其制得的冲压润滑防锈油的湿热测试、盐雾测试以及润滑测试的测试结果要优异于采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物或者硬脂酸丁酯作为成膜、润滑成分。可见，本发明采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物与三羟甲基丙烷合成的酯作为成膜、润滑成分可以提高产品的防锈和润滑性能。
从对比例3、4与实施例5的对比结果中可以得出，选择添加片层状含蒙脱石的硅酸盐矿物质作为触变剂，相较于不添加触变剂或者选择有机膨润土作为触变剂，其制得的冲压润滑防锈油的防锈性能和润滑性能更佳。
从对比例5与实施例5的对比结果可以得出，采用硫化油脂极压剂相较于氯系极压剂，其制得的冲压润滑防锈油的防锈性能和润滑性能更佳。
从对比例6与实施例5的对比结果可以得出，本发明实施例提供的冲压润滑防锈油相较于现有的同类竞品，其防锈性能和润滑性能有明显的提升。
测试二、
采用单因素试验方法对本发明实施例5中聚合酯的占比量(占冲压润滑防锈油的质量比)进行优选，固定其他组分不变，改变聚合酯的占比量分别为1％、5％、10％、15％，对制得的各组冲压润滑防锈油进行如下性能测试(测试方法参考上述测试一的相关内容)，测试结果见下表2。
表2
从上表2的测试结果中可以得出，当聚合酯的占比量小于5％时，其防锈性能和润滑性能相较于占比量在5％～10％要差，而当聚合酯的占比量继续增加至15％时，其防锈性能和润滑性能趋于稳定，综合考虑到产品的综合性能和成本，本发明优选采用的聚合酯的占比量为5％～10％。
综上所述，本发明实施例提供的冲压润滑防锈油，采用亚油酸和蓖麻油酸的聚合物，或者c12～c20的烷基多元酸与三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇或者聚乙二醇中的任意一种或几种的组合合成的聚合酯作为该冲压润滑防锈油的成膜润滑成分，其具有良好的成膜和润滑性能，与硫化油脂极压剂、防锈剂、基础油复配使用，这些组分均不含磷、钡元素，不会产生对环境污染的含磷或含钡的废液，因此减少了会污染环境的废液的排放，节省了对该类废液的处理成本，并简化了对废液的后续处理工序；也不含氯，不会产生对金属有腐蚀作用的酸性物质，因而该防锈油具有优异的防锈、润滑、环保等综合性能。将其涂覆在金属表面上能够形成连续的油膜，尤其适用于汽车钢板及高强钢冲压成型，加工成型后的零件的防锈期达到3个月以上，防锈效果持久，且在加工成型的过程中，该防锈油的润滑性能不易受连续冲压加工时模具温度变化的影响，性能稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。