一种基于带咪唑环有机电解质的回火液的制作方法

1.本发明涉及一种基于带咪唑环有机电解质的回火液。


背景技术：

2.回火热处理，是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度ac1的适当 温度，下临界温度ac1是加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度，保温一段时 间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺，或将淬火后的合金工件加 热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火 钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件 应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。
3.回火一般紧接着淬火进行，其目的是：(1)消除工件淬火时产生的残留应力， 防止变形和开裂；(2)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求； (3)稳定组织与尺寸，保证精度；(4)改善和提高加工性能。因此，回火是工 件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合，才可以使工件 获得所需的力学性能。回火工艺包括高温回火，中温回火和低温回火。通常情况 下低温回火温度在160℃至260℃，可采用回火油作为介质进行回火热处理。专 用的回火油通常以深度精制矿物油为基础油，加入高温抗氧剂、清净剂、分散剂 等多种添加剂复配而成，目前，回火油在使用过程中，由于需要长期在高温下使 用，以碳氢为主要结构的矿物基础油一般在250℃下就开始分解，并生成大量的 油烟。随着使用时间的增加，油品老化加重，产生的油烟大量增加，严重影响现 场操作人员身体健康。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供一种体系稳定且耐热的基于带咪唑环有机电 解质的回火液。
5.技术方案：本发明所述的基于带咪唑环有机电解质的回火液，所述回火液由 如下重量份数的组分配制而成：94～96份带咪唑环的有机电解质、2～5份清净分 散剂、1.5～2份抗氧剂以及0.3～0.5份金属减活剂。
6.其中，所述带咪唑环的有机电解质的结构通式为：
7.式中，r为碳原子数为8以上的烷基。
8.其中，所述清净分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺或其衍生物中的单丁二酰亚 胺、双丁二酰亚胺、多丁二酰亚胺和高分子量丁二酰亚胺中的一种。清净分散剂 能够将工件表面的油焦清洗掉增溶进回火液中。
9.其中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或芳胺类抗氧剂中的一种或任意两种以 上的混合。抗氧剂能够捕捉氧自由基对液体的干扰。
10.其中，所述受阻酚类抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲苯酚。
11.其中，所述芳胺类抗氧剂为苯二胺类抗氧剂、二苯二胺类抗氧剂或吩噻嗪类 抗氧剂中的一种。
12.其中，所述金属减活剂为苯并三唑类或噻二唑类中的一种或任意两种以上的 混合。金属减活剂能够在高温进入回火液的工件表面形成一层钝化膜，从而起到 保护工件，防止工件被氧化的作用。回火液在使用过程中，由于有氧的存在，受 到光、热的作用，使回火液发生氧化，尤其是回火液处理金属工件，会引入铁、 铜等金属离子，金属离子会加速回火液的氧化，金属减活剂能够与金属离子形成 螯合物，并在金属的表面形成钝化膜。起到延缓金属离子催化回火液氧化以及保 护工件本身不被氧化的作用。
13.有益效果：本发明回火液采用带咪唑环的有机电解质，该有机电解质中的有 机基团为咪唑的环状共轭五元环结构，增加了结构的热稳定性，同时结构中的长 支链(咪唑环侧基接枝的基团)能够提高结构的熔点，从而使本发明回火液具有 高的熔点和分解温度，其分解温度高达400℃以上，能够在高温下稳定使用；另 一方面结构中的长支链还能够增加其与其他添加剂的溶解性，提高体系的稳定 性，使整个体系在使用一年后，仍然均一稳定，无上浮、无析出以及无分相问题， 同时长支链还能增大回火液的粘度，使其能够满足回火的应用；本发明回火液能 够解决传统矿物基回火油分解温度低，易挥发，油烟大导致环境污染以及易老化 影响工件回火质量的问题。
附图说明
14.图1为使用半年后矿物基回火油给工件回火后工件的外观；
15.图2为使用1年后本发明回火液给工件回火后工件的外观。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例来对本发明技术方案作进一步阐述。
17.实施例1
18.本发明基于带咪唑环有机电解质的回火液，由如下重量份数的组分配制而 成：95份[c
10
mim]bf4、3份聚异丁烯丁二酰亚胺、1.8份n-苯基-α-萘胺和0.2 份苯并三氮唑衍生物。
[0019]
具体制备方法为：将配方量的[c
10
mim]bf4、聚异丁烯丁二酰亚胺、n-苯基
ꢀ‑
α-萘胺和苯并三氮唑衍生物混合，得到混合物料，将混合物料于70℃下混合均 匀，得到回火液。
[0020]
实施例1中[c
10
mim]bf4(1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)的结构式为：
[0021]
[0022]
实施例2
[0023]
本发明基于带咪唑环有机电解质的回火液，由如下重量份数的组分配制而 成：80份[c
10
mim]bf4、16份[c8mim]bf4、2份聚异丁烯丁二酰亚胺、1.5份2， 6-二叔丁基对甲苯酚和0.5份苯并三氮唑衍生物。
[0024]
具体制备方法为：将配方量的[c
10
mim]bf4、[c8mim]bf4、聚异丁烯丁二酰 亚胺、2，6-二叔丁基对甲苯酚和苯并三氮唑衍生物混合，得到混合物料，将混 合物料于70℃下混合均匀，得到回火液。
[0025]
实施例3
[0026]
本发明基于带咪唑环有机电解质的回火液，由如下重量份数的组分配制而 成：94.7份[c
10
mim]bf4、5份聚异丁烯丁二酰亚胺、2份2，6-二叔丁基对甲苯 酚和0.3份苯并三氮唑衍生物。
[0027]
具体制备方法为：将配方量的[c
10
mim]bf4、聚异丁烯丁二酰亚胺、2，6
‑ꢀ
二叔丁基对甲苯酚和苯并三氮唑衍生物混合，得到混合物料，将混合物料于70℃ 下混合均匀，得到回火液。
[0028]
回火过程为：将介质加热至合适的保温温度(160℃～260℃)，将待处理的工 件充分浸泡至处理介质中，并保温充足时间(2～3h)后，取出在空气中冷却至室 温。使用一年后，实施例1～3得到的回火液和使用半年后矿物基回火油的理化性 能和外观如表1所示。
[0029]
表1
[0030][0031][0032]
通过表1以及图1～2可知，矿物基回火油在使用半年后，就会出现粘稠、发 黑的情况，说明其已完全老化、失效，同时回火过程中肉眼可见油烟，导致回火 工件表面挂满油焦物。而本发明回火液在使用一年后，体系仍然稳定，同时回火 过程无挥发、无油烟，从而回火工件表面干净、光滑。另外，通过使用前后粘度 比可知，本发明回火液的粘度使用前后几乎没有变化，说明本发明使用带咪唑环 有机电解质的回火液具有长时间高温工作环境下的体系稳定性。