一种易清洗的铝合金拉深油及其制备方法与流程

本发明属于金属加工领域，具体涉及一种易清洗的铝合金拉深油及其制备方法。

背景技术：

1、目前，新能源汽车快速发展，也带动着各种零部件需求的快速增长。为了实现超长续航和节能高效的目标，铝及其合金材料由于具有低密度、耐腐蚀等特点，广泛应用于制造新能源汽车的电池壳。在铝合金的塑性成型加工过程中，常见的是将1-3mm厚度的铝板裁剪成特定形状后，再拉深至0.5-0.6mm厚度，拉深比相对较大，同时对拉深后工件表面的光泽度要求较高。铝合金材料相比黑色金属具有低熔点、低屈服强度、面心立方结构及表面氧化膜相对于基体更脆硬等特性，使得铝合金在拉深过程更容易粘附在模具表面不易脱膜，这就对铝合金拉深油的润滑性能提出了更苛刻的要求。

2、目前市场上的电池壳拉深油多以矿物油或动植物油、增粘剂、抗氧剂、大量低分子酯、氯化石蜡等极压抗磨剂复配调和而成。氯化石蜡在拉深过程中容易在铝合金表面产生点蚀和白斑，传统增粘剂的大量使用，虽然能保证拉深油在高温加工过程有很好的粘附效果，但在加工完成后，铝合金电池壳相比不锈钢电池壳容易变形，无法通过剧烈振动等方式大量除油，工件表面的残油很多且很难清洗，需要使用大量的有机溶剂并辅以加热或超声等设备，既浪费资源，又容易造成voc排放超标等问题。

3、公开号为cn106635344b的专利公开了一种可水洗的冲压拉伸油，原料是由基础油、高粘度自乳化酯、硫化脂肪酸酯，硫化烯烃、氯化石蜡、磷酸酯、石油磺酸钙、妥尔油脂肪酸、异构十三醇聚氧乙烯醚、有机醇醚、ph缓冲剂和缓冲剂组成，该拉伸油使用了大量不环保的氯化石蜡，易对铝合金造成点蚀和白斑。且该专利选用的表面活性剂异构十三醇聚氧乙烯、妥尔油脂肪酸、三乙醇胺等，虽然清洗性能更好，但油溶性较差，特别是泡沫较大，在实际铝合金拉深过程中，油品通过管道压力喷涂到工件上时，很容易出现大量泡沫且不易消除，进而影响加工过程的润滑和冷却功能。因此，制备一种环保、易清洗的拉深油具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种易清洗的铝合金拉深油及其制备方法。

2、本发明是通过下述技术方案进行实现的：

3、本发明提供一种易清洗的铝合金拉深油，按重量百分比计，包括如下组分：精制基础油70％-86.5％、高分子聚合酯3％-8％、非活性浅色硫化猪油5％-15％、亚磷酸酯1％-3％、烷基磷酸酯胺盐0.1％-0.5％、高碱值磺酸钙1％-3％、酚类抗氧剂0.2％-0.8％、胺类抗氧剂0.1％-0.5％、苯并三氮唑衍生物0.1％-0.2％、石油磺酸钠1％-3％、山梨醇酐单油酸酯1％-3％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％-5％；所述高分子聚合酯不含有氧化乙烯亲水基团。

4、本发明不使用氯化石蜡等不环保的极压剂，通过使用具有一定自乳化能力的高分子聚合酯与非活性浅色硫化猪油、亚磷酸酯、烷基磷酸酯胺盐复配，能有效替代含氯化石蜡的拉深油体系，实现铝合金加工的优异润滑性能；本发明采用石油磺酸钠、山梨醇酐单油酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚组成表面活性剂体系，通过将具有一定自乳化能力的高分子聚合酯和具有一定防锈功能的油溶性表面活性剂按一定比例复配，其中表面活性剂的综合hlb值与油品接近，油品很容易快速分散在水中，实验室测得油品清洗率达到90％，现场加工完成后可以用热水或低ph值清洗剂清洗干净，达到客户要求。本发明选用的具有一定自乳化能力的高分子聚合酯不含有氧化乙烯(eo)亲水基团，油溶性优异，而且还具有一定的防锈和抑泡能力。本发明提供的铝合金拉深油润滑性能优异，pb值达到1176n，pd值达到3920n，磨斑直径小于0.40mm，实际应用于铝合金电池壳的成型加工时，产品光泽度优良，且未出现模具卡膜现象。

5、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，按重量百分比计，所述的易清洗的铝合金拉深油包括如下组分：精制基础油80％-82.6％、高分子聚合酯5％-7％、非活性浅色硫化猪油6％-8％、亚磷酸酯1％-3％、烷基磷酸酯胺盐0.2％-0.5％、高碱值磺酸钙1％-2％、酚类抗氧剂0.4％-0.6％、胺类抗氧剂0.2％-0.4％、苯并三氮唑衍生物0.1％-0.2％、石油磺酸钠1.5％-2.5％、山梨醇酐单油酸酯1％-3％、脂肪醇聚氧乙烯醚1％-3％。

6、优选地，所述高碱值磺酸钙的碱值≥400mgkoh/g。

7、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述精制基础油为二类精炼石蜡基础油；所述二类精炼石蜡基础油为250sn、300sn、400sn和500sn中的至少一种。

8、本发明采用抗氧化性和对添加剂的溶解性均较优二类精炼的石蜡基础油作为基础油，能够使得铝合金拉深油具有较好的易清洗性。

9、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述高分子聚合酯的酸值为10mgkoh/g～30mgkoh/g，在100℃时的运动粘度为150mm2/s～500mm2/s，粘度指数为150-300。

10、本发明选用高分子聚合酯在100℃时运动粘度范围为150-500mm2/s，粘度指数范围为150-300，且酸值较低，不会腐蚀金属，油溶性优异，而且还具有一定的防锈和抑泡能力。还具有很好的增粘和提升粘度指数的效果，能提高油品在高温时的粘附效果和润滑性能。

11、优选地，所述高分子聚合酯为路博润的syn-ester gy-25、上海壹萨的es513中的至少一种。

12、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述石油磺酸钠的摩尔质量为420g/mol-500g/mol。

13、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述石油磺酸钠、山梨醇酐单油酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为：(1.5～2.5):(1.5～2):(1～1.5)。

14、本发明采用石油磺酸钠、山梨醇酐单油酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚复配组成油溶性表面活性剂体系，其中石油磺酸钠的hlb值为9-10，山梨醇酐单油酸酯的hlb值为4.3，脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-3的hlb值为6-7，三者在所述质量比下使得拉深油在水中的乳化分散性能最佳，其中石油磺酸钠和山梨醇酐单油酸酯均具有很好的防锈功能，油溶性好，且泡沫较低。

15、优选地，所述石油磺酸钠、山梨醇酐单油酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为：2:1.8:1.2。

16、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述亚磷酸酯为亚磷酸二(十八烯基)酯。

17、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述酚类抗氧剂和所述胺类抗氧剂的重量比为(1～3):(1～2)。

18、优选地，所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲基苯酚，胺类抗氧剂为辛基丁基二苯胺。

19、作为本发明所述的易清洗的铝合金拉深油的优选实施方式，所述烷基磷酸酯胺盐为丁醇基磷酸酯的12-14碳胺盐。优选地，所述烷基磷酸酯胺盐为范德比尔特的v672、莱茵的rc3740、金氏的aw6110中的至少一种。

20、本发明具有如下有益效果：与传统的拉深油对比，本发明拉深油不使用氯化石蜡等不环保的极压抗磨剂，通过高分子聚合酯、硫化猪油、亚磷酸酯、磷酸酯胺盐、高碱值磺酸钙等添加剂的协同复配，实现拉深油在加工全过程的高效润滑，非常适用于铝合金的成型加工，特别适用于厚度为0.5-3mm的新能源汽车铝合金电池壳的裁剪、冲压及拉深等加工。本发明通过引入具有一定自乳化能力的高分子聚酯和具有防锈功能的油溶性表面活性剂按一定比例复配，实现拉深油的易清洗性能，可以用热水或低ph值清洗剂很容易清洗，避免使用碳氢清洗剂带来voc排放超标等问题。