一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂及其制备方法

本发明属于摩擦磨损润滑，涉及一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂及其制备方法。

背景技术：

1、铜钢复合板作为一种重要的结构材料，具有高强度、高导热性和耐蚀性的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域。然而，由于铜钢复合板在加工过程中容易产生摩擦、热量和磨损等问题，因此需要合适的润滑剂来改善加工效率和降低能耗。

2、近年来，基于生物材料和可再生资源的润滑剂备受关注，具有良好的生物降解性和低毒性，可以显著减少对环境的负面影响。现有技术中针对铜钢复合板加工用润滑剂多采用矿物基润滑剂，但其对环境会造成污染。而水基润滑剂在加工生产过程中是一种环境友好的新型润滑剂，在高温高压的轧制变形区内不会因燃烧生成对环境有害的污染物，其中的水分受热蒸发也只是形成水蒸气，不会对环境造成损害。随着对环境保护的重视程度不断增加，纳米水基润滑剂具有非常大的环境和经济效益。

技术实现思路

1、1.所要解决的技术问题：

2、现有技术中针对铜钢复合板加工用润滑剂多采用矿物基润滑剂，但其对环境会造成污染。而且对铜钢复合板加工用润滑剂存在环境不友好，存在润滑性、耐磨性、防锈抗氧性等不佳等问题

3、2.技术方案：

4、为了解决以上问题，本发明提供了一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，按重量百分比计由以下组分组成：纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；所述纳米粒子由氮化铝aln和al2o3组成；所述极压抗磨剂为磺酸盐；所述表面改性剂由硬脂酸和kh-560组成；所述分散剂为十二碳醇酯；所述增稠剂由ctab和三乙醇胺组成；所述消泡剂为聚醚；所述缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。

5、优选的，按重量百分比计，所述纳米粒子0.3～0.5%，极压抗磨剂2~5%，表面改性剂0.6~1%，分散剂2~5%，增稠剂0.1~0.3%，消泡剂1~3%，缓蚀剂0.6~1.2%，其余为去离子水。

6、优选的，所述纳米粒子中氮化铝aln和al2o3的摩尔比为1:3~3:1；所述表面改性剂中硬脂酸和kh-560的摩尔比为1:3~3:2；所述增稠剂中ctab和三乙醇胺的摩尔比为1:2~3:1；所述缓蚀剂中水溶性咪唑啉和硼酸的摩尔比为1:3~3:1。

7、本发明还提供了所述的适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，包括如下步骤：

8、步骤s1：按重量百分比计，依次纳米粒子、极压抗磨剂、表面改性剂、分散剂、缓蚀剂加入到容器中混合，在温度40~80℃下，以速率40~100 rpm，搅拌10~30 min，得到混合液a。

9、步骤s2：随后向步骤s1中再加入增稠剂、消泡剂和去离子水，常温下以速率40~60rpm搅拌8~30 min，即得到所述铜钢复合板加工用润滑剂。

10、优选的，步骤s1中所述温度为60℃，速率为60rpm，搅拌时间20 min。

11、优选的，步骤s2中所述速率为50rpm，搅拌时间15min。

12、为提高润滑剂的极压性和抗磨性，本发明加入由aln和al2o3组成的纳米粒子，利用aln粒子吸附在al2o3表面，形成坚韧的保护膜，抵抗高温和氧化的同时，提高抗磨性；磺酸盐极压抗磨剂高温高压下能够形成稳定的润滑膜，能够进一步减少摩擦和磨损。稳定剂中的硬脂酸增强了润滑剂的油膜强度，kh-560则改善了润滑剂的兼容性和稳定性；增稠剂中的ctab增强了粘稠度，再配合三乙醇胺，通过两者协同作用，同稳定剂相结合，进一步增强了润滑剂的稳定性和润滑效果。分散剂十二碳醇酯能够有效分散润滑剂中的纳米粒子等固体颗粒，防止其聚集和沉淀，从而提高润滑剂的流动性；消泡剂聚醚可有效消除润滑剂使用过程中产生的泡沫，提高润滑剂的稳定性；水溶性咪唑啉和硼酸组成的缓蚀剂，可有效保护金属表面、防止腐蚀。

13、3.有益效果：

14、本发明提供的适用于铜钢复合板加工的润滑剂，性能稳定，具有优良的润滑和冷却效果，能有效降低铜钢复合板加工过程中的摩擦系数，提高加工效率，且保护工件表面、防止氧化和腐蚀，环境友好无污染。

技术特征：

1.一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，按重量百分比计由以下组分组成：纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；所述纳米粒子由氮化铝aln和al2o3组成；所述极压抗磨剂为磺酸盐；所述表面改性剂由硬脂酸和kh-560组成；所述分散剂为十二碳醇酯；所述增稠剂由ctab和三乙醇胺组成；所述消泡剂为聚醚；所述缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，按重量百分比计，所述纳米粒子0.3～0.5%，极压抗磨剂2~5%，表面改性剂0.6~1%，分散剂2~5%，增稠剂0.1~0.3%，消泡剂1~3%，缓蚀剂0.6~1.2%，其余为去离子水。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂，其特征在于，所述纳米粒子中氮化铝aln和al2o3的摩尔比为1:3~3:1；所述表面改性剂中硬脂酸和kh-560的摩尔比为1:3~3:2；所述增稠剂中ctab和三乙醇胺的摩尔比为1:2~3:1；所述缓蚀剂中水溶性咪唑啉和硼酸的摩尔比为1:3~3:1。

4.一种如权利要求1-4任一项所述的适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述温度为60℃，速率为60rpm，搅拌时间20 min。

6.根据权利要求4所述的一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述速率为50rpm，搅拌时间15min。

技术总结
本发明提供了一种适用于铜钢复合板加工的润滑剂和制备方法，按重量百分比计：包括纳米粒子0.1～0.5%，极压抗磨剂0.2~6%，表面改性剂0.1~2%，分散剂0.1~6%，增稠剂0.1~3%，消泡剂0.1~3%，缓蚀剂0.1~3%，其余为去离子水；纳米粒子由氮化铝AlN和Al2O3组成；极压抗磨剂为磺酸盐；表面改性剂由硬脂酸和KH‑560组成；分散剂为十二碳醇酯；增稠剂由CTAB和三乙醇胺组成；消泡剂为聚醚；缓蚀剂由水溶性咪唑啉和硼酸组成。本发明提供的润滑剂，性能稳定，具有优良的润滑和冷却效果，能有效降低加工过程中的摩擦系数，提高加工效率，且保护工件表面、防止氧化和腐蚀，环境友好无污染。

技术研发人员：熊桑,李振兴,林晓轩,朱玉研
受保护的技术使用者：南京工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12