专利名称：用于金属冷塑性加工的水溶性润滑剂的制作方法
技术领域：
本发明属于一种机加工润滑剂。
冲压、冷拔等冷塑性加工是冶金、机械行业中主要的加工方法之一，这种加工方法，工件处于极压下的塑性变形状态，因此对润滑剂提出了苛刻的要求，目前，广泛使用的是肥皂、硬脂酸皂(钠皂、钙皂、锌皂)的水溶液或悬浮液，其不足之处是消耗多，能耗大，造成冷塑加工成本高；润滑性能不足，难以适应进一步加大变形量及提高加工速率的要求，产生这个问题的原因是这类润滑剂属油性润滑剂，只能依靠其分子结构本身的润滑作用，而当极压作用加剧，其分子结构遭到破坏时，它的润滑作用也随之消失或剧减，其次是组份单调，防腐、稳定等综合性能不足。
为解决以上油性润滑剂之不足，本发明的目的提供一种用于金属冷塑性加工水溶性润滑剂，利用水溶性极压剂，多元组份组成，以适应冷塑加工工艺多方面的技术要求，并发挥各组份间的协同增效作用。
本发明是一种采用了极压添加剂的多元组份的金属冷塑加工水溶性润滑剂，其组份为1.极压添加剂这是一种分子结构中含有硫、磷二种极压元素，而且硫、磷的含量高达30％(重)以上的水溶性盐，并带有有利于在金属表面附着的有机油性基团。其结构式为
R1、R2--为C2～C12的烷烃或芳烃，可以是同一有机基团，也可以是不同的有机基团。
M--为钠或铵。
其商品名为EP-SP系列产品，它在本发明的润滑剂中含量为0.5～5％。
2.油性润滑剂这是一种C8～C16的混合脂肪酸钠皂，其含量为40～60％。
3.缓冲剂它除具有缓冲pH值功能，又具有一定的辅助润滑功能，它们是硼砂、硼酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾，可以单独使用，也可以复合作用，其含量为2～10％。
4.防锈剂三乙醇胺、C18～C18脂肪伯胺、C16～C18丙撑二胺为有机含氮化合物，其含量为0.1～1.0％，可混合使用，也可单独使用。
5.促进剂促进润滑剂与工件表面之间发生化学反应，提高润滑效果，也具有一定的防锈功能。它们是亚硝酸钠、硝酸钠，其含量为1～5％。
上述五种组份，按下述顺序配制掺混1.首先制备得到高浓度的混合脂肪酸皂水溶液，并保持60～90℃2.在搅拌下加入缓冲剂、防锈剂、促进剂，充分搅拌均匀后，最后加入极压添加剂，继续搅拌均匀待均后逐渐冷却，成为固体，外形可以制成块状、粒状、条状，使用时，由用户加水15～25倍，迅速溶解成稀释的润滑工作液，工作液可采取喷淋或浸泡方式将润滑工作液施加于工件表面，待水分蒸发后即在工件表面形成一层润滑剂的膜，工作液的使用温度为45～55℃。
本发明的优点使用本发明的水溶性润滑剂，在金属冷塑加工时，可以避免在更大极压状态下模具与工件之间发生咬合或损伤工件表面，并可降低润滑剂消耗与冷塑加工时的能耗，工作液稳定性好，可以长期使用，并且当前工序(磷化)出现带酸等不正常现象时，该工作液仍不受破坏，使用温度低于通用的硬脂酸皂类润滑剂，有利于冬季作业。
本发明之实施例例1EP-SP48极压剂3％，C8～C16混合脂肪酸钠55％，硼砂3％，磷酸氢二钠3％，三乙醇胺0.1％，C16～C18丙撑二胺0.2％，亚硝酸钠2％，硝酸钠1％，以上总固体物67.3％，其余为水份。
例2EP-SP4极压剂2％，C8～C16混合脂肪酸钠50％，硼砂4％，磷酸二氢钾2％，三乙醇胺0.1％，C16～C18脂肪伯胺0.2％，亚硝酸钠5％，以上总固体物63.3％，其余为水份。
将例1、例2的润滑剂，用水稀释15倍，配制成工作液，温度保持45～55℃。将通用的硬脂酸钠型润滑剂(总固体物含量66.8％)也用水稀释15倍，配制成工作液，温度保持65～70℃，将三个润滑工作液进行冷塑加工的应用性能对比，冷塑加工的工件为冷拔无缝钢管，钢号为10号钢，工件是经酸洗、磷化予处理，并分别在上述三个润滑工作液浸泡7分钟，待表面大体干燥后，上拔机拉拔，拉拔条件为延伸系数1.4，拉拔速度25米/分，拉拔方式为竖式模具，在相同条件下，例1、例2润滑剂在工件表面的承载为4.5～4.7克/M2，硬脂酸钠型为5.1～5.2克/M2，高于前者约10％，拔机电流大于前者7％～8％。对比试验表明，本发明的润滑剂在极压条件下的润滑性能好，由此带来润滑剂的消耗低，热能、电能消耗少。
权利要求
1.一种用于金属冷塑性加工的水溶性润滑剂，其特征是采用了极压添加剂的多元组份的金属冷塑加工水溶性润滑剂，其组份及重量百分比为1)极压添加剂 0.5～5％2)油性润滑剂 40～60％3)缓 冲 剂 2～10％4)防 锈 剂 0.1～1％5)促 进 剂 1～5％其余成分为水。
2.按权利要求1所述之润滑剂制备方法，其特征是配制顺序为1)首先制备得到高浓度的混合脂肪酸皂水溶液，并保持60～90℃；2)在搅拌下加入缓冲剂、防锈剂、促进剂，充分搅拌均匀后，最后加入极压添加剂，继续搅拌均匀；待均后逐渐冷却，成为固体，外形可以制成块状、粒状、条状，使用时，由用户加水15～25倍，迅速溶解成稀释的润滑工作液，工作液可采取喷淋或浸泡方式将润滑工作液施加于工件表面，待水分蒸发后即在工件表面形成一层润滑剂的膜，工作液的使用温度为45～55℃。
全文摘要
本发明涉及一种机加工润滑剂,其成分由极压添加剂、油性润滑剂、缓冲剂、防锈剂及促进剂组成,制备时是在高浓度混合脂肪酸皂水溶液,在搅拌下放入缓冲剂、防锈剂、促进剂,在搅拌均匀后放入极压添加剂。优点:使用本发明的水溶性润滑剂,在金属冷塑加工时,可以降低润滑剂消耗与冷塑加工时的能耗,工作液稳定性好,可以长期使用,并且当前工序(磷化)出现带酸等压正常现象时,该工作液仍不受破坏,使用温度低于通用的硬脂酸皂类润滑剂,有利于冬季作业。
文档编号C10M137/10GK1258727SQ9812113
公开日2000年7月5日 申请日期1998年12月25日 优先权日1998年12月25日
发明者张祖良, 原锁波 申请人:张祖良, 原锁波