[发明专利]金属冷塑成型润滑剂及其制备方法

说明书

本发明属于金属冷塑成型用润滑剂技术领域，公开一种金属冷塑成型润滑剂，按重量份数计，其包括以下组分及含量：润滑载体膜层2～6份，润滑浆料10～28份，离型剂1～5份，水65～80份；上述的润滑载体膜层为水溶性异丁烯‑马来酸酐共聚物；同时公开上述金属冷塑成型润滑剂的制备方法，其包括以下步骤：将润滑载体膜层、润滑浆料、离型剂和水依次加入混料缸中，混合均匀，将混合物输入立式砂磨机内研磨10～20分钟，再经过滤，得到液体状金属冷塑成型润滑剂。本发明的金属冷塑成型润滑剂润滑效果好，成型产品塑性精度高，从而大大提高了金属冷塑成型的生产效率，同时也使模具的使用寿命得到了延长。

技术领域

本发明属于金属冷塑成型用润滑剂技术领域，尤其是涉及一种金属冷塑成型润滑剂及其制备方法，此水性润滑剂主要应用于金属材料的冷挤压、冷拔、拉拔、冷镦等冷塑成型工艺。

背景技术

金属成型加工工序包括：锻造、轧制、挤压、拉拔和薄板成型，通过使金属在应力下塑性变形制成金属件。在金属冷塑成型的过程中，被加工金属与模具之间相对运动时接触表面间产生阻止切向运动的阻力，即外摩擦力。外摩擦力的存在会使加工所需的力、能量增加，因此必须要对金属表面进行润滑处理。如果其表面的润滑达不到要求，将会使加剧模具磨损，工件表面发生粘连、擦伤、划痕等现象。因此，润滑技术的开发能够促进金属冷塑成型加工的发展。

金属冷挤压成型工艺所用的润滑剂早期采用磷化—皂化生产工艺，主要是通过化学反应在金属表面生成一层均匀牢固结合在金属基体表面生成磷酸盐膜，但是，工序复杂，原材料和能源消耗大，总工作环境差，成膜慢，而且含磷废液的排放会造成环境污染。目前市场上大多使用石墨型润滑剂，这种润滑剂对于金属冷塑成型有一定的润滑效果，但是，生产环境中黑色粉尘污染严重，生产环境不好，不利于工人的身体健康。还有一种硅烷膜层润滑剂，硅烷膜是反应型的，不易控制，膜层太薄会容易刺穿膜层影响润滑性能，膜层太厚则导致工件塑性加工精度达不到要求，而且残渣沉淀物比较多，影响膜层性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种化学稳定性好、成膜性能好的金属冷塑成型润滑剂；同时，提供上述金属冷塑成型润滑剂的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种金属冷塑成型润滑剂，按重量份数计，其包括以下组分及含量：润滑载体膜层2～6份，润滑浆料10～28份，离型剂1～5份，水65～80份；上述的润滑载体膜层为水溶性异丁烯-马来酸酐共聚物；上述的润滑浆料由润滑剂、分散剂、消泡剂和水制备而成，各个组分的重量百分比含量为：润滑剂20～35％、分散剂2～6％、消泡剂0.1～0.5％、水58.5～77％，上述各个组分含量之和为100％，其中，润滑剂为三聚氰胺-氰尿酸络合物、硼酸锌、纳米二硫化钨、硒化钼中的一种或几种组合，分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺中的一种或几种组合，消泡剂为聚醚消泡剂，制备得到的润滑浆料为固含量30～40wt％、粘度≤30mPa·S、粒径≤20μm的均匀分散液。

进一步地，上述的润滑载体膜层的制备方法为：在反应釜中加入水，在搅拌下加入碱并缓慢升温到40～60℃；再加入异丁烯-马来酸酐共聚物快速升温到80～100℃时，再缓慢升温到110～140℃，直至液体变清澈，保温1～2小时；调整pH值为6～8，上述的水、碱、异丁烯-马来酸酐共聚物的质量比为70～80:5～10:18～30。

更进一步地，上述的碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。