[发明专利]一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液、制备方法及制备装置

说明书

本发明提供一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液，属于润滑剂领域，该润滑剂包括纳米钨酸钙0.1％‑0.4％、分散剂8％‑10％、油性剂0.8％‑1％、表面改性剂0.7％‑1％、增粘剂0.02％‑0.04％、消泡剂0.05％‑0.08％、极压剂4％‑6％，缓蚀剂0.6％‑0.9％，余量为去离子水。本发明还提供了上述水基金属加工润滑液的制备方法和制备装置。本发明所制备的润滑液具有良好的抗磨减磨性和耐高温性，具有较高的油膜强度，冷却效果好，并且在使用过程中无异味，对环境无污染。

技术领域：

本发明属于润滑剂技术领域，具体涉及一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液、制备方法及制备装置，用于各种钢板的冷轧过程中，能够承受较高的工作载荷并且能够起到良好的冷却作用。使用环境广泛，尤其能够用于那些不能用润滑油或润滑脂进行加工的工件中。

背景技术：

随着全球能源危机，油基润滑剂的数量和质量都受到了影响，国内所使用的油基润滑剂无论在油品成分、生产工艺还是应用效果方面都与国外存在着一定的差距，因此从另一方面制约了我国工艺的发展。水基润滑剂以其优良的冷却性、环保性、经济性和安全性等优点越来越受到重视。随着纳米技术的不断发展与进步，为解决水基润滑剂的缺点提供了新的思路。纳米粒子凭借其独有的特性，分散在水中后可以在摩擦副表面以纳米颗粒或润滑膜的形式存在，具有良好的润滑性能和减摩抗磨性能。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液、制备方法及制备装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

(一)一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液，按重量百分比由以下组分组成：纳米钨酸钙0.1％-0.4％、分散剂8％-10％、油性剂0.8％-1％、表面改性剂0.7％-1％、增粘剂0.02％-0.04％、消泡剂0.05％-0.08％、极压剂4％-6％，缓蚀剂0.6％-0.9％，余量为去离子水。

进一步的，所述纳米钨酸钙粒径为60nm-100nm。

进一步的，所述分散剂为十二碳醇酯和/或聚乙二醇，油性剂为油酸乙酯，表面改性剂为硅烷偶联剂KH560和/或十六烷基三甲基溴化铵，增粘剂为羧甲基纤维素钠，极压剂为磺酸盐和/或硫代磷酸三苯酯，缓蚀剂为咪唑啉。

进一步的，当表面改性剂为硅烷偶联剂KH560和十六烷基三甲基溴化铵时，硅烷偶联剂KH560与十六烷基三甲基溴化铵的重量比为1.25-2.5。

进一步的，当极压剂为磺酸盐和硫代磷酸三苯酯时，硫代磷酸三苯酯与磺酸盐的重量比为1-3。

(二)一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液的制备方法，包括以下步骤：

S1、用天平称取极压剂、分散剂、表面改性剂、缓蚀剂、油性剂，与去离子水混合成溶液，将上述溶液倒入制备装置中，带装置加热到80℃，恒温搅拌30分钟；

S2、在搅拌过程中缓慢加入纳米钨酸钙粉末；

S3、搅拌结束后加入消泡剂和增粘剂，常温搅拌10分钟，最终得到的乳白色溶液即为所需的水基纳米钨酸钙润滑液。

进一步的，S1中，当极压剂用到磺酸盐时，则将磺酸盐分两次加入到溶液中。

(三)一种含纳米钨酸钙的水基金属加工润滑液的制备装置，包括罐体、搅拌装置、温控机构、加热层、壳体、顶支架、底支架和顶盖；所述罐体为圆柱状中空结构，罐体上部设置有进液口，下部设置有出液口，所述出液口设置在罐体底面一侧；所述顶盖置于罐体上；所述罐体置于壳体内，加热层设置在罐体与壳体之间，加热层包裹在罐体外表面。所述搅拌装置包括电机、桨叶和转轴，桨叶和转轴设置在罐体内部；所述电机通过顶支架固定设置在顶盖上，电机的输出轴与转轴驱动连接，所述桨叶均匀固定安装在转轴上；所述温控机构设置在底支架内，用于控制加热层的加热温度。