CN102660367B - 碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法，属于有机化学合成新产品领域，特别是涉及到一种汽车钢板冲压用拉延油的生产方法。本发明提供的新型完全透明水溶性的汽车钢板冲压用拉延油产品和制取方法分两步进行，一步化学合成制取需要的原材料，另一步是原材料的复配制取最终产品。用简单的配方，高性能的材料和全方位的考虑开发满足生产和环境要求的拉延油，以有机胺的脂肪酸盐为主要成分，以水为稀释剂，不需要添加其他任何助剂。纯水基拉延油产品具有许多优点，如节约能源、阻燃、冷却性好(水的比热是油的比热3-5倍，气化潜热是油的9-15倍)、可用自来水直接清洗、成本低、废料可自然降解，安全环保。

Description

碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法

技术领域

本发明属于有机化学合成新产品领域，特别是涉及到一种汽车钢板冲压用拉延油的生产方法。

背景技术

在汽车零部件的生产中有相当大部分是碳钢薄板剪切后冲压成型的，就CA1092卡车冲压件约占整车重量的30％以上，CA7220小红旗或Audi100轿车冲压件总重量占整车重量的50％以上，有的车型占到60-70％以上。在加工这些冲压件时由于板材在凸模与凹模之间产生塑性变形，在整个塑性变形过程中由于模具和金属之间的摩擦和受力不均，使得工件和模具升温从而导致了工件拉毛和开裂等现象发生，因此造成零部件的生产加工不能够顺利的完成。为了有效的减少模具与工件的摩擦，提高金属的拉延性能，大量减少冲压件的废品量，延长模具的使用寿命，通常在加工这些冲压件时要使用拉延油。拉延油除了润滑性、极压性和冷却性以外，优质的拉延油在工件冲压后还应具备良好的清洗性、防锈性、抗氧性、安全性、环保性，同时降低了成本。

就目前使用的拉延油绝大部分也都是纯油基的产品，这些产品都具有不同程度的缺陷，生产用量大、涂层不均、容易产生油包，不能带油焊接、劳动条件差、环境脏、用水清洗困难、时常出现排风罩着火等现象，还有的防锈性不够好。近几年来开发出了油和水的乳浊液拉延油，其在汽车的不同冲压件上进行生产应用，也没能完全改变上述缺点。纯水基拉延油产品具有许多优点，如节约能源、阻燃、冷却性好(水的比热是油的比热3-5倍，气化潜热是油的9-15倍)、可用自来水直接清洗、成本低、废料可自然降解，安全环保。

现有技术中亟需要一种纯水基拉延油产品，其优质的性能可以解决目前在加工这些冲压件时所存在的诸多弊端。

发明内容

为了有效的解决现有技术中存在的汽车钢板冲压过程中拉延油的种种不足，本发明提供了一种在生产中可以满足高质量、低成本、高安全性和与环境相容的拉延油产品以及它的生产方法，以适应不同的冲压需要。

本发明采用以下技术方案：碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法，其特征是：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、二乙醇胺和去离子水，

浅度拉伸用拉延油的生产方法如下：

步骤一、按硼酸与三乙醇胺的摩尔为1∶1的比例计算量取备用，先将计算量取的硼酸放入反应釜中，加热到50℃～80℃使之熔融，再加入占原料硼酸和三乙醇胺重量百分比为20％的去离子水，在搅拌转速为60转/分钟的情况下一边搅拌一边均匀逐步加入三乙醇胺液体，加料完毕后，保持温度在50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌反应液1小时～2小时直至透明后停止搅拌，即合成含去离子水重量百分比为20％的三乙醇胺硼酸酯透明液；

按脂肪酸与三乙醇胺的摩尔比例为1∶2计算量取且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺重量百分比为20％的去离子水，采用同样的生产方法合成含去离子水重量百分比为20％的脂肪酸三乙醇胺盐透明液；

按油酸与三乙醇胺摩尔比例为1∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和三乙醇胺重量百分比为10％的去离子水，采用同样的生产方法合成含去离子水重量百分比为10％的三乙醇胺油酸盐透明液；

步骤二、将合成好的中间原料和去离子水按重量百分比量取，即含去离子水重量百分比为20％的三乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％、含去离子水重量百分比为20％的脂肪酸三乙醇胺盐透明液40％～50％、含去离子水重量百分比为10％的三乙醇胺油酸盐透明液30％～40％、去离子水10％～15％，再加入到另一反应釜中，加热到50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌2小时～3小时直至透明后停止搅拌；

步骤三、搅拌完成后在热状态下放出，分装，静止降至常温。

中度拉伸用拉延油的生产方法如下：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、二乙醇胺和去离子水，

首先采用浅度拉伸用拉延油步骤一的生产方法，

按硼酸与三乙醇胺摩尔比例为1∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占硼酸和三乙醇胺总量的重量百分比为10％的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10％的三乙醇胺硼酸酯透明液；

按三乙醇胺与脂肪酸摩尔比例为2∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺总量的百分比为10％的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10％的脂肪酸三乙醇胺盐透明液；

按油酸和二乙醇胺摩尔比例为1∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和二乙醇胺重量百分比为10％的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10％的二乙醇胺油酸盐透明液；

其次采用浅度拉伸用拉延油步骤二的生产方法，

所量取的中间原料重量百分比为三乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％、脂肪酸三乙醇胺盐透明液40％～50％、二乙醇胺油酸盐透明液25％～30％、去离子水10％～15％；

最后采用浅度拉伸用拉延油步骤三的生产方法制成中度拉伸用拉延油。

深度拉伸用拉延油的生产方法如下：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、二乙醇胺和去离子水，

首先采用浅度拉伸用拉延油步骤一的生产方法，

按硼酸和二乙醇胺摩尔比例为1∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占硼酸二乙醇胺重量百分比为5％的去离子水，合成含去离子水摩尔百分比为5％的二乙醇胺硼酸酯透明液；

按脂肪酸与三乙醇胺摩尔比例为1∶2计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺总重的百分比为10％的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10％的三乙醇胺脂肪酸盐透明液；

按油酸与二乙醇胺摩尔比例为1∶1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和二乙醇胺总重量的百分比为5％的去离子水，合成含去离子水重量百分比为5％的二乙醇胺油酸盐透明液；

其次采用浅度拉伸用拉延油步骤二的生产方法，

所量取的中间原料重量百分比为二乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％、三乙醇胺脂肪酸盐透明液40％～50％、二乙醇胺油酸盐透明液25％～30％、去离子水10％～15％；

最后采用浅度拉伸用拉延油步骤三的生产方法制成深度拉伸用拉延油。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提供的新型完全透明水溶性的汽车钢板冲压用拉延油产品和制取方法分两步进行，一步化学合成制取需要的原材料，另一步是原材料的复配制取最终产品。用简单的配方，高性能的材料和全方位的考虑开发满足生产和环境要求的拉延油，以有机胺的脂肪酸盐为主要成分，以水为稀释剂，不需要添加其他任何助剂。纯水基拉延油产品具有许多优点，如节约能源、阻燃、冷却性好(水的比热是油的比热3-5倍，气化潜热是油的9-15倍)、可用自来水直接清洗、成本低、废料可自然降解，安全环保。

本发明方法制备的拉延油也可用在客车等其它碳钢板冲压成型上。

具体实施方式

实施例1

所用原料及重量百分比例如下：

Mol比为1∶1的含水20％三乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％，Mol比为1∶2的含水20％脂肪酸三乙醇胺盐透明液40％～50％，Mol比为1∶1的含水10％三乙醇胺油酸盐透明液25％～30％，去离子水10％～15％。

先生产出复配所需要的上述材料后，再按照浅度拉伸冲压用的拉延油粘需求在上述比例范围内选择其各自的重量百分比，最后归一。

生产方法如下：

a.首先按摩尔比例将计算的一种原料如硼酸加入反应釜中，加热到50℃～80℃使之熔融，再加入计算的20％水量，在慢速搅拌下慢慢加入另一种原料如三乙醇胺，以每分300～500转的搅拌速度在50℃～80℃下搅拌1～2小时直至透明停止；

b.同样按照摩尔比例和上述方法a再合成其它原料如20％脂肪酸三乙醇胺盐透明液，将合成好的中间原料和去离子水按重量百分比再加入到另一反应釜中，同样在加热到50℃～80℃下连续搅拌2～3小时，直至透明；

c.搅拌完成后在热状态下放出、分装、静止降至常温。

实施例2

生产方法同实例1，只是所用原料及重量百分比例如下：Mol比为1∶1的含水10％三乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％，Mol比为1∶2的含水10％脂肪酸三乙醇胺盐透明液40％～50％，Mol比为1∶1的含水10％二乙醇胺油酸盐透明液25％～30％，去离子水10％～15％。

实施例3

生产方法同实施例1，只是所用原料及重量百分比例如下：Mol比为1∶1的含水5％的二乙醇胺硼酸酯透明液10％～15％，Mol比为2∶1的含水10％三乙醇胺脂肪酸盐透明液40％～50％，Mol比为1∶1的含水5％二乙醇胺油酸盐透明液25％～30％，去离子水10％～15％。

将本发明的实施例1、实施例2和实施例3的产品原液可直接作为钢板冲压拉伸用的原液使用。

Claims (2)

1.碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法，其特征是：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、去离子水，

浅度拉伸用拉延油的生产方法如下：

步骤一、按硼酸与三乙醇胺的摩尔为1:1的比例计算量取备用，先将计算量取的硼酸放入反应釜中，加热到50℃～80℃使之熔融，再加入占原料硼酸和三乙醇胺重量百分比为20%的去离子水，在搅拌转速为60转/分钟的情况下一边搅拌一边均匀逐步加入三乙醇胺液体，加料完毕后，保持温度在50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌反应液1小时～2小时直至透明后停止搅拌，即合成含去离子水重量百分比为20%的三乙醇胺硼酸酯透明液；

按脂肪酸与三乙醇胺的摩尔比例为1:2计算量取且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺重量百分比为20%的去离子水，采用同样的生产方法合成含去离子水重量百分比为20%的脂肪酸三乙醇胺盐透明液；

按油酸与三乙醇胺摩尔比例为1:1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和三乙醇胺重量百分比为10%的去离子水，采用同样的生产方法合成含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺油酸盐透明液；

步骤二、将合成好的中间原料和去离子水按重量百分比量取，即含去离子水重量百分比为20%的三乙醇胺硼酸酯透明液10%～15%、含去离子水重量百分比为20%的脂肪酸三乙醇胺盐透明液40%～50%、含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺油酸盐透明液25%～30%、去离子水10%～15%，再加入到另一反应釜中，加热到50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌2小时～3小时直至透明后停止搅拌；

步骤三、搅拌完成后在热状态下放出，分装，静止降至常温。

2.碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法，其特征是：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、二乙醇胺和去离子水，

中度拉伸用拉延油的生产方法如下：

步骤一、按硼酸与三乙醇胺的摩尔为1:1的比例计算量取备用，先将计算量取的硼酸放入反应釜中，加热到50℃～80℃使之熔融，再加入占原料硼酸和三乙醇胺重量百分比为10%的去离子水，在搅拌转速为60转/分钟的情况下一边搅拌一边均匀逐步加入三乙醇胺液体，加料完毕后，保持温度在50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌反应液1小时～2小时直至透明后停止搅拌，即合成含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺硼酸酯透明液；

按三乙醇胺与脂肪酸摩尔比例为2:1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺总量的百分比为10%的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10%的脂肪酸三乙醇胺盐透明液；

按油酸和二乙醇胺摩尔比例为1:1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和二乙醇胺重量百分比为10%的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10%的二乙醇胺油酸盐透明液；

步骤二、将合成好的中间原料和去离子水按重量百分比量取，即含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺硼酸酯透明液10%～15%、含去离子水重量百分比为10%的脂肪酸三乙醇胺盐透明液40%～50%、含去离子水重量百分比为10%的二乙醇胺油酸盐透明液25%～30%、去离子水10%～15%，再加入到另一反应釜中，加热到50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌2小时～3小时直至透明后停止搅拌；

步骤三、搅拌完成后在热状态下放出，分装，静止降至常温。

3、碳钢薄板冲压用水溶性拉延油的生产方法，其特征是：所用的原材料有脂肪酸、油酸、硼酸、三乙醇胺、二乙醇胺和去离子水，

深度拉伸用拉延油的生产方法如下：

步骤一、按硼酸与二乙醇胺的摩尔为1:1的比例计算量取备用，先将计算量取的硼酸放入反应釜中，加热到50℃～80℃使之熔融，再加入占原料硼酸和二乙醇胺重量百分比为5%的去离子水，在搅拌转速为60转/分钟的情况下一边搅拌一边均匀逐步加入二乙醇胺液体，加料完毕后，保持温度在50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌反应液1小时～2小时直至透明后停止搅拌，即合成含去离子水重量百分比为5%的二乙醇胺硼酸酯透明液；

按脂肪酸与三乙醇胺摩尔比例为1:2计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占脂肪酸和三乙醇胺总重的百分比为10%的去离子水，合成含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺脂肪酸盐透明液；

按油酸与二乙醇胺摩尔比例为1:1计算量取，且在反应过程中加入的去离子水为占油酸和二乙醇胺总重量的百分比为5%的去离子水，合成含去离子水重量百分比为5%的二乙醇胺油酸盐透明液；

步骤二、将合成好的中间原料和去离子水按重量百分比量取，即含去离子水重量百分比为5%的二乙醇胺硼酸酯透明液10%～15%、含去离子水重量百分比为10%的三乙醇胺脂肪酸盐透明液40%～50%、含去离子水重量百分比为5%的二乙醇胺油酸盐透明液25%～30%、去离子水10%～15%，再加入到另一反应釜中，加热到50℃～80℃，以150转/分钟的搅拌速度搅拌2小时～3小时直至透明后停止搅拌；

步骤三、搅拌完成后在热状态下放出，分装，静止降至常温。