CN104893809A - 一种超细铜丝拉拔用润滑剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超细铜丝拉拔用润滑剂，该润滑剂包含的成分及质量份为润滑基础油5-25、乳化剂10-30、表面活性剂1-5、防锈剂1-10、极压抗磨剂1-5、稠化剂1-5、碱保持剂5-25、杀菌剂1-5、消泡剂0.1、水30-50。该润滑剂具有良好的抗氧化、冷却、清洗、润滑、防锈、和抗硬水及铜皂分散性能，尤其适用于超细铜丝拉拔的润滑剂中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于超细铜丝拉拔用润滑剂，属于模具技术领域。
背景技术
铜拉丝生产工艺应用于电线电缆行业，为使其高效地生产必须利用润滑剂，然而在实际生产中，常常出现一些问题:在铜的超细丝拉拔过程中，铜丝容易发生氧化；在润滑剂中铜离子与阴离子反应生成铜皂，这些铜皂析出后堵塞在拉丝模的模孔，导致润滑剂不能随铜丝穿过模孔，没能附着在铜丝表面，会造成润滑失效。
近年发展的高速拉丝生产线，对润滑剂提出更高的要求，如要求适宜的润滑性，以减少磨损，有助于模具寿命的提高；具有良好的清洗性，以避免铜粉粘在模具周围而造成磨损；要有良好的冷却效果和较长的使用周期，从而保证拉丝质量和高的生产效率。目前，开发具有上述良好综合性能的超细铜丝拉拔润滑剂，是进一步提高拉丝技术所迫切要求的。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种超细丝超细铜丝拉拔润滑剂，该润滑剂成分配制合理，制备工艺简便，成本适中，制得的润滑剂具有抗氧化、减少铜皂等功能，可有效改善铜丝的表面质量与性能。
超细铜丝拉拔润滑剂主要成分配比质量份为:润滑基础油5-25、乳化剂10-30、表面活性剂1-5、防锈剂1-10、极压抗磨剂1-5、稠化剂1-5、碱保持剂5-25、杀菌剂1-5、消泡剂0.1、水30-50。目前，铜拉丝加工中普遍采用水基润滑剂，微乳液的稳定性高，使用寿命长，而且清洗性能好，将在很长一段时间里成为超细铜丝拉拔润滑剂的发展方向，因此本发明选为微乳型的拉丝润滑液。
以较低黏度的石蜡基油与环烷基油2:1混合配制作为基础油组分，环烷基油在20％-50％的范围内具有良好的乳化性能，一方面因为低黏度油具有良好的冷却性和清洗性，另一方面，微乳液中其他添加剂会对基础油有一定的抗氧化作用，故要选用低黏度的基础油。
表面活性剂为蒸馏妥尔油酸二乙醇酰胺，主要由蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1组成。蒸馏妥尔油酸二乙醇酰胺是一种性能优良的非离子表面活性剂，特殊的生产工艺令其酰胺含量可达90％以上，它耐硬水，适合各种软、硬水环境，具有乳化、抗腐、润滑、清洗等复合功能。妥尔油酸二乙醇酰胺不同于传统的椰子油酸酰胺，与常用的椰子油酸相比，妥尔油蒸馏液包含脂肪酸和约30％的松香，而松香非常重要，它能够为脂肪酸应用提供加强的性能，保证润滑和清洗的配伍平衡，用作乳化剂，乳化速度快，润滑性优越，清洗效果好，对硬水的适应范围宽。
防锈剂的主要成分是苯骈三氮唑，润滑油中加入防锈剂可在金属表面形成一层保护膜，防止铜线全部或部分黑化。
极压抗磨剂选用烷基亚磷酸酯应用在超细丝铜拉丝润滑液中。在拉丝加工时，器具与工件不断摩擦产生大量的热，严重地影响了器具寿命和拉丝效率。为了降低温度，提高拉丝效果，必须加入极压抗磨添加剂及其他添加剂，使器具与摩擦部分的金属表面生成极压润滑膜(金属化学膜)来提高抗磨性。
乳化剂和耦合剂的选择直接关系到润滑剂的稳定性和使用寿命，是研发中的关键所在，本发明采用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合。由于阴离子乳化剂的抗硬水性差，容易形成铜皂，所以在配方研制中，主要以非离子乳化剂为主，被乳化油相的HLB值(亲水亲油平衡值)在10-13之间，选择一款HLB值在12的非离子乳化剂油酸三乙醇胺，辅以少量HLB值为6的阴离子乳化剂石油磺酸钠，使体系达到平衡。为更进一步地降低界面张力，提高微乳液稳定性，加入一定的长链异构醇作为耦合剂。
在超细铜丝拉拔润滑剂，碱保持剂的引入是必不可少的，其一方面可以提供碱值储备，增加PH值的稳定性，另一方面对金属起到腐蚀保护作用。通过试验，确定以二甘醇胺和三乙醇胺以1:2复配作为碱保持组分。
微乳液中含有较高的水分，且组分中含有充足的营养，容易导致细菌和真菌的滋生，从而使得工作液发臭“变色”缩短其使用寿命，因此杀菌剂的引入是必不可少的。通过试验，选用三嗪和苯骈异噻唑啉酮(BIT)4:1复配，可在较长的时间内保持优异的杀菌效果。
本发明揭示了一种超细铜丝拉拔润滑剂，该润滑剂成分配制合理，成本适中，在金属材料的拉拔加工过程中可起到优良的抗磨、减磨作用，有效确保金属材料的表面质量和精度，尤其适合于超细丝铜的拉拔生产。
本发明的优点：
铜的超细拉丝过程主要缺陷是容易被氧化，产生铜皂，该润滑剂在铜丝拉拔过程中、润滑、冷却、清洗、防锈等作用十分明显，还有一定的抗压能力，特别是铜粉的沉降效果，能有效避免铜皂的产生。
添加妥尔油酸二乙醇酰胺，就可以到达非常理想的沉降效果，具有一定的抗氧化性能，杜绝了拉丝过程中断丝和缩丝产生，保证了产品质量和生产效率。保障了润滑剂润滑性能、沉降性能和清洗性能的长期匹配，抑制了铜皂的产生，完全解决了铜拉丝过程中缩丝与断丝的关键技术难题。
研制的铜拉丝润滑剂在某厂进行了使用试验，使用结果表明，该润滑剂润滑性、清洗性良好，对铜丝无腐蚀、低泡沫、使用浓度低、对皮肤无刺激，完全能满足铜拉丝工艺的润滑需求，可替代国外同类产品。
具体实施方式
实施例1：
用石蜡基油与环烷基油按2:1混合配制得到基础油，质量份数为5-30份；用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合配制得到乳化剂，质量份数为10-40份；以长链异构醇作为耦合剂，质量份数为1份；表面活性剂用蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1混合配制，质量份数为1份；防腐防锈剂为苯骈三氮唑，质量份数为2份；碱保持剂用二甘醇胺和三乙醇胺按1:2混合，质量份数为5-20份；消泡剂为二甲基硅酮油，质量份数为0.1份；杀菌剂用三嗪和苯骈异噻唑啉酮按4:1混合，质量份数为1份；极压抗磨剂为烷基亚磷酸酯，质量份数为1份、水的质量份数30-50份。
将基础油、乳化剂、表面活性剂、耦合剂、碱保持剂、消泡剂、杀菌剂以及水添加至反应釜；然后，控制反应釜温度于75℃，充分搅拌25分钟；接着，添加防锈剂，继续搅拌35分钟；最后，添加极压添加剂，搅拌桶转速控制在800r/min，搅拌75分钟；将润滑剂进行过滤、灌装、包装得到本发明润滑剂。
实施例2：
用石蜡基油与环烷基油按2:1混合配制得到基础油，质量份数为10-25份；用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合配制得到乳化剂，质量份数为15-30份；以长链异构醇作为耦合剂，质量份数为2份；表面活性剂用蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1混合配制，质量份数为2份；防腐防锈剂为苯骈三氮唑，质量份数为4份；碱保持剂用二甘醇胺和三乙醇胺按1:2混合，质量份数为10-25份；消泡剂为二甲基硅酮油，质量份数为0.1份；杀菌剂用三嗪和苯骈异噻唑啉酮按4:1混合，质量份数为2份；极压抗磨剂为烷基亚磷酸酯，质量份数为2份、水的质量份数30-50份。
将基础油、乳化剂、表面活性剂、耦合剂、碱保持剂、消泡剂、杀菌剂以及水添加至反应釜；然后，控制反应釜温度于75℃，充分搅拌25分钟；接着，添加防锈剂，继续搅拌35分钟；最后，添加极压添加剂，搅拌桶转速控制在800r/min，搅拌75分钟；将润滑剂进行过滤、灌装、包装得到本发明润滑剂。
实施例3：
用石蜡基油与环烷基油按2:1混合配制得到基础油，质量份数为5-20份；用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合配制得到乳化剂，质量份数为10-25份；以长链异构醇作为耦合剂，质量份数为3份；表面活性剂用蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1混合配制，质量份数为3份；防腐防锈剂为苯骈三氮唑，质量份数为6份；碱保持剂用二甘醇胺和三乙醇胺按1:2混合，质量份数为10-25份；消泡剂为二甲基硅酮油，质量份数为0.1份；杀菌剂用三嗪和苯骈异噻唑啉酮按4:1混合，质量份数为3份；极压抗磨剂为烷基亚磷酸酯，质量份数为3份、水的质量份数30-50份。
将基础油、乳化剂、表面活性剂、耦合剂、碱保持剂、消泡剂、杀菌剂以及水添加至反应釜；然后，控制反应釜温度于75℃，充分搅拌25分钟；接着，添加防锈剂，继续搅拌35分钟；最后，添加极压添加剂，搅拌桶转速控制在800r/min，搅拌75分钟；将润滑剂进行过滤、灌装、包装得到本发明润滑剂。
实施例4：
用石蜡基油与环烷基油按2:1混合配制得到基础油，质量份数为12-25份；用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合配制得到乳化剂，质量份数为8-18份；以长链异构醇作为耦合剂，质量份数为4份；表面活性剂用蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1混合配制，质量份数为4份；防腐防锈剂为苯骈三氮唑，质量份数为8份；碱保持剂用二甘醇胺和三乙醇胺按1:2混合，质量份数为8-22份；消泡剂为二甲基硅酮油，质量份数为0.1份；杀菌剂用三嗪和苯骈异噻唑啉酮按4:1混合，质量份数为4份；极压抗磨剂为烷基亚磷酸酯，质量份数为4份、水的质量份数30-50份。
将基础油、乳化剂、表面活性剂、耦合剂、碱保持剂、消泡剂、杀菌剂以及水添加至反应釜；然后，控制反应釜温度于75℃，充分搅拌25分钟；接着，添加防锈剂，继续搅拌35分钟；最后，添加极压添加剂，搅拌桶转速控制在800r/min，搅拌75分钟；将润滑剂进行过滤、灌装、包装得到本发明润滑剂。
实施例5：
用石蜡基油与环烷基油按2:1混合配制得到基础油，质量份数为5-25份；用油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合配制得到乳化剂，质量份数为10-20份；以长链异构醇作为耦合剂，质量份数为5份；表面活性剂用蒸馏妥尔油DTO30、二乙醇胺DEA、硼酸和二甘醇按5:3:1:1混合配制，质量份数为5份；防腐防锈剂为苯骈三氮唑，质量份数为10份；碱保持剂用二甘醇胺和三乙醇胺按1:2混合，质量份数为10-20份；消泡剂为二甲基硅酮油，质量份数为0.1份；杀菌剂用三嗪和苯骈异噻唑啉酮按4:1混合，质量份数为5份；极压抗磨剂为烷基亚磷酸酯，质量份数为4份、水的质量份数30-50份。
将基础油、乳化剂、表面活性剂、耦合剂、碱保持剂、消泡剂、杀菌剂以及水添加至反应釜；然后，控制反应釜温度于75℃，充分搅拌25分钟；接着，添加防锈剂，继续搅拌35分钟；最后，添加极压添加剂，搅拌桶转速控制在800r/min，搅拌75分钟；将润滑剂进行过滤、灌装、包装得到本发明润滑剂。
Claims (9)
1.一种超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：该润滑剂由润滑基础油、乳化剂、表面活性剂、防锈剂、极压抗磨剂、稠化剂、碱保持剂、杀菌剂、消泡剂、水组成，所述的润滑剂成分质量份数为润滑基础油5-25、乳化剂10-30、表面活性剂1-5、防锈剂1-10、极压抗磨剂1-5、稠化剂1-5、碱保持剂5-25、杀菌剂1-5、消泡剂0.1、水30-50。
2.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的表面活性剂为蒸馏妥尔油酸二乙醇酰胺。
3.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的防锈剂的主要成分是苯骈三氮唑。
4.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的极压抗磨剂主要成分是烷基亚磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的乳化剂选择油酸三乙醇胺与石油磺酸钠3:1混合。
6.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的碱保持剂以二甘醇胺和三乙醇胺混合配制，成分比为1:2。
7.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的杀菌剂选用三嗪和苯骈异噻唑啉酮混合配制，成分比为4:1。
8.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的润滑基础油以较低黏度的石蜡基油与环烷基油2:1混合配制。
9.根据权利要求1所述的超细铜丝拉拔用润滑剂，其特征在于：所述的消泡剂为二甲基硅酮油。
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