CN107129852A - 一种碳钢成型油组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属加工润滑油技术领域，公开了碳钢成型油组合物，还公开了碳钢成型油组合物的制备方法，以重量份数计包括以下组分：1‑5份的极压剂，60‑90份的基础油，1‑15份的减摩剂，1‑10份的清净剂，1‑15份的分散剂，1‑10份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和/或脂肪酸。极压剂选用有机硫化物，含有C‑S键，加工过程中会在金属表面迅速渗透和吸附，接触点的瞬间升温使C‑S键断裂，油膜破裂，致使金属表面和有机硫化物迅速发生化学反应，生成熔点较低、剪切强度较小的、且具有承载力的金属硫化物薄膜，从而减少高负荷下的金属表面磨损、擦伤和熔焊，起到了独特的极压抗磨效果。

Description

一种碳钢成型油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属加工润滑油技术领域，涉及碳钢成型油组合物，尤其涉及碳钢成型油组合物的制备方法。
背景技术
随着金属加工行业的迅猛发展，随之而来的便是各种巧立名目的金属加工润滑油的应运而生，因此对加工设备和部件的润滑性能，尤其是减摩性能、极压性能提出了更高的要求。
目前国内碳钢成型油品种极多，也造成了鱼龙混杂、质量偏低的现象，为达到成型目的，其绝大部分为含高活性硫配方，从而造成低负荷磨损严重、磨斑较大，不能提供给产品和机器最佳保护。如以下三种润滑油的极压、润滑和减摩性能有待进一步提高：
CN86103481A号专利公开了一种由含硫组合物及添加剂浓缩物的金属加工润滑油，(A)至少一种多元醇脂肪酸，或至少一种脂肪酸，一元醇脂肪酸脂或它们的混合物，或(C)至少一种含约8到36碳原子的脂肪烯烃，或(D)任意两种或更多种(A)、(B)和(C)的混合物。
CN1654608A号专利公开了一种金属抗磨减磨动态自修复润滑剂，是矿物质与悬浮剂和润滑油的组合物，其特征在于按矿粉重量百分比计：温石棉57.50-64、兰石棉12-16、阳起石4.5-6、隐晶质石墨9-12、透辉石4.5-6、绢云母4.5-6。制备工艺：将上述除隐晶质石墨外的原料分别经破碎、磁选、水析、湿式磁选除铁、烘干粉碎，加工出粒度为2-5μm的矿粉。
CN101654636A号专利公开了一种生物型微量润滑油，其原料的重量百分比为：聚α-烯烃(PAO)62-70％；复合合成酯24-30％；N-月桂酰基丙氨酸1-2％；复合磷酸酯1-2％；分散剂1-2％。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，公开了碳钢成型油组合物，还公开了碳钢成型油组合物的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：1-5份的极压剂，60-90份的基础油，1-15份的减摩剂，1-10份的清净剂，1-15份的分散剂，1-10份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和/或脂肪酸。
本发明具有极高的极压抗磨性能。金属表面承受高负荷下具备独特的快速渗透性，极压剂选用有机硫化物，含有C-S键，加工过程中会在金属表面迅速渗透和吸附，接触点的瞬间升温使C-S键断裂，油膜破裂，致使金属表面和有机硫化物迅速发生化学反应，生成熔点较低、剪切强度较小的、且具有承载力的金属硫化物薄膜，从而减少高负荷下的金属表面磨损、擦伤和熔焊，起到了独特的极压抗磨效果。
减摩剂选自硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物或脂肪酸中的至少一种，能够快速渗透和有效覆盖到工件表面并迅速形成润滑膜，从而大幅度降低摩擦系数，降低幅度可达60％-80％。并具有独特的极压性。
基础油为HVIⅠ类基础油和/或HVIⅡ类基础油。
作为优选，清净剂为磺酸盐和/或水杨酸盐。
作为优选，磺酸盐为磺酸钙。
作为优选，水杨酸盐为水杨酸钙。
作为优选，分散剂为双烯基丁二酰亚胺和/或硼化分散剂。
作为优选，抗氧剂为酚类抗氧剂和/或胺类抗氧剂。
作为优选，以重量份数计包括以下组分：3份的极压剂，85份的基础油，6份的减摩剂，1-10份的清净剂，1-15份的分散剂，1-10份的抗氧剂。极压剂、基础油、减摩剂的质量比为3：85：6时，碳钢成型油组合物极压性能、润滑性能和减摩性能最佳，高效减少产品和机器的磨损，并延长冲棒和模具的寿命。
作为优选，减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸时，碳钢成型油组合物极压性能、润滑性能和减摩性能最佳，高效减少产品和机器的磨损，并延长冲棒和模具的寿命。
碳钢成型油组合物的制备方法，按以上比例，在60-90℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1-5小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
本发明制备的碳钢成型油组合物通过减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂、基础油的协调作用，使其具有了极好的极压、润滑和减摩作用，取得了较好的技术效果。本发明制备的碳钢成型油组合物具有极压性、减摩性，质量要求具体为：四球摩擦实验机磨斑试验和烧结负荷PD试验，结果为磨斑直径极小，烧结负荷PD不小于620公斤。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明具有极高的极压抗磨性能。金属表面承受高负荷下具备独特的快速渗透性，极压剂选用有机硫化物，含有C-S键，加工过程中会在金属表面迅速渗透和吸附，接触点的瞬间升温使C-S键断裂，油膜破裂，致使金属表面和有机硫化物迅速发生化学反应，生成熔点较低、剪切强度较小的、且具有承载力的金属硫化物薄膜，从而减少高负荷下的金属表面磨损、擦伤和熔焊，起到了独特的极压抗磨效果。
减摩剂选自硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物或脂肪酸中的至少一种，能够快速渗透和有效覆盖到工件表面并迅速形成润滑膜，从而大幅度降低摩擦系数，降低幅度可达60％-80％。并具有独特的极压性。
本发明制备的碳钢成型油组合物通过减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂、基础油的协调作用，使其具有了极好的极压、润滑和减摩作用，取得了较好的技术效果。
本发明解决的技术难点是提供一种具备较高极压性、润滑性和减摩性的综合性能优异的碳钢成型油组合物，有效提升抗磨损性能、润滑性能和极压性能，高效减少产品和机器的磨损，并延长冲棒和模具的寿命。
具体实施方式
实施例1
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：1份的极压剂，60份的基础油，1份的减摩剂，1份的清净剂，1份的分散剂，1份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物。
碳钢成型油组合物的制备方法，按以上比例，在60℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例2
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：4.5份的极压剂，90份的基础油，2份的减摩剂，10份的清净剂，15份的分散剂，10份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为脂肪酸。
其中，清净剂为磺酸盐。分散剂为双烯基丁二酰亚胺。抗氧剂为酚类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按以上比例，在90℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌5小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例3
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：1.5份的极压剂，84份的基础油，10份的减摩剂，3份的清净剂，3份的分散剂，3份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为质量比为1:4的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。
清净剂为质量比为2:1的磺酸钙和水杨酸钙。
分散剂为质量比为2:1的双烯基丁二酰亚胺和硼化分散剂。
抗氧剂为质量比为2:1的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按以上比例，在65℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌2小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例4
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：2份的极压剂，83份的基础油，14份的减摩剂，3份的清净剂，3份的分散剂，3份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为质量比为2:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。
清净剂为水杨酸钙。分散剂为硼化分散剂。抗氧剂为胺类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按以上例，在61℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1.5小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例5
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：3份的极压剂，85份的基础油，6份的减摩剂，3份的清净剂，3份的分散剂，3份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。
清净剂为质量比为2:1的磺酸钙和水杨酸钙。
分散剂为质量比为2:1的双烯基丁二酰亚胺和硼化分散剂。
抗氧剂为质量比为2:1的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按权利要求1中的比例，在60℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例6
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：3份的极压剂，85份的基础油，6份的减摩剂，1份的清净剂，1份的分散剂，1份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。
清净剂为磺酸钙。分散剂为双烯基丁二酰亚胺。抗氧剂为酚类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按权利要求1中的比例，在65℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌2小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例7
一种碳钢成型油组合物，以重量份数计包括以下组分：3份的极压剂，85份的基础油，6份的减摩剂，10份的清净剂，15份的分散剂，10份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物。
清净剂为质量比为4:1的磺酸钙和水杨酸钙。
分散剂为1:2的双烯基丁二酰亚胺和硼化分散剂。
抗氧剂为质量比为1:3的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂。
碳钢成型油组合物的制备方法，按权利要求1中的比例，在60-90℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1-5小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
实施例8
实施例1-7的碳钢成型油组合物采用四球摩擦实验机磨斑试验和四球实验摩擦机烧结负荷试验考察油品性能，四球摩擦实验机磨斑试验考察在40公斤负荷下，钢球一小时的磨斑直径，直径越小，表示摩擦系数越小；四球实验摩擦机烧结负荷试验考察在较高负荷下钢球的烧结现象，承受的负荷越高，表示极压性能越好。各实施例模拟试验具体结果见表1。
表1
如表1所示，在四球摩擦实验机磨斑试验中，实施例5-7的碳钢成型油组合物所用的钢球一小时的磨斑直径较实施例1-4小，表示实施例5-7的碳钢成型油组合物摩擦系数较实施例1-4更小。
四球实验摩擦机烧结负荷试验中，实施例5-7的碳钢成型油组合物较实施例1-4承受的负荷高，表示实施例5-7的碳钢成型油组合物极压性能更好。
表1的实验结果表面，(实施例5-7)极压剂、基础油、减摩剂的质量比为3：85：6，减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸时，碳钢成型油组合物极压性能、润滑性能和减摩性能最佳，高效减少产品和机器的磨损。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种碳钢成型油组合物，其特征在于，以重量份数计包括以下组分：1-5份的极压剂，60-90份的基础油，1-15份的减摩剂，1-10份的清净剂，1-15份的分散剂，1-10份的抗氧剂；极压剂为有机硫化物；减摩剂为硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和/或脂肪酸。
2.根据权利要求1所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：清净剂为磺酸盐和/或水杨酸盐。
3.根据权利要求2所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：磺酸盐为磺酸钙。
4.根据权利要求2所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：水杨酸盐为水杨酸钙。
5.根据权利要求1所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：分散剂为双烯基丁二酰亚胺和/或硼化分散剂。
6.根据权利要求1所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：抗氧剂为酚类抗氧剂和/或胺类抗氧剂。
7.根据权利要求1所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：以重量份数计包括以下组分：3份的极压剂，85份的基础油，6份的减摩剂，1-10份的清净剂，1-15份的分散剂，1-10份的抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的碳钢成型油组合物，其特征在于：减摩剂为质量比为3:1的硫化植物脂肪酸脂碳氢化合物和脂肪酸。
9.碳钢成型油组合物的制备方法，其特征在于：按权利要求1或2或3或4或5或6或7或8中的比例，在60-90℃的温度下，将减摩剂、清净剂、分散剂、抗氧剂加入基础油中，搅拌1-5小时，使其混合均匀，制得碳钢成型油组合物。
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