CN107502420A - 一种适用于再生金属加工的拉丝粉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属拉丝技术领域，公开了一种适用于再生金属加工的拉丝粉，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯30‑35份、再生润滑油20‑30份、2，4‑二甲基‑6‑叔丁基苯酚15‑20份、壬基酚聚氧乙烯醚10‑15份、甜菜碱8‑10份、精制云母粉20‑25份、硫酸氧钛5‑7份、硬脂酸锌10‑12份、硬脂酸钙7‑10份、纳米氧化锌1‑3份、去离子水10‑14份，制备的拉丝粉化学稳定性好、遮盖力强、折射率高、耐高温，能够极好的保护再生金属在拉丝中不会在强力作用下损坏，同时具有很好的耐磨损性、抗氧化性、防锈性等。

Description

一种适用于再生金属加工的拉丝粉
技术领域
本发明属于金属拉丝工艺技术领域，具体涉及一种适用于再生金属加工的拉丝粉。
背景技术
由于未来全球金属资源需求将会大幅上升，全球需要重新考虑金属的循环利用，以减轻对环境的负面影响。随着新兴经济体开始逐渐采用与经合组织国家相似的技术和生活方式，未来全球的金属需求量将会达到全世界金属使用量的3至9倍。回收复杂的金属产品可以解决和应对金属需求量飙升带来的挑战。世界大部分金属都能以再生金属的形式循环利用，工业发达国家再生金属产业规模大，再生金属循环使用比率高。由于市场需求强劲，中国有色金属产业的发展突飞猛进，中国已成为世界有色金属的生产和消费大国，中国的再生金属产业在世界再生金属产业的发展中有着举足轻重的地位。
拉丝工艺是一种金属加工工艺，在金属压力加工中，在外力作用下使金属强行通过模具，金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺。拉丝粉作为拉丝工艺中重要的润滑材料，可以使加工件表面获得好的金属特质。现有的金属拉丝粉主要针对的是首次生产的金属材料，而再生金属由于内部结构和形态发生了变化，需要更适合的拉丝粉来配合其降低的强度性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种适用于再生金属加工的拉丝粉，能够极好的保护再生金属在拉丝中不会在强力作用下损坏，同时具有很好的耐磨损性、抗氧化性、防锈性等。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种适用于再生金属加工的拉丝粉，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯30-35份、再生润滑油20-30份、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚15-20份、壬基酚聚氧乙烯醚10-15份、甜菜碱8-10份、精制云母粉20-25份、硫酸氧钛5-7份、硬脂酸锌10-12份、硬脂酸钙7-10份、纳米氧化锌1-3份、去离子水10-14份，其制备方法包括以下步骤：
（1）将精制的云母粉加入到四口烧瓶中，在加入所述重量份的去离子水，将四口烧瓶固定在铁架台上，安装上温度计、搅拌棒和回流装置，瓶底的3/4-4/5体积置于电加热锅中，开启电源，将瓶内温度加热至90-100℃，将硫酸氧钛粉末通过回流接口加入到四口烧瓶中，接好回流装置，打开回流循环水，搅拌速度为180-200转/分钟，将加热温度升高至105-110℃；
（2）在105-110℃下加热回流2-3小时，停止加热，降温后撤去装置，将四口烧瓶中的反应物进行回收过滤、洗涤、干燥，得到的固体粉末在900-950℃下煅烧得到珠光光泽的晶体粉末，与硬脂酸、锌硬脂酸钙和纳米氧化锌混合均匀，作为粉状物备用；
（3）将再生润滑油加热至70-80℃，在150-200转/分钟转速搅拌下依次加入二丁基锡二马来酸酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、壬基酚聚氧乙烯醚、甜菜碱，搅拌反应50-60分钟后，加入步骤（2）所得粉状物，加快搅拌速度至300-350转/分钟，搅拌均匀后在50-60℃下烘干至粉末状，加压粉碎至160-200目即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述再生润滑油的制备方法为：将废润滑油静置10-12小时，采用减压抽滤，得到无机械杂质的回收润滑油，向回收润滑油中加入等重的浓度为4-6mol/L的氢氧化钠溶液和0.5-0.8%倍重的絮凝剂，在350-400转/分钟的转速下搅拌1.5-2.0小时，然后将搅拌混合物自然放置5-6小时后，过滤得滤液和滤渣，将滤液经过蒸馏提纯得到再生润滑油。
作为对上述方案的进一步改进，所述纳米氧化锌的粒径在30-60纳米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有的金属拉丝粉主要针对的是首次生产的金属材料，而再生金属由于内部结构和形态发生了变化，需要更适合的拉丝粉来配合其降低的强度性能的问题，本发明提供了一种适用于再生金属加工的拉丝粉，首先以精制的云母粉为基片，在其表面交替包覆多层具有高金属性能的偏钛酸，与抗氧化剂以及防锈剂配合，进一步提高了其机械化学综合性能，还利用再生的润滑油，节省了成本，制备的拉丝粉化学稳定性好、遮盖力强、折射率高、耐高温，能够极好的保护再生金属在拉丝中不会在强力作用下损坏，同时具有很好的耐磨损性、抗氧化性、防锈性等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种适用于再生金属加工的拉丝粉，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯30份、再生润滑油20份、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚15份、壬基酚聚氧乙烯醚10份、甜菜碱8份、精制云母粉20份、硫酸氧钛5份、硬脂酸锌10份、硬脂酸钙7份、纳米氧化锌1份、去离子水10份，其制备方法包括以下步骤：
（1）将精制的云母粉加入到四口烧瓶中，在加入所述重量份的去离子水，将四口烧瓶固定在铁架台上，安装上温度计、搅拌棒和回流装置，瓶底的3/4体积置于电加热锅中，开启电源，将瓶内温度加热至90℃，将硫酸氧钛粉末通过回流接口加入到四口烧瓶中，接好回流装置，打开回流循环水，搅拌速度为180转/分钟，将加热温度升高至105℃；
（2）在105℃下加热回流2小时，停止加热，降温后撤去装置，将四口烧瓶中的反应物进行回收过滤、洗涤、干燥，得到的固体粉末在900℃下煅烧得到珠光光泽的晶体粉末，与硬脂酸、锌硬脂酸钙和纳米氧化锌混合均匀，作为粉状物备用；
（3）将再生润滑油加热至70℃，在150转/分钟转速搅拌下依次加入二丁基锡二马来酸酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、壬基酚聚氧乙烯醚、甜菜碱，搅拌反应50分钟后，加入步骤（2）所得粉状物，加快搅拌速度至300转/分钟，搅拌均匀后在50℃下烘干至粉末状，加压粉碎至160目即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述再生润滑油的制备方法为：将废润滑油静置10小时，采用减压抽滤，得到无机械杂质的回收润滑油，向回收润滑油中加入等重的浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液和0.5%倍重的絮凝剂，在350转/分钟的转速下搅拌1.5小时，然后将搅拌混合物自然放置5小时后，过滤得滤液和滤渣，将滤液经过蒸馏提纯得到再生润滑油。
作为对上述方案的进一步改进，所述纳米氧化锌的粒径在30-60纳米之间。
实施例2
一种适用于再生金属加工的拉丝粉，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯33份、再生润滑油25份、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚17份、壬基酚聚氧乙烯醚13份、甜菜碱9份、精制云母粉23份、硫酸氧钛6份、硬脂酸锌11份、硬脂酸钙8份、纳米氧化锌2份、去离子水12份，其制备方法包括以下步骤：
（1）将精制的云母粉加入到四口烧瓶中，在加入所述重量份的去离子水，将四口烧瓶固定在铁架台上，安装上温度计、搅拌棒和回流装置，瓶底的3/4体积置于电加热锅中，开启电源，将瓶内温度加热至95℃，将硫酸氧钛粉末通过回流接口加入到四口烧瓶中，接好回流装置，打开回流循环水，搅拌速度为190转/分钟，将加热温度升高至108℃；
（2）在108℃下加热回流2.5小时，停止加热，降温后撤去装置，将四口烧瓶中的反应物进行回收过滤、洗涤、干燥，得到的固体粉末在930℃下煅烧得到珠光光泽的晶体粉末，与硬脂酸、锌硬脂酸钙和纳米氧化锌混合均匀，作为粉状物备用；
（3）将再生润滑油加热至75℃，在180转/分钟转速搅拌下依次加入二丁基锡二马来酸酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、壬基酚聚氧乙烯醚、甜菜碱，搅拌反应55分钟后，加入步骤（2）所得粉状物，加快搅拌速度至330转/分钟，搅拌均匀后在55℃下烘干至粉末状，加压粉碎至180目即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述再生润滑油的制备方法为：将废润滑油静置11小时，采用减压抽滤，得到无机械杂质的回收润滑油，向回收润滑油中加入等重的浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液和0.6%倍重的絮凝剂，在380转/分钟的转速下搅拌1.8小时，然后将搅拌混合物自然放置5.5小时后，过滤得滤液和滤渣，将滤液经过蒸馏提纯得到再生润滑油。
作为对上述方案的进一步改进，所述纳米氧化锌的粒径在30-60纳米之间。
实施例3
一种适用于再生金属加工的拉丝粉，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯35份、再生润滑油30份、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚20份、壬基酚聚氧乙烯醚15份、甜菜碱10份、精制云母粉25份、硫酸氧钛7份、硬脂酸锌12份、硬脂酸钙10份、纳米氧化锌3份、去离子水14份，其制备方法包括以下步骤：
（1）将精制的云母粉加入到四口烧瓶中，在加入所述重量份的去离子水，将四口烧瓶固定在铁架台上，安装上温度计、搅拌棒和回流装置，瓶底的4/5体积置于电加热锅中，开启电源，将瓶内温度加热至100℃，将硫酸氧钛粉末通过回流接口加入到四口烧瓶中，接好回流装置，打开回流循环水，搅拌速度为200转/分钟，将加热温度升高至110℃；
（2）在110℃下加热回流3小时，停止加热，降温后撤去装置，将四口烧瓶中的反应物进行回收过滤、洗涤、干燥，得到的固体粉末在950℃下煅烧得到珠光光泽的晶体粉末，与硬脂酸、锌硬脂酸钙和纳米氧化锌混合均匀，作为粉状物备用；
（3）将再生润滑油加热至80℃，在200转/分钟转速搅拌下依次加入二丁基锡二马来酸酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、壬基酚聚氧乙烯醚、甜菜碱，搅拌反应60分钟后，加入步骤（2）所得粉状物，加快搅拌速度至350转/分钟，搅拌均匀后在60℃下烘干至粉末状，加压粉碎至200目即可。
作为对上述方案的进一步改进，所述再生润滑油的制备方法为：将废润滑油静置12小时，采用减压抽滤，得到无机械杂质的回收润滑油，向回收润滑油中加入等重的浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液，和0.8%倍重的絮凝剂，在400转/分钟的转速下搅拌2.0小时，然后将搅拌混合物自然放置5-6时后，过滤得滤液和滤渣，将滤液经过蒸馏提纯得到再生润滑油。
作为对上述方案的进一步改进，所述纳米氧化锌的粒径在30-60纳米之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，原料上不添加精制云母粉、硫酸氧钛和去离子水，省略云母粉包覆过程，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，原料上不添加硫酸氧钛和去离子水，云母粉不经过偏钛酸包膜，直接添加到再生润滑油中搅拌，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，原料上不添加纳米氧化锌，其余保持一致。
对比试验
分别按照实施例1-3和对比例1-3的方法加工拉丝粉，将得到的拉丝粉应用到再生金属钢丝拉丝工艺上，同时以现有的金属拉丝粉作为对照，将拉丝性能进行比较，结果如下表所示：
项目 最佳拉拔速度（m/min） 拉丝断裂率（%） 光泽度（%） 节约成本（%）
实施例1 600 0.03 78 42.5
实施例2 630 0.02 79 43.2
实施例3 610 0.03 78 42.9
对比例1 540 0.15 65 23.4
对比例2 560 0.11 66 18.6
对比例3 570 0.06 70 17.2
对照组 480 0.23 52 对照
通过比较可知：本发明制备的适用于再生金属的拉丝粉，能够在保证拉丝质量下，提高拉拔速度，提高拉丝工序效率，对模具的损耗降至最低，节约了生产成本。

Claims (3)

1.一种适用于再生金属加工的拉丝粉，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：二丁基锡二马来酸酯30-35份、再生润滑油20-30份、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚15-20份、壬基酚聚氧乙烯醚10-15份、甜菜碱8-10份、精制云母粉20-25份、硫酸氧钛5-7份、硬脂酸锌10-12份、硬脂酸钙7-10份、纳米氧化锌1-3份、去离子水10-14份，其制备方法包括以下步骤：
（1）将精制的云母粉加入到四口烧瓶中，在加入所述重量份的去离子水，将四口烧瓶固定在铁架台上，安装上温度计、搅拌棒和回流装置，瓶底的3/4-4/5体积置于电加热锅中，开启电源，将瓶内温度加热至90-100℃，将硫酸氧钛粉末通过回流接口加入到四口烧瓶中，接好回流装置，打开回流循环水，搅拌速度为180-200转/分钟，将加热温度升高至105-110℃；
（2）在105-110℃下加热回流2-3小时，停止加热，降温后撤去装置，将四口烧瓶中的反应物进行回收过滤、洗涤、干燥，得到的固体粉末在900-950℃下煅烧得到珠光光泽的晶体粉末，与硬脂酸、锌硬脂酸钙和纳米氧化锌混合均匀，作为粉状物备用；
（3）将再生润滑油加热至70-80℃，在150-200转/分钟转速搅拌下依次加入二丁基锡二马来酸酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、壬基酚聚氧乙烯醚、甜菜碱，搅拌反应50-60分钟后，加入步骤（2）所得粉状物，加快搅拌速度至300-350转/分钟，搅拌均匀后在50-60℃下烘干至粉末状，加压粉碎至160-200目即可。
2.如权利要求1所述一种适用于再生金属加工的拉丝粉，其特征在于，所述再生润滑油的制备方法为：将废润滑油静置10-12小时，采用减压抽滤，得到无机械杂质的回收润滑油，向回收润滑油中加入等重的浓度为4-6mol/L的氢氧化钠溶液和0.5-0.8%倍重的絮凝剂，在350-400转/分钟的转速下搅拌1.5-2.0小时，然后将搅拌混合物自然放置5-6小时后，过滤得滤液和滤渣，将滤液经过蒸馏提纯得到再生润滑油。
3.如权利要求1所述一种适用于再生金属加工的拉丝粉，其特征在于，所述纳米氧化锌的粒径在30-60纳米之间。
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