CN108277062A - 一种拉丝油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拉丝油，属于润滑油领域。本发明以2‑巯基苯并噻唑、2‑氯乙醇为原料，先制备2‑肼基乙醇，然后在硼酸中引入2‑肼基乙醇，制备一种含活性氮元素较多，并且能够在硼酸酯内形成五元环或者六元环的硼氮配位结构，优化后其分子链发生改变，空间位阻变大，含氮的分子链向硼原子靠近，给缺电子的硼原子提供电子，使得其水解稳定性增强，含活性元素B、S、N的硼酸酯通过物理吸附吸附在拉丝金属表面，减少了金属的磨损，而后硼酸酯分解，活性元素重新组合形成新的化学膜，降低了拉丝金属的损耗的发生，增强了抗磨性能。本发明解决了目前拉丝油不易生物降解、环境友好效益较差，成膜性能差，难以达到理想的润滑效果的问题。

Description

一种拉丝油
技术领域
本发明属于润滑油领域，具体涉及一种拉丝油。
背景技术
拉丝油采用高性能硫化猪油和硫化脂肪酸酯为主剂调和而成，用于铜、铝、不锈钢等线材的拉拔加工，具有极好的极压抗磨性，不会造成工件拉毛、拉伤，提高光洁度，有效延长模具寿命。拉丝工艺是一种金属加工工艺，在压力作用下使金属强行通过模具，金属截面积被压缩，并获得所要求的截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺，其中拉丝油的选择起着重要的作用。拉丝油的主要作用是润滑和冷却，因此必须要保证拉丝油有足够的润滑作用。
拉丝油在拉拔丝过程中的主要作用有：润滑：在拉拔金属丝过程中，铜铝坯件和模具间会产生剧烈摩擦，如无润滑剂润滑，模具将加速损毁，金属丝表面也将发生损伤甚至断裂，由于水基铜铝拉丝油配方中，含有基础油、油性剂及易于在摩擦副表面形成分子膜的良好性能的极压抗磨剂等组分，使得铜铝坯件和模具间的摩擦极大降低，不仅模具得以保护，而且产品表面光洁度提高，质量改善；移热：在拉拔丝过程中，金属丝与模具间会发生摩擦，产生大量热量，如不及时将热量移除，会使工作区温度急剧上升，损毁模具，影响产品质量，同时高温易引燃油品或使油品蒸发冒烟导致现场环境恶化。采用水基铜、铝拉丝油，由于水的汽化潜热大，在水汽化的同时会使工作区温度急剧降低，从而确保了工作现场的安全。现有的金属拉丝润滑技术，主要分为油基润滑技术和水基润滑技术。油基润滑剂技术其原料为基础油、乳化剂及其它防腐、抗氧等添加剂；水基润滑剂技术，选用溶于水的合成功能性添加剂，再添加其它抗磨剂制备成拉丝油，虽然都有一定的效果，但是不易生物降解，环境友好效益较差，且在金属加工作业表面的成膜性能差，难以达到理想的润滑效果。因此，生产出一种能解决上述问题的拉丝油是一件很有必要的事情。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前拉丝油不易生物降解、环境友好效益较差，成膜性能差，因此难以达到理想的润滑效果的问题，提供一种拉丝油。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种拉丝油，其特征在于，所述拉丝油包括如下质量份的组分：200~400份拉丝油基础油、20~30份抗磨剂、50~70份粘温成膜助剂。
所述拉丝油基础油的制备方法包括如下步骤：
A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于55~60℃搅拌混合，再加入甲醇质量1~2%的硫酸，搅拌混合，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于30~40℃搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比80~90：90~100：1加入双氧水、硫酸，于60~65℃搅拌混合，静置，取上层物经碳酸钠溶液、氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于60~70℃搅拌混合，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入氯化钠溶液，搅拌混合，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取80~100份步骤B中备用的基体物、20~30份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、7~9份聚砜、50~60份二氯甲烷，于25~30℃搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇搅拌混合，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
所述抗磨剂的制备方法包括如下步骤：
（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入氢氧化钠溶液混合，升温至35~40℃搅拌混合，再加入2-巯基苯并噻唑质量30~40%的2-氯乙醇，于60~70℃搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚萃取，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于105~110℃搅拌混合，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于115~125℃搅拌混合，减压蒸馏，即得抗磨剂。
所述粘温成膜助剂是按质量份数计，取20~30份甲基丙烯酸高碳酯、12~15份乙酸乙烯酯、3~5份甲基丙烯酸甲酯、5~12份苯乙烯、20~25份马来酸酐混合，通入氮气保护，升温至40~45℃搅拌混合2~3h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至75~85℃搅拌反应，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以长柄扁桃油、棕榈油为原料油，与甲醇在催化作用下进行酯交换反应，再加入冰乙酸、双氧水进行环氧化反应，形成基础油的甲酯化物质，作为植物基的拉丝油基础油，其具有可生物降解、绿色环保的特性，基础油中的不饱和碳碳双键经过环氧化改性后，形成了饱和的环氧键，致使原料油饱和度增加，使得原料油中的氧含量增加，使其吸附到金属表层的能力提高，更容易形成保护膜，同时辅助加入果胶溶液，通过亲水端吸附在金属表面辅助形成一层吸附膜，吸附膜的存在有效地阻隔了上下表面间的实际接触，从而在一定程度上降低了摩擦系数，增强了在拉丝时对金属表面的润滑性能；
（2）本发明将基础油的甲酯化物质、果胶与粘度较低1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐复配，用聚砜对这些原料进行包裹，在拉丝润滑之前，拉丝油基础油保持自身性质稳定存在于微胶囊内，拉丝时受外力作用破裂后，润滑成分应快速流出并填充摩擦面，使其具有良好的流动性能，能够将金属加工过程中产生的大量的热量迅速移走，达到降温效果，另外也增强了拉丝油的抗氧化性能和稳定性，形成长效的润滑效果；
（3）本发明以2-巯基苯并噻唑、2-氯乙醇为原料，先制备2-肼基乙醇，然后在硼酸中引入2-肼基乙醇，制备一种含活性氮元素较多，并且能够在硼酸酯内形成五元环或者六元环的硼氮配位结构，优化后其分子链发生改变，空间位阻变大，含氮的分子链向硼原子靠近，给缺电子的硼原子提供电子，使得其水解稳定性增强，含活性元素 B、S、N的硼酸酯通过物理吸附吸附在拉丝金属表面，减少了金属的磨损，而后硼酸酯分解，活性元素重新组合形成新的化学膜，降低了拉丝金属的损耗的发生，增强了抗磨性能；
（4）本发明以甲基丙烯酸高碳酯、苯乙烯、马来酸酐等为原料，经聚合反应生成聚甲基丙烯酸酯类聚合物，其比拉丝基础油分子的体积大，当其溶解在基础油中，会使润滑油基础油的粘度大大增加，发挥增稠作用，其在低温状态下，是以紧缩的线团状存在的，使得流体力学的体积较小，内摩擦力也就小，对拉丝油粘度影响不大，在高温状态下，逐渐膨胀伸展，从而不断增大其有效容积，液体的内摩擦也会随之增大，进而阻碍拉丝油的流动，同时也会增大油品的粘度，在高温运行下，能形成均匀的保护膜，防止粘度较低导致成膜性能变差。
具体实施方式
长柄扁桃油：购于陕西榆林某生物技术公司。
果胶：购于郑州亿之源化工产品有限公司。
拉丝油基础油：A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于55~60℃搅拌混合50~60min，再加入甲醇质量1~2%的质量分数为80%的硫酸，搅拌混合2~3h，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于30~40℃搅拌混合50~60min，得混合物，取混合物按质量比80~90：90~100：1加入双氧水、质量分数为80%的硫酸，于60~65℃搅拌混合5~6h，静置10~12h，取上层物经质量分数为0.8%的碳酸钠溶液、质量分数为26%的氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于60~70℃搅拌混合15~20min，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入浓度为0.2mol/L的氯化钠溶液，搅拌混合2~3h，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取80~100份步骤B中备用的基体物、20~30份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、7~9份聚砜、50~60份二氯甲烷，于25~30℃搅拌混合2~3h，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇，搅拌混合30~40min，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
抗磨剂：（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合，升温至35~40℃搅拌混合30~50min，再加入2-巯基苯并噻唑质量30~40%的2-氯乙醇，于60~70℃搅拌混合4~5h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚，萃取2~3h，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于105~110℃搅拌混合2~3h，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于115~125℃搅拌混合2~3h，减压蒸馏，即得抗磨剂。
粘温成膜助剂：按质量份数计，取20~30份甲基丙烯酸高碳酯、12~15份乙酸乙烯酯、3~5份甲基丙烯酸甲酯、5~12份苯乙烯、20~25份马来酸酐，通入氮气保护，升温至40~45℃搅拌混合2~3h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至75~85℃搅拌反应4~6h，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
一种拉丝油，按质量份数计，包括200~400份拉丝油基础油、20~30份抗磨剂、50~70份粘温成膜助剂。
实施例1
长柄扁桃油：购于陕西榆林某生物技术公司。
果胶：购于郑州亿之源化工产品有限公司。
拉丝油基础油：A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于55℃搅拌混合50min，再加入甲醇质量1%的质量分数为80%的硫酸，搅拌混合2h，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于30℃搅拌混合50min，得混合物，取混合物按质量比80：90：1加入双氧水、质量分数为80%的硫酸，于60℃搅拌混合5h，静置10h，取上层物经质量分数为0.8%的碳酸钠溶液、质量分数为26%的氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于60℃搅拌混合15min，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入浓度为0.2mol/L的氯化钠溶液，搅拌混合2h，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取80份步骤B中备用的基体物、20份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、7份聚砜、50份二氯甲烷，于25℃搅拌混合2h，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇，搅拌混合30min，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
抗磨剂：（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合，升温至35℃搅拌混合30min，再加入2-巯基苯并噻唑质量30%的2-氯乙醇，于60℃搅拌混合4h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚，萃取2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于105℃搅拌混合2h，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于115℃搅拌混合2h，减压蒸馏，即得抗磨剂。
粘温成膜助剂：按质量份数计，取20份甲基丙烯酸高碳酯、12份乙酸乙烯酯、3份甲基丙烯酸甲酯、5份苯乙烯、20份马来酸酐，通入氮气保护，升温至40℃搅拌混合2h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至75℃搅拌反应4h，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
一种拉丝油，按质量份数计，包括200份拉丝油基础油、20份抗磨剂、50份粘温成膜助剂。
实施例2
长柄扁桃油：购于陕西榆林某生物技术公司。
果胶：购于郑州亿之源化工产品有限公司。
拉丝油基础油：A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于60℃搅拌混合60min，再加入甲醇质量2%的质量分数为80%的硫酸，搅拌混合3h，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于40℃搅拌混合60min，得混合物，取混合物按质量比90：100：1加入双氧水、质量分数为80%的硫酸，于65℃搅拌混合6h，静置12h，取上层物经质量分数为0.8%的碳酸钠溶液、质量分数为26%的氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于70℃搅拌混合20min，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入浓度为0.2mol/L的氯化钠溶液，搅拌混合3h，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取100份步骤B中备用的基体物、30份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、9份聚砜、60份二氯甲烷，于30℃搅拌混合3h，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇，搅拌混合40min，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
抗磨剂：（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合，升温至40℃搅拌混合50min，再加入2-巯基苯并噻唑质量40%的2-氯乙醇，于70℃搅拌混合5h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚，萃取3h，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于110℃搅拌混合3h，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于125℃搅拌混合3h，减压蒸馏，即得抗磨剂。
粘温成膜助剂：按质量份数计，取30份甲基丙烯酸高碳酯、15份乙酸乙烯酯、5份甲基丙烯酸甲酯、12份苯乙烯、25份马来酸酐，通入氮气保护，升温至45℃搅拌混合3h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至85℃搅拌反应6h，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
一种拉丝油，按质量份数计，包括400份拉丝油基础油、30份抗磨剂、70份粘温成膜助剂。
实施例3
长柄扁桃油：购于陕西榆林某生物技术公司。
果胶：购于郑州亿之源化工产品有限公司。
拉丝油基础油：A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于57℃搅拌混合55min，再加入甲醇质量1%的质量分数为80%的硫酸，搅拌混合2h，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于35℃搅拌混合55min，得混合物，取混合物按质量比85：95：1加入双氧水、质量分数为80%的硫酸，于63℃搅拌混合5h，静置11h，取上层物经质量分数为0.8%的碳酸钠溶液、质量分数为26%的氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于65℃搅拌混合17min，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入浓度为0.2mol/L的氯化钠溶液，搅拌混合2h，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取90份步骤B中备用的基体物、25份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、8份聚砜、55份二氯甲烷，于27℃搅拌混合2h，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇，搅拌混合35min，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
抗磨剂：（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合，升温至37℃搅拌混合40min，再加入2-巯基苯并噻唑质量35%的2-氯乙醇，于65℃搅拌混合4h，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚，萃取2h，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于107℃搅拌混合2h，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于120℃搅拌混合2h，减压蒸馏，即得抗磨剂。
粘温成膜助剂：按质量份数计，取25份甲基丙烯酸高碳酯、13份乙酸乙烯酯、4份甲基丙烯酸甲酯、8份苯乙烯、23份马来酸酐，通入氮气保护，升温至43℃搅拌混合2h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至80℃搅拌反应5h，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
一种拉丝油，按质量份数计，包括300份拉丝油基础油、25份抗磨剂、60份粘温成膜助剂。
对比例1
与实施例2的制备方法相同，唯有不同的是缺少拉丝油基础油。
对比例2
与实施例2的制备方法相同，唯有不同的是缺少抗磨剂。
对比例3
与实施例2的制备方法相同，唯有不同的是缺少粘温成膜助剂。
对比例4
上海某公司生产的拉丝油。
将上述实施例所制备得到的拉丝油与对比例的拉丝油分别进行性能检测，测试结果见表1。
表1：
综合上述，本发明的拉丝油效果更好，值得大力推广。

Claims (4)

1.一种拉丝油，其特征在于，所述拉丝油包括如下质量份的组分：200~400份拉丝油基础油、20~30份抗磨剂、50~70份粘温成膜助剂。
2.根据权利要求1所述的拉丝油，其特征在于，所述拉丝油基础油的制备方法包括如下步骤：
A.取长柄扁桃油、棕榈油按质量比2：1：10加入甲醇混合，于55~60℃搅拌混合，再加入甲醇质量1~2%的硫酸，搅拌混合，冷却至室温，静置分层，收集上层液；
B.取上层液按质量比20：3加入冰乙酸混合，于30~40℃搅拌混合，得混合物，取混合物按质量比80~90：90~100：1加入双氧水、硫酸，于60~65℃搅拌混合，静置，取上层物经碳酸钠溶液、氯化钠溶液洗涤，旋转蒸发，得基体物，备用；
C.取果胶按质量比1：19加入去离子水混合，于60~70℃搅拌混合，得果胶液，取果胶液按质量比10：7加入氯化钠溶液，搅拌混合，得搅拌混合物；
D.按质量份数计，取80~100份步骤B中备用的基体物、20~30份1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、7~9份聚砜、50~60份二氯甲烷，于25~30℃搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比100：3：1加入搅拌混合物、聚乙烯醇搅拌混合，旋转蒸发，即得拉丝油基础油。
3.根据权利要求1所述的拉丝油，其特征在于，所述抗磨剂的制备方法包括如下步骤：
（1）取2-巯基苯并噻唑按质量比1：5加入氢氧化钠溶液混合，升温至35~40℃搅拌混合，再加入2-巯基苯并噻唑质量30~40%的2-氯乙醇，于60~70℃搅拌混合，得搅拌混合物a，取搅拌混合物a按质量比1：5加入乙醚萃取，减压蒸馏，得减压蒸馏物；
（2）取2-肼基乙醇按质量比2：1：10加入硼酸、甲苯，于105~110℃搅拌混合，得混合物A，取混合物A按质量比3：1加入减压蒸馏物，于115~125℃搅拌混合，减压蒸馏，即得抗磨剂。
4.根据权利要求1所述的拉丝油，其特征在于，所述粘温成膜助剂是按质量份数计，取20~30份甲基丙烯酸高碳酯、12~15份乙酸乙烯酯、3~5份甲基丙烯酸甲酯、5~12份苯乙烯、20~25份马来酸酐混合，通入氮气保护，升温至40~45℃搅拌混合2~3h，得搅拌混合物b，取搅拌混合物b按质量比100：2：5过氧化二苯甲酰、甲苯混合，升温至75~85℃搅拌反应，减压蒸馏，抽滤，去滤渣经无水乙醇洗涤，真空干燥，即得粘温成膜剂。
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