CN108456585A - 一种钢管拉拔反应油组合物 - Google Patents

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Abstract

本案涉及一种钢管拉拔反应油组合物，所述反应油组合物包括：基础油30‑50份；十八醇15‑30份；对氨基苯甲酸10‑20份；极压剂5‑25份；润滑剂15‑30份；防锈剂1‑20份；磷酸1‑11份；偶合剂0.5‑1份。本发明克服了传统拉拔工艺中尤其是磷化中复杂的工序，节约时间，提高生产效率；钢管拉拔反应油在一定温度和时间下可与钢管表面形成致密的反应膜，主要用于对表面要求较高的钢管拉拔，拉拔后的钢管可用于液压管、汽车减震器、汽缸等；钢管在经过反应油处理后，可提高防锈和耐磨性，避免了三废排放，具有环境友好性。

Description

一种钢管拉拔反应油组合物
技术领域
本发明涉及一种反应油组合物，尤其涉及一种用于精密钢管拉拔所用的反应油组合物，属于润滑油及润滑油添加剂技术领域。
背景技术
我国钢管产量占钢材总产量的10％左右，其生产工艺，尤其是润滑剂对钢管的生产尤为重要。在冷拔钢管生产过程中，传统工艺是采用磷化—皂化的工艺，即硫酸或盐酸清洗—水洗—水洗—磷化—水洗—水洗—润滑—拉拔。磷化液是作用在一定温度和时间下对钢管进行磷化，在钢管表面形成一层致密的磷化膜，经过润滑液处理之后可以形成一层极压抗磨的薄膜，这样可以避免钢管与模具之间的干摩擦，减少摩擦磨损，并可以对钢管拉拔有很好润滑作用。
传统钢管拉拔工艺工序较多，操作复杂，在磷化前后有废水产生，在磷化处理中有废渣产生，不符合节能环保要求。并且现有的钢管拉拔润滑油也存在一定的不足，比如产品的保质期短、防锈性差，润滑性和耐磨性差，拉拔阻力大，拉出的钢丝表面容易出现伤痕，拉丝模损耗快。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本案提供一种钢管拉拔反应油组合物，其通过在一定温度和时间下与钢管直接反应，生成一层致密抗磨耐压的反应膜，以延长模具寿命，替代磷化和润滑工序，提高拉拔效率。
为实现上述目的，本案通过以下技术方案实现：
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
通过加入十八醇，提高钢管拉拔反应油的润滑性，可以防止钢管在拉拔过程中产生毛刺等影响粗糙度的现象发生，同时又能明显增加产品的抗氧化性能；对氨基苯甲酸在酸存在的条件下可以与十八醇发生反应，生成具有极压抗磨性能的酯类化合物；磷酸在反应油具有很好的溶解性，磷酸中的H+可以激发钢管表面的活性，使反应油能快速在钢管表面生成反应膜，增强润滑膜在钢管表面的附着力，所形成的润滑膜吸附牢固，不易在挤压拉伸过程中被挤掉，使拉拔金属管与模具之间具有很好的润滑性，保证拉拔金属管表面具有符合标准的粗糙度和光洁度，同时减少了对模具的磨损，延长了模具的使用寿命。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20-45wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 55-80wt％。
甲基丙烯酸十二氟庚酯可改善钢丝表面光洁度，提高拉丝效果，甲基丙烯酸十二氟庚酯因含有多重氟原子，有很强的疏水性，能够在极性钢丝表面形成化学吸附膜而排出水，提供强的润滑性的同时还具有助乳化和一定的防锈性能，同时还起到调节整个混合材料粘度和流动性的作用，并提高反应油的机械强度、耐老化和耐黄变；亚磷酸二正丁酯为无色透明液体，与甲基丙烯酸十二氟庚酯互配使用具有增效作用，能降低反应油的摩擦系数，减少模具的磨损，延长模具使用周期，使反应油的抗氧化能力明显提高，并显著提高钢管拨拉反应油的高温热稳定性。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述润滑剂选自芥酸酰胺、N，N-二羟乙基脂肪酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种。
芥酸酰胺、N，N-二羟乙基脂肪酸酰胺、油酸酰胺，具有很好的分散作用，可以将反应油中产生的油泥等杂质均匀分散在油中，防止杂质的团聚而影响反应油在钢管表面的作用，并改善反应油的高温清洁性，降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 10-20％；
二茂铁 20-30％；
六羰基钼 40-60％。
四甲基硅烷、二茂铁、六羰基钼协同作为防锈剂，在对钢管进行润滑的同时，会在钢管表面形成一层防锈膜，附着在钢管的表面上的防锈膜可以防止空气中的氧气与钢管相接触，从而起到防锈的效果，反应油在钢管表面生成的致密反应膜不会因为反应时间延长而导致膜密度的增加，三者通过适当比例的互配，达到极佳的长效防锈和防腐蚀效果，同时延长油品的使用寿命；其中防锈剂中的二茂铁可以起到阻垢、螯合水中的钙镁离子、软化硬水的作用。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述偶合剂具有下列结构式：
偶合剂可以平衡各种物象的作用，获得清澈透明均匀的外观和透明度。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物还包括氮化铝0.5-2份。
优选的是，所述的钢管拉拔反应油组合物，其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
通过加入纳米氮化铝，进一步提高钢管反应油的耐磨性能，纳米氮化铝陶瓷粒子随润滑油作用于钢管内部的摩擦副表面，在高温和极压的作用下被激活，并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中，修复受损表面，形成纳米陶瓷保护膜，因为这层膜的隔离作用，使钢管与磨具相对运动产生的摩擦只是作用于这层保护膜，纳米陶瓷粒子象小滚珠一样将摩擦部件的部分摩擦由传统的滑动摩擦转变为滚动磨擦，从而极大的降低摩擦力，并可以对钢管拉拔有很好的润滑作用，当氮化铝粒径为20-80nm时，反应油耐磨效果最佳。
本发明的各个组分与传统的磷化液具有本质的区别，本发明对各个组分的配比进行了详细的研究，各个组分在不影响其它组分发挥作用的情况下，还可以起到相互促进的作用。
本发明的有益效果是：
(1)本发明亚磷酸二正丁酯与甲基丙烯酸十二氟庚酯互配作为反应油的极压剂，具有增效作用，能降低反应油的摩擦系数，减少模具的磨损，延长模具使用周期，使反应油的抗氧化能力及耐老化能力明显提高，并显著提高钢管拨拉反应油体系的高温贮存稳定性；
(2)本发明以四甲基硅烷、二茂铁、六羰基钼协同作为防锈剂，达到极佳的长效防锈和防腐蚀效果，同时延长油品的使用寿命；
(3)本发明的钢管拉拔反应油在钢拉拔过程中，附着性好、拉拔速度快、拉拔后的成品光洁度好，提高了易切钢拉拔丝的质量，并且拉拔前无需磷化即可进行拉拔加工工序中，杜绝了磷化时产生废渣对环境的污染，大大改善了工人的工作环境，提高劳动效率，从而降低生产成本，并且能够延长模具的使用寿命；
(4)本发明的钢管拉拔反应油可与钢管表面形成致密的反应膜，膜不会因为反应时间延长而导致膜密度的增加，可用于对表面要求较高的钢管拉拔，拉拔后的钢管可用于液压管、汽车减震器、汽缸。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 80wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 20％；
二茂铁 30％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
实施例2
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 45wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 55wt％。
其中，所述润滑剂为N，N-二羟乙基脂肪酸酰胺和油酸酰胺的混合物，其质量比为1:1。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 15％；
二茂铁 25％；
六羰基钼 60％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
实施例3
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 40wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 60wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺和油酸酰胺的混合物，其质量比为2:1。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 18％；
二茂铁 28％；
六羰基钼 54％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例1
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂为亚磷酸二正丁酯。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 20％；
二茂铁 30％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例2
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂为甲基丙烯酸十二氟庚酯。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 20％；
二茂铁 30％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例3
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 80wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 50％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例4
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 80wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
二茂铁 50％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例5
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 80wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 20％；
二茂铁 30％；
六羰基钼 50％。
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
对比例6
一种钢管拉拔反应油组合物，其中，所述反应油组合物包括：
其中，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
其中，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 80wt％。
其中，所述润滑剂为芥酸酰胺。
其中，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 20％；
二茂铁 30％；
六羰基钼 50％。
其中，所述偶合剂具有下列结构式：
其中，所述氮化铝粒径为20-80nm。
一种钢管拉拔反应油组合物的制备方法：
将上述原料按照比例加入调和罐，搅拌加热至60-70℃左右，保持恒温60-100分钟，自然冷却后包装即可。
下表是实施例和对比例的测试结果：
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (8)

1.一种钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述反应油组合物包括：
2.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述基础油为白油，40℃粘度为5～35cst，粘度指数＞185，闪点＞230℃。
3.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述极压剂由如下重量份的组分组成：
亚磷酸二正丁酯 20-45wt％；
甲基丙烯酸十二氟庚酯 55-80wt％。
4.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述润滑剂选自芥酸酰胺、N，N-二羟乙基脂肪酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述防锈剂由如下重量份的组分组成：
四甲基硅烷 10-20％；
二茂铁 20-30％；
六羰基钼 40-60％。
6.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述偶合剂具有下列结构式：
7.如权利要求1所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述反应油组合物还包括氮化铝0.5-2份。
8.如权利要求7所述的钢管拉拔反应油组合物，其特征在于，所述氮化铝粒径为20-80nm。
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