CN113549484A - 一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉及其制备方法，属于拉丝粉技术领域。所述的钢丝无酸洗拉拔涂层粉的原料包括氧化石墨烯、超纯水、植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、极压剂和乙醇。采用植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、极压剂，使其具有良好地生物降解性能，保护环境。同时能够保证在钢丝拉拔生产过程中使涂层能够完全覆盖，能够达到钢丝拉拔后要求的质量。
Description
技术领域
本发明属于拉丝粉技术领域，具体涉及一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉及其制备方法。
背景技术
拉丝粉，即干式“拉丝润滑剂”的俗称，也叫“拉丝润滑粉”，通常分为钙基拉丝粉和纳基拉丝粉两大。在钢丝冷拔加工变形过程中，起到润滑性能，降低摩擦系数，拉拔过程平稳，达到质量要求，延长拉丝模具的使用寿命，节约能量消耗。
减径拉拔是指在外拉力作用下，迫使金属胚料通过模孔，以获得相应形状与尺寸制品的塑性加工方法。减径拉拔在金属制品行业的钢丝制品生产过程中是一种成熟、应用广泛的生产加工方式。它可以将圆形粗直径的钢丝通过减径拉拔加工成细直径的成品圆钢丝或异型钢丝，用于标准件、弹簧、钢丝绳、预应力钢绞线及桥梁缆索等等。钢丝减径拉拔时，必须要进行表面预处理，即在被加工的钢丝表面涂敷上一层润滑粉，以保证在拉拔加工过程中，模具与钢丝之间被润滑粉层（润滑膜）隔开，使金属丝（盘条）和合金金属（模具）直接接触时减少硬摩擦，保护金属丝基体的完整和质量。
目前的钢丝拉拔表面预处理主要由如下方式进行：第一步先对盘条表面进行化学或物理方法清除氧化皮为主的清洁处理，随后进行化学/物理方法进行预涂层生成可粘附润滑粉的载体层，最后在盘条表面涂敷以硬脂酸、金属盐为主的润滑粉进行拉拔。化学表面清洁处理主要采用各种酸，对盘条表面氧化皮进行腐蚀溶解祛除；物理方法则是采用机械弯曲、喷丸、喷砂、磨擦等手段祛除氧化皮。生成载体层则一般采用石灰、硼砂、磷酸盐等物质涂层。采用化学清洁处理的盘条表面清洁+预涂层+涂敷润滑粉工艺工序可进行质量较好的拉拔。但是去除氧化皮的化学清洁和预涂层（磷化）会产生大量的有害物质排放，会产生严重的环境污染问题。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉及其制备方法。
本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉，所述的钢丝无酸洗拉拔涂层粉的原料包括氧化石墨烯、超纯水、植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、极压剂和乙醇，上述原料的质量份数分别为氧化石墨烯20-30份、超纯水30-40份、植物油10-20份、微晶石蜡1-5份、烷基酚聚氧乙烯醚5-10份、石油磺酸盐5-10份、极压剂5-10份和乙醇20-30份。
作为本发明的进一步改进，步骤一中所述的原料的质量份数分别为氧化石墨烯25份、超纯水35份、植物油15份、微晶石蜡3份、烷基酚聚氧乙烯醚7份、石油磺酸盐7份、极压剂7份和乙醇25份。
一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，其特征在于：按照下述步骤依次进行：
步骤一：称取上述质量份数的氧化石墨烯溶解于超纯水中，并进行超声处理得到均匀的悬浊液；
步骤二：将上述质量份数的植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐和极压剂进行混合，加入到步骤一中的悬浊液中，进行超声处理；
步骤三：超声处理完毕后进行磁力搅拌，保证充分分散，获得混合物A；
步骤四：将步骤三中的混合物A暴露于空气中，在室温下进行搅拌，并向混合物A中加入乙醇进行蒸发，获得粉末B；
步骤五：将步骤四所得的粉末B放入到管式炉中进行热处理，取出，粉碎即可获得钢丝无酸洗拉拔涂层粉。
步骤二中的极压剂按照下述步骤依次进行：
步骤a、将一定质量份数的腰果酚和二硫化钼进行硫化反应，同时进行搅拌，反应结束后，进行降温，过滤，获得液体C；
步骤b、向步骤a中的液体C中加入三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸，反应温度为85℃，反应一段时间后，进行减压蒸馏，即可获得极压剂。
作为本发明的进一步改进，所述的腰果酚的质量份数为50-60份，二硫化钼的质量份数为5-7份，三乙胺的质量份数为5-7份，氢氧化钙的质量份数为40-50份，双（二甲氨基）氯膦酸的质量份数为1-5份。
作为本发明的进一步改进，所述的腰果酚的质量份数为55份，二硫化钼的质量份数为6份，三乙胺的质量份数为6份，氢氧化钙的质量份数为45份，双（二甲氨基）氯膦酸的质量份数为3份。
本发明所具有的有益效果是：
1、本发明采用植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、极压剂，使其具有良好地生物降解性能，保护环境。同时能够保证在钢丝拉拔生产过程中使涂层能够完全覆盖，能够达到钢丝拉拔后要求的质量。
2、本发明中的极压剂是通过腰果壳的提取物腰果酚、二硫化钼、三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸制得的，具有良好地摩擦性能，并且极压剂中不含有金属元素，能够保护环境，属于环境友好型试剂。
3、本发明通过热处理能够提高润滑粉涂层的效果，使涂层与盘条基体结合牢固，该制备工艺极其简单，生产成本低。
具体实施方式
下面实施例可以使本领域技术人员全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：
一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，按照下述步骤依次进行：
步骤一：称取质量份数为20份的氧化石墨烯溶解于质量份数为30份的超纯水中，并进行超声处理得到均匀的悬浊液；
步骤二：将质量份数分别为10份、1份、5份、5份、5份的植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐和极压剂进行混合，加入到步骤一中的悬浊液中，进行超声处理；
步骤三：超声处理完毕后进行磁力搅拌，保证充分分散，获得混合物A；
步骤四：将步骤三中的混合物A暴露于空气中，在室温下进行搅拌，并向混合物A中加入质量份数为20份的乙醇进行蒸发，获得粉末B；
步骤五：将步骤四所得的粉末B放入到管式炉中进行热处理，取出，粉碎即可获得钢丝无酸洗拉拔涂层粉。
步骤二中的极压剂按照下述步骤依次进行：
步骤a、将质量份数分别为50份、5份的腰果酚和二硫化钼进行硫化反应，同时进行搅拌，反应结束后，进行降温，过滤，获得液体C；
步骤b、向步骤a中的液体C中加入质量份数分别为5份、40份、1份的三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸，反应温度为85℃，反应一段时间后，进行减压蒸馏，即可获得极压剂。
实施例2：
一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，按照下述步骤依次进行：
步骤一：称取质量份数为25份的氧化石墨烯溶解于质量份数为35份的超纯水中，并进行超声处理得到均匀的悬浊液；
步骤二：将质量份数分别为15份、3份、7份、7份、7份的植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐和极压剂进行混合，加入到步骤一中的悬浊液中，进行超声处理；
步骤三：超声处理完毕后进行磁力搅拌，保证充分分散，获得混合物A；
步骤四：将步骤三中的混合物A暴露于空气中，在室温下进行搅拌，并向混合物A中加入质量份数为25份的乙醇进行蒸发，获得粉末B；
步骤五：将步骤四所得的粉末B放入到管式炉中进行热处理，取出，粉碎即可获得钢丝无酸洗拉拔涂层粉。
步骤二中的极压剂按照下述步骤依次进行：
步骤a、将质量份数分别为55份、6份的腰果酚和二硫化钼进行硫化反应，同时进行搅拌，反应结束后，进行降温，过滤，获得液体C；
步骤b、向步骤a中的液体C中加入质量份数分别为6份、45份、3份的三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸，反应温度为85℃，反应一段时间后，进行减压蒸馏，即可获得极压剂。
实施例3：
一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，按照下述步骤依次进行：
步骤一：称取质量份数为30份的氧化石墨烯溶解于质量份数为40份的超纯水中，并进行超声处理得到均匀的悬浊液；
步骤二：将质量份数分别为20份、5份、10份、10份、10份的植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐和极压剂进行混合，加入到步骤一中的悬浊液中，进行超声处理；
步骤三：超声处理完毕后进行磁力搅拌，保证充分分散，获得混合物A；
步骤四：将步骤三中的混合物A暴露于空气中，在室温下进行搅拌，并向混合物A中加入质量份数为30份的乙醇进行蒸发，获得粉末B；
步骤五：将步骤四所得的粉末B放入到管式炉中进行热处理，取出，粉碎即可获得钢丝无酸洗拉拔涂层粉。
步骤二中的极压剂按照下述步骤依次进行：
步骤a、将质量份数分别为60份、7份的腰果酚和二硫化钼进行硫化反应，同时进行搅拌，反应结束后，进行降温，过滤，获得液体C；
步骤b、向步骤a中的液体C中加入质量份数分别为7份、50份、5份的三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸，反应温度为85℃，反应一段时间后，进行减压蒸馏，即可获得极压剂。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉，其特征在于：所述的钢丝无酸洗拉拔涂层粉的原料包括氧化石墨烯、超纯水、植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、极压剂和乙醇，上述原料的质量份数分别为氧化石墨烯20-30份、超纯水30-40份、植物油10-20份、微晶石蜡1-5份、烷基酚聚氧乙烯醚5-10份、石油磺酸盐5-10份、极压剂5-10份和乙醇20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉，其特征在于：步骤一中所述的原料的质量份数分别为氧化石墨烯25份、超纯水35份、植物油15份、微晶石蜡3份、烷基酚聚氧乙烯醚7份、石油磺酸盐7份、极压剂7份和乙醇25份。
3.权利要求1-2所述的一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，其特征在于：按照下述步骤依次进行：
步骤一：称取上述质量份数的氧化石墨烯溶解于超纯水中，并进行超声处理得到均匀的悬浊液；
步骤二：将上述质量份数的植物油、微晶石蜡、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐和极压剂进行混合，加入到步骤一中的悬浊液中，进行超声处理；
步骤三：超声处理完毕后进行磁力搅拌，保证充分分散，获得混合物A；
步骤四：将步骤三中的混合物A暴露于空气中，在室温下进行搅拌，并向混合物A中加入乙醇进行蒸发，获得粉末B；
步骤五：将步骤四所得的粉末B放入到管式炉中进行热处理，取出，粉碎即可获得钢丝无酸洗拉拔涂层粉。
4.根据权利要求3所述的一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，其特征在于：步骤二中的极压剂按照下述步骤依次进行：
步骤a、将一定质量份数的腰果酚和二硫化钼进行硫化反应，同时进行搅拌，反应结束后，进行降温，过滤，获得液体C；
步骤b、向步骤a中的液体C中加入三乙胺、氢氧化钙和双（二甲氨基）氯膦酸，反应温度为85℃，反应一段时间后，进行减压蒸馏，即可获得极压剂。
5.根据权利要求4所述的一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，其特征在于：所述的腰果酚的质量份数为50-60份，二硫化钼的质量份数为5-7份，三乙胺的质量份数为5-7份，氢氧化钙的质量份数为40-50份，双（二甲氨基）氯膦酸的质量份数为1-5份。
6.根据权利要求5所述的一种钢丝无酸洗拉拔涂层粉的制备方法，其特征在于：所述的腰果酚的质量份数为55份，二硫化钼的质量份数为6份，三乙胺的质量份数为6份，氢氧化钙的质量份数为45份，双（二甲氨基）氯膦酸的质量份数为3份。
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| 魏克成;陈晓伟;: "双（二甲胺基）磷酸腰果酚酯型抗磨极压剂的合成与摩擦学性能" * |
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