CN115109635B - 一种水性缩径润滑液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性缩径润滑液，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂40～60份、水性蜡乳液2～5份、异丙醇10～15份、增粘剂3～5份、聚乙烯醇5～10份、硬脂酸单甘油酯1～3份、三乙醇胺3～5份、消泡剂0.5～1.5份和水；所述润滑液中水的质量百分比含量为3～5％。本发明还保护上述水性缩径润滑液的制备方法。本发明制备出水性的高黏度润滑剂，不但附着性较佳，而且易于清洗，导热性能也十分优异。

Description

一种水性缩径润滑液及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑剂技术领域，具体涉及一种水性缩径润滑液及其制备方法。
背景技术
缩径机是一种无切削加工设备，具有生产效率高、工艺简单、易于操作、节约原材料、质量稳定等优点。它是利用液压技术将圆钢、螺纹钢等须缩径部分送入专用模具内经冷缩压成型，缩压部分钢材密度可大大提高，从而提高材料的抗压强度，而塑性、冲击韧性不减，使丝扣部分和杆体部分强度一致，解决了因车床剥皮而减小抗压力和冲韧性的弊端。缩径机比仪表车床加工速度快，光洁度高，尺寸准确，能延长料的长度节省料才而降低成本。
缩径机在加工时，普遍需要使用到润滑剂，以确保在加工过程中提供润滑，并且将加工产生的热量导出。现有的缩径润滑液普遍采用高黏度的润滑剂，能够形成稳定的油膜，附着在金属工件表面，可以有效避免冷加工过程中的划痕、划伤、烧结、破裂等现象。但是目前的缩径润滑剂粘附性较强，加工完成后难以清洗，而且导热性能普遍不佳。因此，目前市场上还设计有不使用润滑剂的缩径加工设备，以克服此类问题。但是这类设备普遍造价昂贵，模具的使用寿命也较短，模具的造价极高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种水性缩径润滑液及其制备方法，制备出水性的高黏度润滑剂，不但附着性较佳，而且易于清洗，导热性能也十分优异。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：本发明保护一种水性缩径润滑液，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂40～60份、水性蜡乳液2～5份、异丙醇10～15份、增粘剂3～5份、聚乙烯醇5～10份、硬脂酸单甘油酯1～3份、三乙醇胺3～5份、消泡剂0.5～1.5份和水；所述润滑液中水的质量百分比含量为3～5％。
在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进。
进一步，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂48～52份、水性蜡乳液4～5份、异丙醇12～13份、增粘剂3～5份、聚乙烯醇6～8份、硬脂酸单甘油酯1～3份、三乙醇胺3～5份、消泡剂0.5～1.5份。
进一步，所述水性丙烯酸树脂采用有机硅改性丙烯酸树脂。
进一步，所述增粘剂采用水性增稠粉。
进一步，所述消泡剂采用有机硅消泡剂。
进一步，所述润滑液还包括有白炭黑，所述白炭黑的添加量为4～6份。
进一步，所述润滑液还包括有氟化石墨，所述氟化石墨的添加量为1～3份。
本发明还保护上述水性缩径润滑液的制备方法，包括以下步骤：
S1.将配方量的水性丙烯酸树脂、异丙醇、聚乙烯醇、硬脂酸单甘油酯和三乙醇胺加水混合，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得混合液；
S2.向步骤S1制得的混合液中加入配方量的增粘剂和消泡剂，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得润滑液粗品；
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入配方量的水性蜡乳液，研磨分散1h以上，而后浓缩至水含量3～5％，制得水性缩径润滑液成品。
在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进。
进一步，所述步骤S3中，所述浓缩工序采用加温浓缩，温度控制在80～85℃。
进一步，所述步骤S3中，添加水性蜡乳液时，还一并添加配方量的白炭黑和/或氟化石墨。
本发明的有益效果是：首先，本发明的润滑液采用水性组分配置而成，属于水性润滑液，易溶于水，易于清洗；其次，本发明产品的黏度较佳，附着性能不低于现有的缩径润滑剂，润滑效果较好；最后，本发明的导热性能较佳，导热系数较高，能够较好的将加工热量散出。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本申请的一种水性缩径润滑液，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂40～60份、水性蜡乳液2～5份、异丙醇10～15份、增粘剂3～5份、聚乙烯醇5～10份、硬脂酸单甘油酯1～3份、三乙醇胺3～5份、消泡剂0.5～1.5份和水；所述润滑液中水的质量百分比含量为3～5％。
采用特定的制备方法制备，包括以下步骤：
S1.将配方量的水性丙烯酸树脂、异丙醇、聚乙烯醇、硬脂酸单甘油酯和三乙醇胺加水混合，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得混合液；
S2.向步骤S1制得的混合液中加入配方量的增粘剂和消泡剂，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得润滑液粗品；
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入配方量的水性蜡乳液，研磨分散1h以上，而后浓缩至水含量3～5％，制得水性缩径润滑液成品。
以下为本申请的实施例。
实施例1
本发明的实施例1的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂55kg、异丙醇14kg、聚乙烯醇6kg、硬脂酸单甘油酯2kg和三乙醇胺4kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌45min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4kg的水性增稠粉和1kg的有机硅消泡剂，200rpm转速搅拌45min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入3kg的水性蜡乳液，在研磨分散器内研磨分散1h；然后将分散液加热浓缩至水含量4％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例2
本发明的实施例2的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂45kg、异丙醇12kg、聚乙烯醇8kg、硬脂酸单甘油酯2kg和三乙醇胺4kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，300rpm转速搅拌30min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4kg的水性增稠粉和1kg的有机硅消泡剂，200rpm转速搅拌45min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入4kg的水性蜡乳液，在研磨分散器内研磨分散1.5h；然后将分散液加热浓缩至水含量4％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例3
本发明的实施例3的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂40kg、异丙醇10kg、聚乙烯醇10kg、硬脂酸单甘油酯1kg和三乙醇胺3kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入5kg的水性增稠粉和0.5kg的有机硅消泡剂，200rpm转速搅拌45min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入2kg的水性蜡乳液，在研磨分散器内研磨分散1.5h；然后将分散液以85℃浓缩至水含量5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例4
本发明的实施例4的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂60kg、异丙醇15kg、聚乙烯醇5kg、硬脂酸单甘油酯3kg和三乙醇胺5kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，400rpm转速搅拌30min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入5kg的水性增稠粉和1.5kg的有机硅消泡剂，400rpm转速搅拌30min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入5kg的水性蜡乳液，在研磨分散器内研磨分散2h；然后将分散液以80℃浓缩至水含量3％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例5
本发明的实施例5的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂50kg、异丙醇13kg、聚乙烯醇7kg、硬脂酸单甘油酯1.5kg和三乙醇胺3.5kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，300rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入3.5kg的水性增稠粉和0.8kg的有机硅消泡剂，400rpm转速搅拌60min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入3.5kg的水性蜡乳液和4kg的白炭黑，在研磨分散器内研磨分散1.2h；然后将分散液以85℃浓缩至水含量4～4.5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例6
本发明的实施例6的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂48kg、异丙醇13kg、聚乙烯醇6kg、硬脂酸单甘油酯2.5kg和三乙醇胺4.5kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4kg的水性增稠粉和1.2kg的有机硅消泡剂，200rpm转速搅拌45min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入4.5kg的水性蜡乳液和6kg的白炭黑，在研磨分散器内研磨分散2h；然后将分散液以85℃浓缩至水含量4.5～5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例7
本发明的实施例7的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂52kg、异丙醇12kg、聚乙烯醇8kg、硬脂酸单甘油酯2kg和三乙醇胺4kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入3.8kg的水性增稠粉和0.8kg的有机硅消泡剂，300rpm转速搅拌60min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入加入3.8kg的水性蜡乳液和5kg的白炭黑，在研磨分散器内研磨分散1.5h；然后将分散液以82℃浓缩至水含量5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例8
本发明的实施例8的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂50kg、异丙醇12.5kg、聚乙烯醇7kg、硬脂酸单甘油酯2.4kg和三乙醇胺4.2kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4.2kg的水性增稠粉和0.7kg的有机硅消泡剂，400rpm转速搅拌60min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入4kg的水性蜡乳液、5.2kg的白炭黑和2.2kg的氟化石墨，在研磨分散器内研磨分散2h；然后将分散液以80℃浓缩至水含量4.5～5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例9
本发明的实施例9的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂49kg、异丙醇12.5kg、聚乙烯醇7.5kg、硬脂酸单甘油酯2.2kg和三乙醇胺3.9kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4kg的水性增稠粉和0.8kg的有机硅消泡剂，400rpm转速搅拌60min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入4.2kg的水性蜡乳液、4.8kg的白炭黑和1kg的氟化石墨，在研磨分散器内研磨分散2h；然后将分散液以80℃浓缩至水含量4.5～5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
实施例10
本发明的实施例10的水性缩径润滑液，采用如下步骤制备：
S1.取水性丙烯酸树脂51kg、异丙醇12.5kg、聚乙烯醇6.5kg、硬脂酸单甘油酯2.7kg和三乙醇胺4.4kg，放入搅拌设备中，加适量的水混合，200rpm转速搅拌60min，制得混合液。
S2.向步骤S1制得的混合液中加入4kg的水性增稠粉和0.8kg的有机硅消泡剂，400rpm转速搅拌60min，制得润滑液粗品。
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入4kg的水性蜡乳液、5kg的白炭黑和3kg的氟化石墨，在研磨分散器内研磨分散2h；然后将分散液以80℃浓缩至水含量4.5～5％，制得本实施例的水性缩径润滑液。
性能检测：
以ORNC牌的矿物油MBM拉丝润滑剂和HOUGHTON CINDOLUBE4601型润滑剂为对比例1和对比例2，以本申请的实施例1～10为实施例，分别检测润滑剂的黏度、导热系数、pH值和固相比。然后将上述对比例和实施例的润滑剂涂在金属棒材表面，而后采用冲洗的方式清洗，检测润滑剂在金属棒材表面是否存在残留。具体检测结果见下表1。
Figure BDA0003765657540000081
通过表1的数据可以看出，本申请制备的水性缩径润滑液，与目前市售的进口润滑剂相比，黏度接近，粘附性能并不逊色于进口产品；而导热系数远高于现有的进口润滑剂，导热性能有了极大提升。同时，本申请的水性缩径润滑液呈弱碱性，对金属表面无腐蚀性，可以直接用水冲洗，冲洗后润滑液在金属表面残留量极低。而现有市售的进口润滑剂，根本无法通过冲洗的方式清洗干净，清洗较困难。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂40~60份、水性蜡乳液2~5份、异丙醇10~15份、增粘剂3~5份、聚乙烯醇5~10份、硬脂酸单甘油酯1~3份、三乙醇胺3~5份、消泡剂0.5~1.5份和水；所述润滑液中水的质量百分比含量为3~5%；所述增粘剂采用水性增稠粉。
2.根据权利要求1所述的一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述润滑液各组分质量份数配比为：水性丙烯酸树脂48~52份、水性蜡乳液4~5份、异丙醇12~13份、增粘剂3~5份、聚乙烯醇6~8份、硬脂酸单甘油酯1~3份、三乙醇胺3~5份、消泡剂0.5~1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述水性丙烯酸树脂采用有机硅改性丙烯酸树脂。
4.根据权利要求1所述的一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述消泡剂采用有机硅消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述润滑液还包括有白炭黑，所述白炭黑的添加量为4~6份。
6.根据权利要求1所述的一种水性缩径润滑液，其特征在于，所述润滑液还包括有氟化石墨，所述氟化石墨的添加量为1~3份。
7.权利要求1~6任一项所述的水性缩径润滑液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将配方量的水性丙烯酸树脂、异丙醇、聚乙烯醇、硬脂酸单甘油酯和三乙醇胺加水混合，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得混合液；
S2.向步骤S1制得的混合液中加入配方量的增粘剂和消泡剂，200rpm以上转速搅拌30min以上，制得润滑液粗品；
S3.向步骤S2制得的润滑液粗品中加入配方量的水性蜡乳液，研磨分散1h以上，而后浓缩至水含量3~5%，制得水性缩径润滑液成品。
8.根据权利要求7所述的水性缩径润滑液的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，浓缩工序采用加温浓缩，温度控制在80~85℃。
9.根据权利要求7所述的水性缩径润滑液的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，添加水性蜡乳液时，还一并添加配方量的白炭黑和/或氟化石墨。
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