CN1270210A - 铜管拉拔润滑油复合添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜管拉拔润滑油复合添加剂及其制备方法。它基本上由释释溶剂、油性剂、极压剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、光亮剂和抗乳化剂组成。该添加剂复合物配制的润滑油在拉拔铜时可以保证金属加工面的精度和加工表面润滑油残留物在保护气氛退火过程中清净挥发而不留痕迹。

Description

铜管拉拔润滑油复合添加剂
本发明涉及一种润滑油添加剂，特别是涉及一种铜管拉拔润滑油复合添加剂及其制备方法。
众所周知，铜加工属于塑性加工范畴，与钢材加工不同，例如不需要高的极压性能但却对抗磨和减摩性要求较高。从事金属加工和设备润滑的厂家对润滑油有不同的要求，例如要求其无色、无味等等。国内对有色金属加工和润滑研究得不多，令人满意的润滑油较少。目前国内的几个铜拉拔的生产厂主要分布在上海、北京、济南、沈阳等地。由于使用的拉拔油质量问题而使加工的试件精度不高或退火性不好，加工试件质量问题时有发生。铜管拉拔过程要求接触面摩擦系数越小越好，但是在加工过程中，摩擦副主要处于边界润滑状态，由于有色金属较软，塑性变形容易，因此需要润滑油具有合适的油膜强度和较好的减摩性能。
本发明的目的是提供一种铜管拉拔润滑油添加剂来满足铜管拉拔的润滑要求。
本发明的另一个目的是提供一种铜管拉拔润滑油添加剂的制备方法。
本发明的铜管拉拔润滑油复合添加剂，它基本上由稀释溶剂、降凝剂、光亮剂、油性剂、极压剂、防锈和腐蚀抑制剂、抗氧化剂、抗乳化剂组成。
本发明的稀释溶剂为烷烃或轻馏分矿物油。
本发明的降凝剂为聚丙烯酸酯、聚α烯烃、醋酸乙烯-丁二烯二酸酯其中的一种。
本发明的光亮剂为碳原子12～18的脂肪醇。
本发明的油性剂为月桂酸乙酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸甲脂、棕榈酸丁脂中的一种。
本发明的极压剂为磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯。
本发明的防锈和腐蚀抑制剂为苯三唑脂肪胺盐或烯基丁二酸。
本发明的抗乳化剂为聚环氧乙烷-环氧丙烷或聚环氧乙烷醚。
本发明的抗氧化剂为苯并三氮唑或噻二唑。
本发明基本上由烷烃或轻馏分矿物油20～70％、降凝剂0.5～20％、光亮剂5～25％、油性剂5～30％、磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯6～30％、苯三唑脂肪胺盐或烯基丁二酸0.01～5％、苯并三氮唑或噻二唑0.01～0.5％、聚环氧乙烷-环氧丙烷或聚环氧乙烷醚0.01～5％组成。
本发明所说的烷烃其碳原子数为8～22个。
铜管拉拔润滑油复合添加剂的制备方法是将烷烃或轻馏分矿物油20～70％、降凝剂0.5～20％、光亮剂5～25％、油性剂5～30％、磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯6～30％、苯三唑脂肪胺盐或烯基丁二酸0.01～5％、苯并三氮唑或噻二唑0.01～0.5％、聚环氧乙烷-环氧丙烷或聚环氧乙烷醚0.01～5％加入带搅拌器的调和釜中，缓慢加热到100℃，保温1小时，冷却后继续在室温下搅拌至所有物料完全溶解透明。
本发明与现有技术相比具有如下实质性特点：
(1)加工表面质量高，可保持加工表面的光滑并具有清净退火性能，
(2)采用低粘度润滑油，挥发性好，不会在工件表面残留润滑油或酯类物，可
   节省脱脂工艺，即保证加工后的表面不存在残留物质；
(3)具有一定的油膜强度。
    为了评价铜管拉拔润滑油复合添加剂的性能，进行了如下试验：(1)在四
球实验机上对配制的润滑油进行了油膜强度和长期磨损试验，评价润滑油的摩
擦磨损性能。(2)在SRV摩擦磨损试验机上对铜合金进行摩擦系数和磨损测定：
(载荷50N，频率25Hz，振幅1mm，室温)，从润滑油的性能上看，摩擦系数和磨
损应该是越小越好。(3)挥发性测试：将50mg油品喷洒在100mm×100mm的铜
板上，在恒定温度下测量铜板重量，从铜板重量变化推算出挥发速度；加温做挥
发性测试，将50mg油品喷洒在100mm×100mm的铜板上，放入干燥箱，分别在80
℃，180℃条件下，考察其挥发度。
    本发明中所用温度为摄氏度，所用百分数(％)均为重量百分数。
    将本发明的以上复配添加剂按1％的比例加入基础油中进行性能评定，结果
如下：
            表1  复合添加剂主要理化性能指标
    项目     质量指标     试验方法
    外观   浅黄色透明液体     目测
    密度15℃g/cm3     GB1884-83
    闪点℃闭口     80     GB267
    倾点℃不高于     ＜-24     GB510
    粘度40℃/Sst     1.5～2.0     GB265
    铜腐蚀100℃，3h     1a     GB5096
将复合添加剂按1％的比例加入基础油中进行性能测试，结果如下：
          表2  加1％复合添加剂的主要性能指标
    项目     质量指标     试验方法
    外观 无色无味透明液体     目测
    闪点开口/℃  不小于     80     GB267
    倾点℃  不高于     ＜-24     GB510
    粘度40℃/cst     1.38     GB265
    铜片腐蚀100℃，3h     1a     GB5096
    长磨实验D30min/30Kg/mm     0.36     GB3182
    最大无卡咬负荷/N     600     GB3182
              表3  拉拔油摩擦磨损性能试验*
    项目     基础油   国产油   进口油
    摩擦系数(钢/铜)     0.14     0.16     0.19
    磨损体积10-4mm3(钢/铜)     4.6     2.0     4.6
*(德国Optimol公司的SRV摩擦磨损试验机是专门测量摩擦磨损的试验机，
   本试验所选条件：载荷50N，频率25Hz，振幅1mm，
         时间10min；磨损体积用轮廓仪测量)。
              表4  挥发性测试(I)(单位％)
  时间(min)   国外油样 含1％复合添加剂的油样   基础油
    0     100     100     100
    5     86.2     85.4     80.5
    10     78.5     71.5     78
    20     72.4     65     69
    30     64.6     48     58.4
    40     58     46     52
    50     55     40.8     47
    60     52.3     34     45
    70     50     28     40
    80     47     25     35
    90     41.5     23     32.3
(测试方法：将50mg油品喷洒在100mm×100mm的铜板上，在常温下测量
      铜板重量变化，从铜板重量变化推算出挥发速度。)
                   表5  挥发性测试(II)(单位％)
  时间(min)   国外油样 含1％复合添加剂油样     基础油
    0     100     100     100
    1     78.42     59.35
    2     61.20     22.0
    5     17.3     完全挥发     完全挥发
    12     完全挥发
测试方法：将50mg油品喷洒在100mm×100mm的铜板上，80℃保温一定时间，
       然后测量铜板重量变化，从铜板重量变化推算出挥发速度。)吸水试验将99ml的油样倒入100ml的量器中，再倒入1ml水，摇晃10s静置24小时，观测油中的水的分布状况，测试结果见表7。
                  表7  国内外样品对比结果
    油    品     现    象
国外公司油样 量器底部分出水层，上层油透明。
加1％复合添加剂油样 量器底部分出水层，上层油透明。
基础油 量器底部分出水不多，上层油透明。壁上有少量水珠
试验证明，国外公司油样和加1％所发明的复合添加剂的油样两者均不吸水。复合添加剂的安全性：闭口闪点    80℃着火点      315℃沸点温度范围212～252℃皮肤刺激性：无刺激性。
实施例1：
                       铜管拉拔润滑油复合添加剂
    轻馏分矿物油20％；       苯三唑十二酸胺盐1％；
    聚丙烯酸酯5％，；        聚环氧乙烷醚4.95％；
    十二醇25％；             苯并三氮唑0.05％。
    月桂酸乙酯20％；
    磷酸三甲酚酯24％；实施例2：
                      铜管拉拔润滑油复合添加剂
    轻馏分矿物油25％；     烯基丁二酸1％；
    聚α烯轻5％，；        聚环氧乙烷-环氧丙烷4.95％；
    十六醇20％；           噻二唑0.05％。
    硬脂酸丁酯24％；
    亚磷酸二正丁酯20％；实施例3：
                      铜管拉拔润滑油复合添加剂
    轻馏分矿物油25％；            苯三唑十八酸胺盐1％；
    醋酸乙烯-丁二烯二酸酯5％，；  聚环氧乙烷醚4.95％；
    十八醇20％；                  苯并三氮唑0.05％。
    月桂酸甲酯20％；
    磷酸三甲酚酯24％；实施例4：
                      铜管拉拔润滑油复合添加剂
    壬烷56％                      烯基丁二酸3％；
    聚丙烯酸酯15％；              聚环氧乙烷醚1％；
    十六醇6％；                   噻二唑1％。
    棕榈酸甲酯8％；
    亚磷酸二正丁酯10％；实施例5：
                      铜管拉拔润滑油复合添加剂
    十八烷61％                    烯基丁二酸3％；
    聚α烯烃12％；                聚环氧乙烷醚2％；
    十三醇7％；                   苯并三氮唑2％。
    棕榈酸丁酯6％；
    磷酸三甲酚酯7％；

Claims (6)

1.一种铜管拉拔润滑油复合添加剂，其特征在于基本上由烷烃或轻馏分矿物油20～70％、降凝剂0.5～20％、光亮剂5～25％、油性剂5～30％、磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯6～30％、苯三唑脂肪胺盐或烯基丁二酸0.01～5％、苯并三氮唑或噻二唑0.01～0.5％、聚环氧乙烷-环氧丙烷或聚环氧乙烷醚0.01～5％组成。
2.如权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于降凝剂为聚丙烯酸酯、聚α烯烃、醋酸乙烯-丁二烯二酸酯其中的一种。
3.如权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于光亮剂为碳原子12～18的脂肪醇。
4.如权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于油性剂为月桂酸乙酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸甲脂、棕榈酸丁脂中的一种。中的一种。
5.如权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于烷烃的碳原子在8到22之间。
6.如权利要求1所述复合添加剂的制备方法，其特征是将烷烃或轻馏分矿物油20～70％、降凝剂0.5～20％、光亮剂5～25％、油性剂5～30％、磷酸三甲酚酯或亚磷酸二正丁酯6～30％、苯三唑脂肪胺盐或烯基丁二酸0.01～5％、苯并三氮唑或噻二唑0.01～0.5％、聚环氧乙烷-环氧丙烷或聚环氧乙烷类醚0.01～5％加入带搅拌器的调和釜中，缓慢加热到100℃，保温1小时，冷却后继续在室温下搅拌至所有物料完全溶解透明。
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