一种适用于铝板冲压的乳化液及其制备方法与流程

本发明涉及冲压成形润滑
技术领域：
，具体涉及一种适用于铝板冲压的乳化液及其制备方法。
背景技术：
：近20年以来，水基润滑由于具有广泛的水资源、冷却性好、成本低、环保的优点，已经被广泛地应用在金属加工中，并朝取代油基润滑的方向发展。一般的铝板轧制速度大约为几米每分钟，而现代冲压工艺正向着大压下量、高速及连续化的方向发展，最大轧制速度可达2500m/min，高速轧制必然会产生大量的摩擦热和变形热，导致轧件与轧辊的表面温度急剧升高。因此，对润滑剂的润滑和冷却作用提出了更高的要求。铝板轧制出于易清洗、无腐蚀的目的，一直采用低粘度、低燃点的轻质基础油，如轻质煤油、柴油或变压器油。但是，轻质油易挥发、闪点低、冷却效果不佳，已经不适用于高速、大压下量的冷轧润滑。因此，铝板冲压润滑由全油向油水混合液润滑的方向发展，或采用水基乳化液和全油同时使用的混合润滑方式。同全油润滑相比，水基乳液润滑的冷却性好、轧制速度高、经济、环保、安全、易于清洗、水来源丰富，已经被广泛地使用。目前，国内外冷轧铝板主要采用的润滑液有三类，全油润滑、水基乳化液润滑或前两者混合润滑。技术实现要素：在冲压过程中，模具与材料间压力大、速度快，产生摩擦和热量，特别是在制造很薄的工件时，很容易产生拉伤、穿孔、厚薄不均等问题。本发明将针对这方面问题对乳化液配方做出改进，以提高乳化液润滑性和冷却性，使其更适用于铝板冲压工艺，由此提高企业生产效率，并降低企业的生产成本。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种适用于铝板冲压的乳化液，该乳化液按重量百分比计，由以下组分组成：其中，所述基础油为15#工业白油，乳化剂由aeo-9和tx-7组成；所述油性剂由硬脂酸丁酯和油酸乙酯组成；所述极压剂由t309、t321和zddp组成；所述防锈剂由苯并三氮唑bta和十二烯基丁二酸t746组成。作为优选的方案，该乳化液按重量百分比计，由以下组分组成：本发明还提供了所述的适用于铝板冲压的乳化液的制备方法，包括以下步骤：(1)将上述配方量的油性剂、极压剂、防锈剂按先后顺序加入超声波分散器中混合均匀，得到混合添加剂；(2)将基础油和步骤(1)得到的混合添加剂加入反应釜中，在转速100～140r/min、温度70～80℃的条件下恒温搅拌时间为30～45分钟，然后冷却至35～45℃并保温10～20分钟；(3)搅拌结束后，向其中加入配方量的乳化剂并将其加热至50～70℃，再恒温搅拌10～20分钟，最后冷却至室温，得到基础乳化油；(4)将步骤(3)得到的基础乳化油放入超声波分散器中，进行超声分散，再将配方量的去离子水缓慢加入，加热至55～80℃恒温搅拌20～40分钟，最终得到乳白色均匀液体，即乳化液。进一步的，步骤(1)所述的超声分散，是在15～25khz的频率下超声20～30分钟。进一步的，步骤(4)所述的超声分散，是在15～25khz的频率下超声10～20分钟。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以直接用于铝板冲压的生产过程。该乳化液不仅润滑性能、防锈抗氧性能优良，同时具有良好的润滑、抗磨、抗极压、防锈、防腐、清洗和冷却新能；且能显著提高工件加工光洁度，增大切削量，延长防锈周期；同时冲压乳化液能够减少冲压能耗，提高生产成品率，并且可循环使用且使用周期较长，降低企业生产成本。附图说明图1是实施例1的乳化液磨斑sem图。图2是实施例2的乳化液磨斑sem图。图3是实施例3的乳化液磨斑sem图。图4是实施例1的乳化液四球实验的磨斑sem图。图5是实施例2的乳化液四球实验的磨斑sem图。图6是实施例3的乳化液四球实验的磨斑sem图。图7是实施例1的乳化液外观图。图8是实施例2的乳化液外观图。图9是实施例3的乳化液外观图。图10是实施例1的乳化液铝板退火清净性实验图。图11是实施例2的乳化液铝板退火清净性实验图。图12是实施例3的乳化液铝板退火清净性实验图。图13是实施例1、2、3的常磨摩擦系数与时间的关系图。具体实施方式以下通过实施例的形式对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。下述实施例中所使用的实验方法，如无特殊说明均为常规方法，所用的试剂、方法和设备，如无特殊说明均为本
技术领域：
常规试剂、方法和设备。实施例1实施例1配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备铝板冲压乳化液。具体为：将上述配方量的硬脂酸丁酯(2g)、油酸乙酯(0.005g)、t309(2g)、t321(0.005g)、bta(0.5g)、t746(0.005g)、zddp(0.005g)按先后顺序加入超声波分散器中，在25khz的频率下超声30分钟，使这三种添加剂混合均匀，得到混合添加剂；将15#油(15g)和步骤(1)得到的混合添加剂加入反应釜中，在转速为120r/min下边加热边搅拌至80℃，恒温搅拌时间为45分钟，然后冷却至30℃；搅拌结束后，向其中加入aeo-9(0.3g)、tx-7(0.005g)，加热至60℃恒温搅拌25分钟，冷却至室温，得到基础乳化油；将步骤(3)得到的基础乳化油放入超声波分散器中，进行超声分散，再将配方量去离子水(80.175g)缓慢加入，加热至70℃恒温搅拌30分钟，最终得到乳白色均匀液体，即铝板冲压乳化液。实施例2实施例2配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备铝板冲压乳化液。具体为：将上述配方量的硬脂酸丁酯（1g）、油酸乙酯(0.005g)、t309(0.005g）、t321(2g)、bta(0.005g)、t746(1g)、zddp(0.005g)按先后顺序加入超声波分散器中，在25khz的频率下超声30分钟，使这三种添加剂混合均匀，得到混合添加剂；将15#油(20g)和步骤(1)得到的混合添加剂加入反应釜中，在转速为120r/min下边加热边搅拌至80℃，恒温搅拌时间为45分钟，然后冷却至30℃；搅拌结束后，向其中加入tx-7(0.6g)、aeo-9(0.005g)，加热至60℃恒温搅拌25分钟，冷却至室温，得到基础乳化油；将步骤(3)得到的基础乳化油放入超声波分散器中，进行超声分散，再将配方量去离子水(75.375g)缓慢加入，加热至70℃恒温搅拌30分钟，最终得到乳白色均匀液体，即铝板冲压乳化液。实施例3实施例3配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备铝板冲压乳化液。具体为：将上述配方量的硬脂酸丁酯（0.005g）、油酸乙酯(0.5g)、t309(0.005g)、t321(0.005g)、bta(2g)、t746(0.005g)、zddp(1g)按先后顺序加入超声波分散器中，在25khz的频率下超声30分钟，使这三种添加剂混合均匀，得到混合添加剂；将15#油(30g)和步骤(1)得到的混合添加剂加入反应釜中，在转速为120r/min下边加热边搅拌至80℃，恒温搅拌时间为45分钟，然后冷却至30℃；搅拌结束后，向其中加入tx-7(1g)、aeo-9(0.005g)，加热至60℃恒温搅拌25分钟，冷却至室温，得到基础乳化油；将步骤(3)得到的基础乳化油放入超声波分散器中，进行超声分散，再将配方量去离子水(65.25g)缓慢加入，加热至70℃恒温搅拌30分钟，最终得到乳白色均匀液体，即铝板冲压乳化液。本发明实施例1-3制得的产品性能指标如下：序号项目实施例1实施例2实施例31乳化液外观(25℃-35℃)乳白色液体乳白色液体乳白色液体2运动粘度(40℃)，mm2/s1.8971.4521.3183乳化液pb，n1050105014034乳化液摩擦系数0.0760.0740.0295乳化液磨斑直径，mm0.8300.8000.6906极压抗磨润滑系数(ω)9.7209.78011.160由上述的检测结果可知，本发明实施例1、实施例2和实施例3制备的铝板冲压乳化液的各项指标均达到了相应的性能要求。由图1、图2和图3可以看出乳化液四球实验的磨斑比较光滑，不存在凹凸起伏的不规则形貌，说明在摩擦过程中起到了润滑抗磨的作用，使得铝板在冲压的过程中保持相对较高的表面质量。通过图4、图5和图6可以看出磨斑直径都偏小，说明乳化液在冲压过程中有着良好的抗磨作用，并且实施例3的摩擦系数低，磨斑直径小，说明根据本
发明内容制备的乳化液具有良好的润滑、抗磨、抗极压性能。图7、图8和图9分别为案例1、2和3的产品实样图，均为乳白色液体，有着良好的外观质量。通过图10、图11和图12可以看到经过退火清净性试验，实施例1和实施例2几乎没有残留，实施例3稍有残留，说明本发明具有较好挥发性，加工后不会残留在铝板上对铝板造成腐蚀。从图13我们不难看出实施例1、实施例2和实施例3的常磨摩擦系数都很稳定，而实施例3的常磨摩擦系数很小，说明本发明具有非常优秀的润滑效果。综上所述，本发明制备的具润滑、抗磨、抗极压、防锈、防腐、清洗和冷却并可循环使用的铝板冲压乳化液，在整体性能上达到了相应的性能要求。在铝板冲压的乳化液方面更具有针对作用，可以替代原有的传统乳化液。本发明的乳化液可以减少铝板在冲压过程中的表面的损伤，降低摩擦过程中的剧烈磨损，并且可以在冲压过程中对板材进行良好的冷却作用，有效的提高产品表面质量。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。当前第1页12