一种用于厚板的高性能冲压油制造技术

本发明专利技术一种用于厚板的高性能冲压油，属金属加工工作液领域，特别涉及金属冲压加工用工作液，本发明专利技术按质量百分比的组分配方是：精制矿物油60％～80％、含硫极压剂5～10％、高分子聚合酯极压剂5～15％、抗磨剂0.5～5％和防锈剂5～10％，其中含硫极压剂选自硫化脂肪酸酯、高碱值磺酸盐中的一种或其混合物；高分子聚合酯极压剂选自聚十七烷基咪唑啉‑二‑异辛基硼酸酯；本发明专利技术通过高分子聚合酯极压剂和含硫极压添加剂的协同作用，赋予冲压油优异的润滑性能和防锈性能，满足了厚板冲压的高性能需求，并且，因避免氯化石蜡的使用而解决了冲压产品的生锈问题，以及生态环境问题。

High performance stamping oil for thick plate

The invention relates to a plate for high performance stamping oil, liquid belongs to the field of metal processing, particularly relates to a liquid metal stamping processing, the invention according to the mass percentage of components formula is: refined mineral oil 60% ~ 80%, 5 ~ 10% sulfur extreme pressure agent, polymeric ester extreme pressure agent 5 ~ 15%, antiwear agent 0.5 ~ 5% and 5 ~ 10% of the anti rust agent, sulfur extreme pressure agent selected from the group consisting of overbased sulfurized fatty acid ester, or a mixture thereof in polymer ester sulfonate; extreme pressure agent selected from the group consisting of poly seventeen alkyl imidazoline two isooctyl borate; the invention polymerization synergistic effect of ester and sulfur-containing extreme pressure agent extreme pressure additive by high molecular, giving press oil excellent lubricating properties and anti-corrosion performance, to meet the high performance needs, and solve the plate stamping, stamping products for avoiding the use of chlorinated paraffin and Rust problems and ecological environmental problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种用于厚板的高性能冲压油，属金属加工工作液领域，特别涉及金属冲压加工用工作液。
技术介绍
冲压技术的发展，始于汽车的工业化生产。20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲压技术的研究和发展。60年代是冲压技术发展的重要时期，各种新的成形技术相继出现。1923年精冲技术首先由德国人F.SCHIESS提出，1924年F.Schiess在瑞士Lichtensteig建立了世界上第一个精冲工厂。精冲工艺是一种在一道工序中，即可制成并立即用于装配的零件冲压技术，省去了后续加工工序，铣、磨、拉削或者钻孔等，不仅可以制造扁平零件，也可以实现：弯曲、折弯、挤压、半冲孔和沉孔等工序。早期的精冲技术主要用于办公设备、手表和钟表的冲压件加工工艺，目前60％的精冲零件来自于汽车零部件行业。早期精冲技术主要用于1～3mm的材料，而目前的精冲技术已经可以应用的材料厚度最高可达19mm。以上大都使用氯化石蜡作为冲压油的主要极压剂。近年来，随着金属加工制造业的飞速发展，冲压材料的厚度越来越厚，一般材料厚度在6mm以上的材料称为厚板，与之配套的金属冲压油相关性能的要求也越来越高，材料越厚，在冲压过程中，变形量就越大，对冲压油的极压润滑性能要求越高，如果润滑性不够，将会造成模具崩刃，冲裁面有毛刺、撕裂、光洁度差等现象。长期以来，在厚板冲压领域，由于氯化石蜡具有原料易得和廉价等优点，国内外都采用传统氯化石蜡作为极压剂与其他添加剂配合用于调制金属冲压油。通常认为，含氯极压剂是通过与金属表面的化学吸附或与金属表面反应，分解出的氯或HCL与金属表面反应，产生FeCl2或FeCl3保护膜而显示出抗磨和极压作用。但是产品在放置过程中，继续与空气接触，FeCl3发生潮解，会生成黄斑，造成冲压件生锈。氯化石蜡除了容易降解产生氯化氢外，在采用焚烧法处理废油时，经常由于焚烧的温度不是足够高而产生致癌的二恶英，这是到目前为止被发现的一种危害人体健康最厉害的化学物质，对环境和水生物的危害极大。所以氯化石蜡是环境中致癌物和水生物毒性的潜在污染源，尤其以短链氯化石蜡对淡水和海水的污染最为严重。所以市场对无氯型冲压油的需求也变得更加迫切，开发和使用无氯型防锈厚板冲压油已成为未来的发展趋势。在中国专利CN201210508661.6公开了一种金属冲压油及其制备方法，由下述组分组成：80％～85％矿物型基础油、4％～6％烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、6％～7％月桂醇聚氧乙烯醚、2％～3％失水山梨醇脂肪酸酯和3％～4％脂肪胺，有良好的润滑性能，但油品遇水可乳化，会影响产品的防锈效果；CN201310561374公开了汽车板材构件冲压成型润滑剂，由6％～8％抗磨剂、6％～8％油性剂、0.5％～1.0％防锈剂、0.001％～0.005％抗泡剂、0.5％～1.0％抗氧剂、0.1％～0.5％金属钝化剂，余量为基础油组成，选用磷酸三甲酯与硫化异丁烯复合，达到润滑要求，该专利技术只能用于薄板的冲压，无法满足厚板冲压的润滑要求；CN201510117670公开一种高性能环境友好型中长期防锈冲压油，由5％～10％合成润滑剂、10％～25％防锈剂、1％～10％极压抗磨剂、0.2％～1％金属减活剂、1％～3％表面活性剂、10％～30％精制矿物油、30％～60％精制溶剂油组成，选用改性植物油脂或多元醇酯来达到润滑效果，而改性的植物油脂和多元醇酯不稳定，并且在一定温度下会发生可逆的酯化反应，产生的酸性物质，对材料表面进行腐蚀。以上专利中均未涉及用高分子聚合酯极压剂与高碱值磺酸盐和硫系极压添加剂协同作用来提高油品润滑性能的技术报道。此外，日本专利JPH10279979A公布了一种不含氯添加剂的防锈冲压油，该专利是采用含有硼酸钾润滑剂的润滑油作为基础油，用硫化脂肪油作为极压剂，以金属磺酸盐及其氧化衍生物来增强防锈效果，但是，该专利中介绍的油品运动粘度在2～40mm2/S范围内，该粘度不能满足冲压中、厚板时的润滑要求。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种用于厚板的高性能冲压油，通过高分子聚合酯极压剂和高碱值磺酸盐、硫系极压剂协同使用，增强厚板冲压油的润滑性和防锈性，取代现有厚板冲压中普遍采用的传统含氯极压剂氯化石蜡，解决现有技术厚板冲压件易生锈的问题，不仅全面提高厚板冲压产品的精度和品质，而且避免因使用氯化石蜡极压剂而对生态环境和人体的不利影响。本专利技术一种用于厚板的高性能冲压油，由精制矿物油、含硫极压剂、高分子聚合酯极压剂、抗磨剂和防锈剂组成，其按质量百分比的组份配方如下：精制矿物油60％～80％选自：II、II+、III类矿物油；含硫极压剂5％～10％选自:硫化脂肪酸酯、高碱值磺酸盐中的一种或其混合物；高分子聚合酯极压剂5％～15％选自：聚十七烷基咪唑啉-二-异辛基硼酸酯；抗磨剂0.5％～5％选自：二烷基二硫代磷酸锌或磷酸酯；防锈剂5％～15％选自：十二烯基丁二酸、碱性二壬基萘磺酸钡、羊毛脂或羊毛脂的镁皂的一种；上述各组分用量之和为100％。所述用于厚板的高性能冲压油，其高分子聚合酯极压剂与含硫极压剂之比为(1～1.5):1。本专利技术一种用于厚板的高性能冲压油的配制方法如下：根据本专利技术组份配方，首先在反应釜中加入矿物油，升温至50～60℃，然后依次加入含硫极压剂、高分子聚合酯极压剂、抗磨剂和防锈剂，搅拌均匀至透明，得到本专利技术冲压油。所述本专利技术冲压油主要技术指标如下：本专利技术选用II、II+、III类矿物油，作为组合物基础油载体，具有气味小，倾点低，粘度指数高，较高的抗氧化安定性，与添加剂相容性好。本专利技术采用的硫化脂肪酸酯极压剂不含活性硫，因其具有很高的极性，所以对金属表面有很高的亲和力，与高分子聚合酯极压剂协同作用，起到良好的极压润滑效果，且无腐蚀性，无刺激性气味。本专利技术选用的高碱值磺酸盐是高碱值石油磺酸钙或高碱值石油磺酸钠，高碱值石油磺酸盐可以表现出良好的载荷性，是惰性极压添加剂，所以在金属加工过程的摩擦条件下，磺酸盐可促使其胶溶的无机碳酸盐与金属表面的氧化铁反应，产生多种金属氧化物及铁酸盐，这种氧化物阻止了金属基体的直接接触，从而起到了极压润滑的作用，并且高碱值磺酸盐还是一种防锈缓蚀剂，可起到防锈作用。本专利技术选用的高分子聚合酯极压剂是聚十七烷基咪唑啉-二-异辛基硼酸酯，由于其具有饱和的、支链化的聚合结构，具有非常高的极性，所以对金属表面有很高的亲和力，类似于氯化石蜡，在金属表面可形成由含氮有机物、氧化硼和铁的氧化物等组成的复合润滑膜，在金属表面能达到持续的热稳定性的边界润滑膜，所形成的这种润滑膜是高强度，能够承受非常高的负载能力，它能最大限度的防止金属表面的直接接触，从而使粘附磨损减少到最小。除了具备低分子量合成酯的加工性能外，由于它具有较高的分子量，且具有相对较高的粘度指数，在达到降解温度400-500℃以前，高分子聚合酯依然能够保持相对较高的运动粘度，因此可以提供一定性能的流体润滑性能，这一独特的性能使得高分子聚合酯在金属表面能够达到与氯化石蜡相同的作用温度。本专利技术的高分子聚合酯极压剂在150℃～500℃温度下形成热稳定性的边界润滑膜，温度升高，仍然可以提供一定性能的流体润滑性能，高碱值磺酸盐在500℃～1000℃温度下，可形成金属氧化物，在金属表面起到化学保护膜的作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于厚板的高性能冲压油，其特征在于，由精制矿物油、含硫极压剂、高分子聚合酯极压剂、抗磨剂和防锈剂组成，其按质量百分比的组份配方如下：精制矿物油                            60％～80％选自：II、II+、III类矿物油；含硫极压剂                            5％～10％选自:硫化脂肪酸酯、高碱值磺酸盐中的一种或其混合物；高分子聚合酯极压剂                    5％～15％选自：聚十七烷基咪唑啉‑二‑异辛基硼酸酯；抗磨剂                                0.5％～5％选自：二烷基二硫代磷酸锌或磷酸酯；防锈剂                                5％～15％选自：十二烯基丁二酸、碱性二壬基萘磺酸钡、羊毛脂或羊毛脂的镁皂的一种；上述各组分用量之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种用于厚板的高性能冲压油，其特征在于，由精制矿物油、含硫极压剂、高分子聚合酯极压剂、抗磨剂和防锈剂组成，其按质量百分比的组份配方如下：精制矿物油60％～80％选自：II、II+、III类矿物油；含硫极压剂5％～10％选自:硫化脂肪酸酯、高碱值磺酸盐中的一种或其混合物；高分子聚合酯极压剂5％～15％选自：聚十七烷基咪唑啉-二-异辛基硼酸酯；抗磨剂0.5％～5％选自：二烷基二硫代磷酸锌或磷酸酯；防锈剂5％～15％选自：十二烯基丁二酸、碱性...

【专利技术属性】
技术研发人员：余文雅，胡金霞，
申请(专利权)人：武汉玻尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42