一种高分子塑性成形用润滑剂及制备方法技术

本发明专利技术属于金属塑性成形用润滑技术领域，具体涉及一种高分子塑性成形用润滑剂及制备方法，该高分子塑性成形用润滑剂包含重量百分比的以下组份：聚四氟乙烯乳液、氮化硼、N‑甲基吡咯烷酮、钼酸盐、乙醇、羧甲基纤维素盐、氨基硅油、硬脂酸盐、三乙醇胺、余量水。其制备步骤：先将N‑甲基吡咯烷酮、乙醇、羧甲基纤维素盐、氨基硅油、三乙醇胺、硬脂酸盐和水溶解均匀后，再加入聚四氟乙烯乳液、氮化硼和钼酸盐，搅拌后超声分散。该高分子塑性成形用润滑剂不仅保留了原始水基高分子润滑剂摩擦系数低、来源广、成本低、无毒、无臭等优点，还同时应用于温冷复合成形，完全符合现代工业绿色制造的发展要求。本发明专利技术制备工艺简单，适用于批量生产。

A Lubricant for Polymer Plastic Forming and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高分子塑性成形用润滑剂及制备方法
本专利技术属于金属塑性成形用润滑
，具体涉及一种高分子塑性成形用润滑剂及制备方法。
技术介绍
润滑剂作用于坯料表面，生成一层致密的润滑薄膜，避免坯料与模具金属间的直接接触。目前，冷塑加工，尤其是冷锻、冷挤压加工中采用最普遍的是磷化皂化表面成膜处理工艺。磷化皂化成膜工艺技术成熟稳定，却有处理废物成本高，环境污染大等较严重问题。水基润滑剂成本低，来源广，无毒无臭，是一种绿色环保型的润滑剂，也将是未来润滑剂的发展方向。水基润滑剂一般由水、润滑主体及润滑助剂组成，水是水基润滑剂的主要成分，决定了水基润滑剂的基础作用。润滑主体则是水基润滑剂中起主要减摩抗磨性能的主要材料，润滑主体材料可以大幅度改善水基润滑剂的摩擦因数。为改善水基润滑剂的润滑性能，水基润滑剂中添加固体纳米颗粒，而固体纳米颗粒的存在还有着易聚团、分散性不好等一些问题。润滑助剂则是连接润滑主体材料和水的纽带，可以让润滑材料更容易弥散在水中，并让水基润滑剂变得更稳定，是水基润滑剂的重要组成部分。润滑助剂一般包括分散剂、增粘剂及防腐防锈剂等。但是，水基润滑剂同样存在影响其质量及应用的问题，如水基润滑剂型润滑膜的表面张力及吸附力不足，导致应用工件尺寸精度不够、变形量不宜过大等局限；水基润滑剂型润滑膜与金属表面的粘附性差、润滑性不够稳定持久等问题。且现有水基润滑剂仅适用于单一温度工况的挤压程序，如仅适用于冷挤压，或仅适用于温挤压，或仅适用于热挤压，使用范围有限。塑性成形复合工艺过程中润滑剂需满足不同温度工况下条件较为苛刻的以下要求：润滑剂始终保持一定的表面张力，润滑剂的润滑主体拥有较高的力学性能和热血性能，且润滑剂形成润滑膜的物化性质不能发生剧烈变动。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高分子塑性成形用润滑剂，具有良好的分散性和稳定性，在保持水基润滑剂良好特性的同时，一定程度上改善了润滑剂的粘附能力，对模具和坯料具有很好的保护作用，延长模具的使用寿命。本专利技术高分子塑性成形用润滑剂不仅适用于冷挤压，还适用于温挤压，不团聚，不沉淀，降低润滑膜厚度的同时，仍保持良好的成膜性、吸附性和润滑性。本专利技术还提供一种高分子塑性成形用润滑剂的制备方法，该方法将制备润滑剂的助剂组份溶解均匀后，再加入润滑主体的纳米颗粒组份，保证润滑主体良好的分散性和稳定性，提高水基润滑剂的使用性能。本专利技术的技术方案为，一种高分子塑性成形用润滑剂，包含重量百分比的以下组份：0.1％～15％聚四氟乙烯乳液、0.1％～10％氮化硼、0.1％～10％N-甲基吡咯烷酮、0.1％～12％钼酸盐、0.1％～30％乙醇、0.1％～10％羧甲基纤维素盐、0.1％～5％氨基硅油、0.1％～10％硬脂酸盐、0.1％～10％三乙醇胺、余量水。优选为重量百分比的以下组份：3％～7％聚四氟乙烯乳液、1.5％～4.5％氮化硼、4％～8％N-甲基吡咯烷酮、3％～11％钼酸盐、10％～15％乙醇、0.5％～1.5％羧甲基纤维素盐、0.5％～3.5％氨基硅油、3％～7％硬脂酸盐、3％～7％三乙醇胺、余量水。更优选为重量百分比的以下组份：5％聚四氟乙烯乳液、3％氮化硼、6％N-甲基吡咯烷酮、7％钼酸盐、15％乙醇、1％羧甲基纤维素盐、2％氨基硅油、5％硬脂酸盐、5％三乙醇胺、余量水。所述聚四氟乙烯乳液的浓度为25～35wt％，优选为30wt％。所述氮化硼的粒径为3～5μm。所述钼酸盐包括钼酸铵盐、钼酸碱金属盐或钼酸镁，钼酸铵盐为钼酸铵，钼酸碱金属盐包括钼酸钠或钼酸钾，优选为钼酸钠。所述羧甲基纤维素盐为固态，包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钙或者羧甲基纤维素铵，优选为羧甲基纤维素钠。所述硬脂酸盐包括硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钾、硬脂酸镁或硬脂酸铁，优选为硬脂酸钠。作为本专利技术的优选方案，包含重量百分比的以下组份：5％聚四氟乙烯乳液、3％氮化硼、6％N-甲基吡咯烷酮、7％钼酸钠、15％乙醇、1％羧甲基纤维素钠、2％氨基硅油、5％硬脂酸钠、5％三乙醇胺、余量水；聚四氟乙烯乳液的浓度为30wt％，氮化硼的粒径为3～5μm。一种高分子塑性成形用润滑剂的制备方法，步骤包括：按配比先将N-甲基吡咯烷酮、乙醇、羧甲基纤维素盐、氨基硅油、三乙醇胺、硬脂酸盐和水溶解均匀后，再按配比加入聚四氟乙烯乳液、氮化硼和钼酸盐，搅拌后超声分散，制得高分子塑性成形用润滑剂；或者按配体将聚四氟乙烯乳液、氮化硼、N-甲基吡咯烷酮、钼酸盐、乙醇、羧甲基纤维素盐、氨基硅油、硬脂酸盐、三乙醇胺和余量水混合，搅拌后超声分散，制得高分子塑性成形用润滑剂。该方法将制备润滑剂的助剂组份溶解均匀后，再加入润滑主体的纳米颗粒组份，既保证了润滑剂的物理性能不受添加次序的影响(先将分散剂、增黏剂、乳化剂等助剂加入水中降低水的表面自由能，实现后加入润滑主体更好的分散，最后加入防锈剂)，又有利于润滑剂的批量生产与规格制定。避免润滑主体和润滑助剂一次加入水中对润滑剂的分散性和稳定性造成的不利影响。高分子塑性成形用润滑剂体系中，各组份的重量百分比为：0.1％～15％聚四氟乙烯乳液、0.1％～10％氮化硼、0.1％～10％N-甲基吡咯烷酮、0.1％～12％钼酸盐、0.1％～30％乙醇、0.1％～10％羧甲基纤维素盐、0.1％～5％氨基硅油、0.1％～10％硬脂酸盐、0.1％～10％三乙醇胺、余量水。各组份的重量百分比优选为：3％～7％聚四氟乙烯乳液、1.5％～4.5％氮化硼、4％～8％N-甲基吡咯烷酮、3％～11％钼酸盐、10％～15％乙醇、0.5％～1.5％羧甲基纤维素盐、0.5％～3.5％氨基硅油、3％～7％硬脂酸盐、3％～7％三乙醇胺、余量水。各组份的重量百分比更优选为：5％聚四氟乙烯乳液、3％氮化硼、6％N-甲基吡咯烷酮、7％钼酸盐、15％乙醇、1％羧甲基纤维素盐、2％氨基硅油、5％硬脂酸盐、5％三乙醇胺、余量水。所述钼酸盐包括钼酸铵盐、钼酸碱金属盐或钼酸镁，钼酸铵盐为钼酸铵，钼酸碱金属盐包括钼酸钠或钼酸钾，优选为钼酸钠。所述羧甲基纤维素盐为固态，包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羧甲基纤维素钙或者羧甲基纤维素铵，优选为羧甲基纤维素钠。所述硬脂酸盐包括硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钾、硬脂酸镁或硬脂酸铁，优选为硬脂酸钠。所述聚四氟乙烯乳液的浓度为25～35wt％，优选为30wt％。所述氮化硼的粒径为3～5μm。重复进行2～6次搅拌后超声分散，优选重复进行4～5次。每次搅拌15～30min，优选30min；每次超声分散30～60min，优选60min。作为本专利技术的优选方案，先将N-甲基吡咯烷酮、乙醇、羧甲基纤维素钠、氨基硅油、三乙醇胺、硬脂酸钠和水溶解均匀后，再加入聚四氟乙烯乳液、氮化硼和钼酸钠，重复进行4～5次搅拌后超声分散，每次搅拌30min，每次超声分散60min，制得高分子塑性成形用润滑剂；各组份的重量百分比为：5％聚四氟乙烯乳液、3％氮化硼、6％N-甲基吡咯烷酮、7％钼酸钠盐、15％乙醇、1％羧甲基纤维素钠、2％氨基硅油、5％硬脂酸钠、5％三乙醇胺、余量水；聚四氟乙烯乳液的浓度为30wt％；氮化硼的粒径为3～5μm。聚四氟乙烯目前被认为是润滑性最佳的高分子润滑材料之一，另外还具有化学稳定性及耐腐蚀性优良等特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子塑性成形用润滑剂，其特征在于，包含重量百分比的以下组份：0.1％～15％聚四氟乙烯乳液、0.1％～10％氮化硼、0.1％～10％N‑甲基吡咯烷酮、0.1％～12％钼酸盐、0.1％～30％乙醇、0.1％～10％羧甲基纤维素盐、0.1％～5％氨基硅油、0.1％～10％硬脂酸盐、0.1％～10％三乙醇胺、余量水。

【技术特征摘要】
1.一种高分子塑性成形用润滑剂，其特征在于，包含重量百分比的以下组份：0.1％～15％聚四氟乙烯乳液、0.1％～10％氮化硼、0.1％～10％N-甲基吡咯烷酮、0.1％～12％钼酸盐、0.1％～30％乙醇、0.1％～10％羧甲基纤维素盐、0.1％～5％氨基硅油、0.1％～10％硬脂酸盐、0.1％～10％三乙醇胺、余量水。2.根据权利要求1所述高分子塑性成形用润滑剂，其特征在于，包含重量百分比的以下组份：3％～7％聚四氟乙烯乳液、1.5％～4.5％氮化硼、4％～8％N-甲基吡咯烷酮、3％～11％钼酸盐、10％～15％乙醇、0.5％～1.5％羧甲基纤维素盐、0.5％～3.5％氨基硅油、3％～7％硬脂酸盐、3％～7％三乙醇胺、余量水。3.根据权利要求1所述高分子塑性成形用润滑剂，其特征在于，由以下重量比组分组成：5％聚四氟乙烯乳液、3％氮化硼、6％N-甲基吡咯烷酮、7％钼酸盐、15％乙醇、1％羧甲基纤维素盐、2％氨基硅油、5％硬脂酸盐、5％三乙醇胺、余量水。4.根据权利要求1～3任一项所述高分子塑性成形用润滑剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚红英，钱勇，赵小云，姜天亮，施为钟，周志伟，崔智帷，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31