精锻脱模剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种精锻脱模剂及其制备方法，其技术方案要点是一种精锻脱模剂，包括如下组分：润滑剂、分散剂、极压脱氧剂、稳定剂、碱性调节剂、络合剂以及水；所述润滑剂包含重量比为10:（1‑1.1）的石墨以及无定形二氧化硅粉；所述分散剂包含重量比为1:1.5:5的聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠以及羧甲基纤维素钠。本发明专利技术通过润滑剂、分散剂以及极压脱氧剂的配合，使制得的脱模剂具有很好的脱模效果，并且通过极压脱氧剂的作用，在模具对金属坯件加工时，极压脱氧剂可以在金属坯件之前先与氧气反应，从而减少金属坯件表面氧化皮的生成，降低模具的磨损，延长模具的使用寿命。

Release agent for precision forging and its preparation

【技术实现步骤摘要】
精锻脱模剂及其制备方法
本专利技术涉及脱模剂
，更具体的说，它涉及一种精锻脱模剂及其制备方法。
技术介绍
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法；根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻，其中热锻是指高于800℃的金属锻造；在对坯件进行锻造时，需要将金属坯件置于模具中，在热模锻造时，其锻造的温度高于800℃，在这种温度下，金属坯件很容易与模具产生粘连的现象，难以将金属坯件从模具中取出；为了解决这一问题，通常会在模具的内部喷涂一层具有润滑作用的脱模剂。目前常用的脱模剂为石墨类脱模剂，由于石墨脱模剂具有耐高温、润滑性高的优点，因此被广泛使用。通常水基石墨脱模剂包括基础材料、分散剂以及水；基础材料一般为油、脂、蜡、聚合物以及硅酮类等物质，可以起到脱模润滑的作用；分散剂的作用是将基础材料以极细致的颗粒状均匀分散在连续的水相中，形成稳定的悬浮液；水是作为分散剂以及基础材料的载体。现有技术中，申请公布号为CN107952932A的专利申请文件，公开了一种石墨脱模剂及其制备方法，一种石墨脱模剂包括微晶石墨、高岭土、石英砂、乙酸钠、羧甲基纤维素钠。虽然石墨脱模剂对金属坯件可以起到脱模的作用，但是目前的石墨脱模剂主要是利用其润滑作用实现脱模的，当模具连续高频率使用时，模具仍然易被损坏，导致模具的使用寿命较低，因此如何能够提高脱模剂的脱模效果，延长模具的使用寿命，是一个需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种精锻脱模剂，其通过润滑剂、分散剂以及极压脱氧剂的配合，具有很好的脱模效果，并且通过极压脱氧剂的作用，在模具对金属坯件加工时，极压脱氧剂可以在金属坯件之前先与氧气反应，从而减少金属坯件表面氧化皮的生成，降低模具的磨损，延长模具的使用寿命。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种精锻脱模剂，以重量份数计，包括如下组分：润滑剂1100-1198.8份、分散剂67.5-82.5份、极压脱氧剂12-18份、稳定剂8-12份、碱性调节剂29.4-40.6份、络合剂8-12份以及水3600-3700份；所述润滑剂包含重量比为10:(1-1.1)的石墨以及无定形二氧化硅粉；所述分散剂包含重量比为1:1.5:5的聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠以及羧甲基纤维素钠。通过采用上述技术方案，石墨以及无定形二氧化硅粉作为石墨脱模剂的基础材料，具有很好的耐高温、耐磨性以及润滑作用；无定形二氧化硅粉与分散剂、极压脱氧剂以及络合剂并用时，可以提高石墨的分散性以及悬浮性，使其形成的脱模剂可以均匀附着在模具的表面，提高模具的耐磨性、耐高温性能以及润滑性，降低金属坯件与模具之间的磨损，使加工后的金属坯件更容易从模具上取出；而碱性调节剂使得整个体系呈现为碱性，在碱性介质中，分散剂中的聚丙烯酸钠的黏度会增大，可以提高润滑剂对模具的附着力，使其能在模具的内腔形成均匀的润滑薄膜；通过极压脱氧剂的作用，在模具对金属坯件冲压时，极压脱氧剂可以在金属坯件之前先与氧气反应，减少金属坯件表面氧化皮的生成，从而降低模具的磨损，延长其使用寿命。进一步地，所述络合剂由重量比为1:1的氨基羧酸盐类络合剂以及醇胺类络合剂混合而成。通过采用上述技术方案，氨基羧酸盐类络合剂的络合能力强，但分散性较差，稳定常数高，具有一定的耐碱性；醇胺类络合剂的络合能力较差，在碱性环境中比较稳定，作为氨基羧酸盐类络合剂的络合辅助剂使用；通过氨基羧酸盐类络合剂与醇胺类络合剂的复配，具有很好的阻垢作用，可以保持模具的清洁，减少污垢的产生；络合剂与分散剂以及极压脱氧剂配合时，可以使石墨均匀分散，提高脱模剂的稳定性。进一步地，所述氨基羧酸盐类络合剂为氮川三乙酸三钠。通过采用上述技术方案，氨基羧酸盐类络合剂主要有氮川三乙酸三钠、乙二胺四乙酸盐以及二乙烯三胺五羧酸盐，但是由于乙二胺四乙酸盐、二乙烯三胺五羧酸盐不易被生物降解，因此本专利技术选用对环境更加友好的氮川三乙酸三钠；并且氮川三乙酸三钠更适合于碱性介质，具有非常强的络合能力，能与多种金属离子形成络合物，提高石墨在脱模剂中悬浮性，提高产品的稳定性；此外氮川三乙酸三钠具有一定的抗菌作用，可以提高脱模剂的保存期，进一步提高产品质量的稳定性。进一步地，所述醇胺类络合剂为单乙醇胺以及二乙醇胺中的一种或它们的复合。通过采用上述技术方案，醇胺类络合剂主要有单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，由于三乙醇胺对铜、铝及其合金具有较大的腐蚀性，其用作脱模剂的适用范围较小，因此本专利技术选用适应于碱性介质、对金属腐蚀性小、使用范围更加广泛的单乙醇胺以及二乙醇胺；单乙醇胺以及二乙醇胺除了对氨基羧酸盐类络合剂具有增益效果外，还具有一定的防腐抗菌的作用，其与氨基羧酸盐类络合剂配合可以提高脱模剂的保存期，其他产生质量的稳定性。进一步地，所述极压脱氧剂为碳化硅、氮化硅、氮化硼中的一种或它们的复合。通过采用上述技术方案，碳化硅、氮化硅、氮化硼均属于硬质、耐热、耐磨性能优异的无机材料，可以提高脱模剂的耐高温性能；而氮化硅以及氮化硼还具有润滑性，可以提高脱模剂的润滑性，提高脱模的效果；并且极压脱氧剂在脱模的过程中可以吸收氧气，减少金属坯件高温下生成的氧化皮，降低金属坯件的损耗。进一步地，所述极压脱氧剂为氮化硼，所述精锻脱模剂还包括活化剂，所述活化剂为氟硼酸钾、氟铝酸钠、氟化钙、氯化镁中的一种或它们的复合。通过采用上述技术方案，为了提高金属表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，可以对金属的表面进行渗硼处理，常见的渗硼处理方法是固体渗硼，固体渗硼是将工件置于含硼的粉末或膏剂中，将其加热到一定温度，保温一段时间，通过化学或电化学反应，使硼原子渗入工件表层形成一层坚硬的硼化物渗层，以达到提高金属表面耐磨性以及抗氧化能力的目的。虽然这种处理方法简单，但是其劳动强度大，成本高，降低生产效率。而本专利技术以氮化硼作为精锻脱模剂中的极压抗氧剂，在冲压的过程中，一方面氮化硼可以消耗氧气，减少金属坯件高温下生成的氧化皮，从而可以降低金属坯件表面的粗糙度，降低金属坯件表面的氧化皮对模具的磨损；另一方面氮化硼与活化剂配合后，在锻造的高温环境下，可以形成气态硼化物，通过模具与金属坯件的反复摩擦、冲压，它在模具表面不断化合与分解，释放出活性硼原子不断被模具表面吸附并向模具内扩散，形成稳定的硼化物层，从而可以提高模具的耐磨性能，延长模具的使用寿命，从而大大地降低了生产成本。进一步地，所述氮化硼与活化剂的重量比为(1-2.5):1。进一步地，所述碱性调节剂由重量比为1:13的碳酸钠以及氢氧化钠混合而成；所述稳定剂为乙酸钠。通过采用上述技术方案，碳酸钠以及氢氧化钠使得整个体系呈现碱性，可以使润滑剂、分散剂、极压脱氧剂、稳定剂以及络合剂稳定地分散，并且在碱性介质的环境中，可以提高脱模剂的去污能力，提高金属坯件的表面洁净度以及光泽度；乙酸钠作为脱模剂的稳定剂，可以提高络合剂的稳定性，乙酸钠可以调节体系的pH。进一步地，所述石墨为鳞片石墨、土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精锻脱模剂，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：/n润滑剂1100-1198.8份、分散剂67.5-82.5份、极压脱氧剂12-18份、稳定剂8-12份、碱性调节剂29.4-40.6份、络合剂8-12份以及水3600-3700份；/n所述润滑剂包含重量比为10:（1-1.1）的石墨以及无定形二氧化硅粉；/n所述分散剂包含重量比为1:1.5:5的聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠以及羧甲基纤维素钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种精锻脱模剂，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：
润滑剂1100-1198.8份、分散剂67.5-82.5份、极压脱氧剂12-18份、稳定剂8-12份、碱性调节剂29.4-40.6份、络合剂8-12份以及水3600-3700份；
所述润滑剂包含重量比为10:（1-1.1）的石墨以及无定形二氧化硅粉；
所述分散剂包含重量比为1:1.5:5的聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠以及羧甲基纤维素钠。


2.根据权利要求1所述的精锻脱模剂，其特征在于：所述络合剂由重量比为1:1的氨基羧酸盐类络合剂以及醇胺类络合剂混合而成。


3.根据权利要求2所述的精锻脱模剂，其特征在于：所述氨基羧酸盐类络合剂为氮川三乙酸三钠。


4.根据权利要求2所述的精锻脱模剂，其特征在于：所述醇胺类络合剂为单乙醇胺以及二乙醇胺中的一种或它们的复合。


5.根据权利要求1所述的精锻脱模剂，其特征在于：所述极压脱氧剂为碳化硅、氮化硅、氮化硼中的一种或它们的复合。


6.根据权利要求5所述的精锻脱模剂，其特征在于：所述极压脱氧剂为氮化硼，所述精锻脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文涛，丁晓慧，丁凯云，
申请(专利权)人：青岛久益石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37