[发明专利]一种预涂覆于冲压成形加工板材表面的双层固体膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种预涂覆于冲压成形加工板材表面的双层固体膜及其制备方法。双层固体膜，包括涂覆于铝合金板材表面的有机润滑层和涂覆于有机润滑层表面的保护层，有机润滑层包括润滑性能赋予剂A、作为润滑性能赋予剂粘结剂的有机涂料B以及用于改善润滑性能赋予剂A分散性的润湿分散剂C；保护层为提高有机润滑层耐酸碱腐蚀性能的有机涂料D。先将润滑性能赋予剂A、润湿分散剂C加入到有机涂料B中，混合均匀后涂覆在待润滑材料表面，自然表干后形成有机润滑层，在有机润滑层上涂覆有机涂料D，形成双层固体膜。本发明有良好的耐酸碱腐蚀和耐候性，润滑性能良好，冲压后容易去除，并保护板材与模具表面，成形件具有优异的表面质量。

技术领域

本发明属于铝合金板材冲压成形加工辅助技术领域，涉及一种铝合金板材冲压成形加工表面润滑膜，具体涉及一种预涂覆于冲压成形加工板材表面的双层固体膜及其制备方法。

背景技术

由于汽车铝板覆盖件对强度、成形性、表面精度、烘烤硬化等方面的特殊要求，简单的移植原有钢板冲压成形中润滑工艺极易产生缺陷，不仅不能满足制造要求，还会带来资源的浪费和环境污染问题。目前世界各国都在加强车用铝合金板材表面处理及润滑材料的基础问题研究，并形成了一系列具有知识产权的润滑材料产品。铝合金覆盖件薄板成形技术与发达国家的平均水平差距较大，在铝板轧制工艺末端直接进行表面处理和润滑材料涂覆方面，仅有个别研究和专利，均不宜进行大规模的生产。

固体润滑既可以降低铝合金板材成形力、减少缺陷、改善冲压件的光洁度、延长模具的使用寿命，又能避免润滑油挥发造成的污染和失效，实现冲压车间的清洁生产，应用于汽车车身覆盖件的冲压加工固体润滑剂已有一定规模的使用。但在大规模工业应用过程中，铝合金冲压润滑剂必须满足以下几个要求：1、具有良好的耐候性和耐酸碱腐蚀性能。工业生产过程中，同一批采购的冲压铝板往往需要满足几个月的连续生产需求，所以铝板上涂敷的润滑层寿命必须保证在几个月以上；2、制备工艺不能过于复杂。过于复杂的涂敷工艺不仅会增加工业应用的成本，还很容易导致涂敷过程中出现各种缺陷；3、润滑介质应当在固体粘合剂中具有优异的分散性。许多学者的研究结果都表明，固体润滑剂中润滑介质的分散性会对冲压润滑效果产生差异，而这种差异将直接影响铝合金板材的成形性能；4、在冲压结束后必须具有良好的易去除性能。冲压生产是车身覆盖件制造的中间过程，为了不影响后续的喷漆、焊接等工序的质量，涂敷的润滑剂必须能方便快捷的进行去除，且无残留。

但是目前的铝合金板材冲压用固体润滑剂发明中，并没有全面的考虑到这些问题。例如CN100509181C中公开了一种含有聚乙二醇和石蜡的树脂类润滑膜，虽然该润滑膜能够提供较好的冲压润滑性能，但制备工艺较为复杂，不利于大规模工业生产，且冲压结束后树脂必须使用碱溶液去除。而铝合金极易与碱溶液发生化学反应，导致成形件表面发生腐蚀，影响成形件表面质量。此外该专利对润滑赋予剂的分散情况也没有进行说明。CN102808169A公开了一种铝合金的润滑方法，该方法在铝合金磷化处理的基础上，置于脂肪钠中形成一层硬脂酸钠层作为润滑作用，虽然该方法提高了磷化层与基体的结合力，但处理方法较为复杂繁琐，同时对处理铝合金的冲压润滑性能未深入进行评定。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中问题，本发明提供了一种预涂覆于冲压成形加工板材表面的双层固体膜及其制备方法，针对铝合金板材的冲压成形提供一种可以长时间保存，耐酸碱腐蚀的双层固体剂，同时这种润滑剂还具有制备简单、润滑介质分散均匀以及优异的润滑性能，该双层固体膜具有较优异的耐酸碱腐蚀性能、耐候性能、冲压润滑性能及成形性能，能够有效地保护成形件表面，并且在冲压成形结束后能够很方便的去除。

本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：