[发明专利]一种水基复合润滑剂及其制备与涂覆成膜工艺

说明书

本发明提供了一种水基复合润滑剂及其制备与涂覆成膜工艺，其包括氮化硼(HBN)1％～2％、轻质氧化镁0.5％～1％、聚四氟乙烯(PTFE)浓缩分散液5％～15％、磷酸盐6％～12％、羧甲基纤维素钠0.5％～1％、亚甲基双萘磺酸钠1.5％～3％、去离子水65％～85％、水溶性防锈剂0.5％～1％。本发明通过水基溶液为载体佐以添加辅助添加剂，使得润滑剂克服了传统水基润滑剂吸附性能不足的问题，具有经济实用、润滑可靠、低耗无害的优点；工艺过程简单易行，作业快捷简便，可用于坯料冷锻加工前工序处理，实现表面润滑处理‑冷锻成形加工作业自动化，降低管理成本，提高生产效率；表面薄膜涂层吸附可靠且具有优异的润滑性能，薄膜涂层本身对模具无锈蚀，可用水清洗、无损耗污染。

技术领域

本发明涉及冷锻成形润滑剂，具体而言，涉及一种水基复合润滑剂及其制备与涂覆成膜工艺。

背景技术

金属冷锻成形中，坯料对模具的单位压力往往高达2000～2500MPa，远超过一般压力加工对模具的压力。在这样的高压下，金属与模具接触表面将产生“热粘”现象，极易相互焊合，模具与制品表面则容易出现拉毛现象。若采用合理的润滑工艺，阻止两金属表面的直接接触，降低坯料与模具表面之间的摩擦力，从而可以预防或减少这种裂纹的产生。现在大量钢质、铝质冷锻件成形前通常采用磷化-皂化处理方法，其润滑效果优异，但是磷化-皂化工艺存在工序繁琐、能耗较多问题，而且作业条件较差，废液废气排放会污染环境，难以匹配工业自动化生产来促进产业结构升级。为此，寻找比磷化-皂化更简便、综合效益更高，节能环保的表面润滑工艺，是推动冷锻加工产业发展的一个重要突破。

现在固体润滑介质主要有石墨、二硫化钼微粉，虽然润滑性能好、抗压性能高，但石墨粘附能力低、二硫化钼在摩擦热作用下会产生有害气体。对冷锻成形用润滑剂要求：摩擦系数低、粘附能力强、保持一定韧性(在高压、高温摩擦中保留一定膜厚的润滑层)、隔热性能优、使用后易清除、润滑剂残渣无污染。

与传统的油基润滑剂相比，水基润滑剂因其具有耐热性优异、污染物少无、冷却性能和防腐性能显著、易清洗清理与物料来源丰富等优点，在机械切削加工、金属压力成形等行业具有广阔的应用前景。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种水基复合润滑剂，提供一种制备成本低廉、润滑性能稳定的冷锻加工用水基复合润滑剂。

为此，一方面，本发明提供了一种水基复合润滑剂，按重量份包括以下组分：

进一步地，上述氮化硼(HBN)微粉平均粒径为1～5um。

进一步地，上述聚四氟乙烯(PTFE)浓缩分散液相对固含量为30％～60％。

进一步地，上述磷酸盐为磷酸氢钠铵、磷酸二氢铵混合物。

另一方面，本发明还提供了一种水基复合润滑剂的制备方法，其包括如下步骤：

A)以相对质量计算，准备以下各成分：

氮化硼(HBN)1％～2％、轻质氧化镁0.5％～1％、聚四氟乙烯(PTFE)浓缩分散液5％～15％、磷酸盐6％～12％、羧甲基纤维素钠0.5％～1％、亚甲基双萘磺酸钠1.5％～3％、去离子水65％～85％、水溶性防锈剂0.5％～1％；

B)将聚四氟乙烯浓缩分散液用去离子水稀释至一定比例，然后将聚四氟乙烯水溶液放入水浴加热至一定温度；

C)再将润滑介质、增粘剂、分散剂、防锈剂依序加入，每添加一种成分后，充分搅拌1min时间以上；

D)待所有成分全部添加后，先用电动机械搅拌1h时间以上，再用NK-2型粘度计测定液体粘度，可等比例添加水的含量来调整至粘度标准范围内；

E)制得水溶性复合型乳状稀胶液。