1.本发明涉及水性冲压油领域，尤其涉及一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油及其制备方法。


背景技术：

2.不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。不锈钢一般主要含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。因为这些元素的加入使得不锈钢具有环保卫生、耐磨损、耐低温、耐腐蚀、热膨胀性能和保温性能极好等非常独特的优势。这些独特的优势使不锈钢在军工、航空、民用、建筑、汽车等各个领域具有广泛的应用。
3.目前市场上用不锈钢生产的各种产品很多，不锈钢薄板冲压工艺是生产这些不锈钢产品最常用的方法。在冲压过程中，目前较常用的是油溶性冲压油，起到润滑作用。但是油性冲压油基本上含有硫、磷、氯极压剂，对环境造成一定的影响，机床台面比较脏，废液不易处理，且后续工件也不易清洗。水性不锈钢薄板冲压油因为不含油硫、磷、氯使得对环境影响很小，且很容易清洗，由于可以用水稀释使用，具有消耗量低，冷却效果更好，对模具保护性更好等优点，所以市场上对水性不锈钢薄板冲压油需求越来越强烈。


技术实现要素：

4.发明目的：为了替代油溶性冲压油，满足市场对水溶性冲压油的需求，本发明提出了一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油，不含硫、磷、氯，对环境影响很小，且很容易清洗，消耗量低，冷却效果更好，对模具保护性更好等优点。
5.技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油，包括如下以重量计算的制备原料：动植物油：20～40％；润滑剂：5～15％；润滑抗磨增强剂：35～60％；防锈剂：1～4％；表面活性剂：5～10％；防腐杀菌剂：0.5～3％；助剂：3～6％。
6.所述动植物油为棕榈油、猪油、牛油、精制蓖麻油一种或多种混合。优选的精制蓖麻油、猪油、牛油具有更好的润滑性和耐温性。
7.所述润滑剂为甘油单硬脂酸酯、聚甘油三硬脂酸酯、三甘油异十八烷酸二酯、甘油单羟基硬脂酸酯的一种或多种混合。优选的材料不仅具有很好的润滑性，同时还具有优异的热稳定性和一定的表面活性，这样可以减少配方中表面活性剂的用量，降低配方成本。
8.所述润滑抗磨增强剂为自制的乳液，具体组分包括双硬脂酸铝、硬脂酸镁、乳化剂、分散剂。乳化剂优选异构十三醇聚氧乙烯醚
‑
5、异构十三醇聚氧乙烯醚
‑
9、油醇聚氧乙烯醚
‑
3中的一种或多种混合，自制润滑抗磨增强剂乳液具有很好的水溶性，以及优良的热稳定性，不仅可以在低温下快速形成吸附膜，在高温下依然能够形成强有力的吸附膜，在冲压过程中起到非常重要的润滑作用。
9.所述防锈剂钼酸钠、硼酸吗啉，二元羧酸胺盐中的一种或多种混合。其中，硼酸吗
啉不仅对黑色金属具有很好的缓释作用同时抗菌杀菌性能特别突出，在配方中可以大大降低杀菌剂的使用。钼酸钠不仅具有优异的防锈作用，还具有优异的抗磨性；其优选的3种防锈剂不仅具有防锈性作用，还有其他特殊的效果，大大降低配方中其他添加剂的使用量，也提高了配方的整体性能。
10.所述防腐杀菌剂为1,2
‑
苯丙异噻唑啉
‑3‑
酮、2
‑
甲基
‑
1,2
‑
苯并异噻唑
‑3‑
酮中的任一种与3
‑
碘
‑2‑
丙炔基丁基氨基甲酸酯的混合物。优选材料是不含甲醛的低毒性、低刺激性、对环境影响小的广谱型杀菌剂。尤其本发明将1,2
‑
苯丙异噻唑啉
‑3‑
酮或2
‑
甲基
‑
1,2
‑
苯并异噻唑
‑3‑
酮与3
‑
碘
‑2‑
丙炔基丁基氨基甲酸酯复合使用，具有抑菌和杀菌的双重作用，并且与其他化学助剂配伍性好，能在较大的ph值范围内保持活性，还具有添加量小、起效快、杀菌力强等特点，而且长期使用不会对环境造成污染。
11.所述非离子表面活性剂为失水山梨醇单油酸酯、鲸蜡醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙醚中的一种或多种混合。优选鲸蜡醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚，它们有着优良的润湿性、乳化性、润滑性，同时还有具有极低的泡沫特性，在增强产品润滑性的同时，还能使产品具有较好的抗泡沫性。
12.所述助剂为复合物乳液、包含亚乙基硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺，与丙二醇脂肪酸酯，硅酸钠，油醇聚氧乙烯醚配制而成的乳液。优选的亚乙基硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺具有非常好润滑性和高温稳定性，对配方整体润滑性能具有很大的提升。
13.本发明还公开了环保水溶性不锈钢薄板冲压油的制备方法，包括如下步骤：
14.(1)润滑抗磨增强剂的制备：将以重量计算的20％的双硬脂酸铝、20％的硬脂酸镁、12％的乳化剂，3％的分散剂，按质量百分比加入高速搅拌釜中，升温至100
‑
110℃，200rpm
‑
300rpm搅拌混合均匀，然后冷却至70
‑
80℃，并提高搅拌速度至4500rpm
‑
6000rpm高速搅拌，在搅拌的同时缓慢加入45％重量比例的去离子水至乳液变成膏状，然后保持转速不变继续搅拌20
‑
30min，停止搅拌，即得润滑抗磨增强剂；
15.(2)助剂的制备：将以重量计算的10％亚乙基硬脂酸酰胺、20％乙撑双硬脂酸酰胺，与5％丙二醇脂肪酸酯，3％硅酸钠，10％油醇聚氧乙烯醚，51.5％去离子水，0.5％氢氧化钠，按质量百分比加入高压搅拌釜中，升温至130
‑
150℃，压力为0.15
‑
0.25mpa下，熟化反应0.5h，冷却至常温即得复合乳化液。
16.(3)加入动植物油、润滑剂、表面活性剂、防锈剂，防腐杀菌剂至反应釜中搅拌0.5h至均匀乳液；最后加入步骤(1)和步骤(2)制备的乳液，200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，然后加入余量去离子水200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，即得所需环保水溶性不锈钢薄板冲压油。
17.有益效果：
18.1)本发明制备的环保水溶性不锈钢薄板冲压油不含硫、磷、氯，对环境影响很小；
19.2)替代油性冲压油，容易清洗，消耗量低，营造更好的车间环境。
20.3)相比较油性冲压油，冷却效果更好，对模具的保护性会更好。
21.4)优异的润滑性能，在不锈钢薄板冲压工艺中可以完全取代油性冲压油。
具体实施方式
22.实施例1：
23.一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油配方以重量计算包括如下组分：
24.精制蓖麻油20％，甘油单硬脂酸酯10％，油醇聚氧乙烯10醚5％，润滑抗磨增强剂45％，钼酸钠1％，助剂5％，1,2
‑
苯丙异噻唑啉
‑3‑
酮0.5％，去离子水13.5％。
25.制备方法如下：
26.(1)润滑抗磨增强剂的制备：将以重量计算的20％的双硬脂酸铝、20％的硬脂酸镁、12％的乳化剂，3％的分散剂，按质量百分比加入高速搅拌釜中，升温至100
‑
110℃，200rpm
‑
300rpm搅拌混合均匀，然后冷却至70
‑
80℃，并提高搅拌速度至4500rpm
‑
6000rpm高速搅拌，在搅拌的同时缓慢加入45％重量比例的去离子水至乳液变成膏状，然后保持转速不变继续搅拌20
‑
30min，停止搅拌，即得润滑抗磨增强剂；
27.(2)助剂的制备：将以重量计算的10％亚乙基硬脂酸酰胺、20％乙撑双硬脂酸酰胺，与5％丙二醇脂肪酸酯，3％硅酸钠，10％油醇聚氧乙烯醚，51.5％去离子水，0.5％氢氧化钠，按质量百分比加入高压搅拌釜中，升温至130
‑
150℃，压力为0.15
‑
0.25mpa下，熟化反应0.5h，冷却至常温即得复合乳化液。
28.(3)加入动植物油、润滑剂、表面活性剂、防锈剂，防腐杀菌剂至反应釜中200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h至均匀乳液；最后加入步骤(1)和步骤(2)制备的乳液，200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，然后加入余量去离子水200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，即得所需环保水溶性不锈钢薄板冲压油。
29.实施例2：
30.一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油配方以重量计算包括如下组分：
31.棕榈油20％，甘油单硬脂酸酯10％，油醇聚氧乙烯10醚5％，润滑抗磨增强剂50％，硼酸吗啉2％，助剂5％，1,2
‑
苯丙异噻唑啉
‑3‑
酮0.5％，去离子水7.5％。
32.制备方法如下：
33.(1)润滑抗磨增强剂的制备：将以重量计算的20％的双硬脂酸铝、20％的硬脂酸镁、12％的乳化剂，3％的分散剂，按质量百分比加入高速搅拌釜中，升温至100
‑
110℃，200rpm
‑
300rpm搅拌混合均匀，然后冷却至70
‑
80℃，并提高搅拌速度至4500rpm
‑
6000rpm高速搅拌，在搅拌的同时缓慢加入45％重量比例的去离子水至乳液变成膏状，然后保持转速不变继续搅拌20
‑
30min，停止搅拌，即得润滑抗磨增强剂；
34.(2)助剂的制备：将以重量计算的10％亚乙基硬脂酸酰胺、20％乙撑双硬脂酸酰胺，与5％丙二醇脂肪酸酯，3％硅酸钠，10％油醇聚氧乙烯醚，51.5％去离子水，0.5％氢氧化钠，按质量百分比加入高压搅拌釜中，升温至130
‑
150℃，压力为0.15
‑
0.25mpa下，熟化反应0.5h，冷却至常温即得复合乳化液。
35.(3)加入动植物油、润滑剂、表面活性剂、防锈剂，防腐杀菌剂至反应釜中200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h至均匀乳液；最后加入步骤(1)和步骤(2)制备的乳液，200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，然后加入余量去离子水200rpm
‑
300rpm搅拌0.5h，即得所需环保水溶性不锈钢薄板冲压油。
36.实施例3：
37.一种环保水溶性不锈钢薄板冲压油以重量计算包括如下组分：
38.猪油15％，甘油单硬脂酸酯10％，油醇聚氧乙烯10醚5％，润滑抗磨增强剂55％，硼酸吗啉2％，助剂6％，1,2
‑
苯丙异噻唑啉
‑3‑
酮0.5％，去离子水6.5％。
39.制备方法如下：
40.(1)润滑抗磨增强剂的制备：将以重量计算的20％的双硬脂酸铝、20％的硬脂酸镁、12％的乳化剂，3％的分散剂，按质量百分比加入高速搅拌釜中，升温至100
‑
110℃，200rpm
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300rpm搅拌混合均匀，然后冷却至70
‑
80℃，并提高搅拌速度至4500rpm
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6000rpm高速搅拌，在搅拌的同时缓慢加入45％重量比例的去离子水至乳液变成膏状，然后保持转速不变继续搅拌20
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30min，停止搅拌，即得润滑抗磨增强剂；
41.(2)助剂的制备：将以重量计算的10％亚乙基硬脂酸酰胺、20％乙撑双硬脂酸酰胺，与5％丙二醇脂肪酸酯，3％硅酸钠，10％油醇聚氧乙烯醚，51.5％去离子水，0.5％氢氧化钠，按质量百分比加入高压搅拌釜中，升温至130
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150℃，压力为0.15
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0.25mpa下，熟化反应0.5h，冷却至常温即得复合乳化液。
42.(3)加入动植物油、润滑剂、表面活性剂、防锈剂，防腐杀菌剂至反应釜中200rpm
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300rpm搅拌0.5h至均匀乳液；最后加入步骤(1)和步骤(2)制备的乳液，200rpm
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300rpm搅拌0.5h，然后加入余量去离子水200rpm
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300rpm搅拌0.5h，即得所需环保水溶性不锈钢薄板冲压油。
43.对比例1：
44.一种油性不锈钢薄板冲压油配方如下：
45.加氢基础油100n 74.7％，润滑剂三羟甲基丙烷油酸酯10％，极压剂氯化石蜡10％，极压剂硫化猪油5％，极压抗磨剂t307硫代磷酸复酯胺盐0.3％。
46.制备方法如下：按上述重量比，分别称取所需量的基础油，润滑剂，极压抗磨剂于反应釜中，加热至30
‑
40℃搅拌至完全均匀透明，记得所需不锈钢薄板冲压油。
47.对实施例1
‑
3制备的环保水溶性不锈钢薄板冲压油与对比例1制备油性不锈钢薄板冲压油进行各性能测试，测试方法如下：
48.测试结果如表1所示：
49.表1实施例与对比例制备产品性能对比
[0050][0051]
从表1的数据可以看出，本发明实施例1
‑
3制备的环保水溶性不锈钢薄板冲压油各理化指标与对比例1制备的油性不锈钢薄板冲压油最大无卡咬负荷与四球长磨磨斑数据比参比样表现更好。本发明的环保水溶性不锈钢薄板冲压油不仅具有油性产品的润滑性，还具有易清洗，冷却效果好，消耗量低，更重要的是环保要求日益严格的今天，环保型水性产品将会逐步取代油性产品。