1.本发明涉及c10m，更具体地，本发明涉及一种金属制品的拉伸润滑液及其制备方法。
背景技术：
2.当金属受到拉伸、冲压等作用时，会出现金属表面受损，发生氧化变形等问题，影响金属加工后的质量，故在加工过程中，需要提供一种起到润滑保护作用的润滑液，来减少金属的损伤。
3.cn106147945a提供一种特种金属拉伸油，以重量百分比计，原料包括：油性剂、有机化合物、稳定剂、流平剂、基础油，能提供优良的润滑性且附着力强，可以降低成型过程中的热量。
4.但是目前提供的拉伸用油难以满足高压拉伸的要求，且存在清洗困难、对水污染性和腐蚀性大的问题，影响拉伸油的使用。
技术实现要素：
5.为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种金属制品的拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂5～10份、抗磨剂5～10份、稳定剂1～5份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：(1～2)。
6.作为本发明一种优选的技术方案，所述石蜡油在100℃的运动粘度为5～16mm2/s。石蜡油主要为碳原子数约为18～30的烃类混合物，可购自圣康化工(100℃的运动粘度为5～16mm2/s)、三石生物科技(100℃的运动粘度为5～16mm2/s)等，不做具体限定。
7.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚α-烯烃在100℃的运动粘度为40～100mm2/s。
8.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚α-烯烃为癸烯、十烯、十二烯中的至少一种的聚合物。作为聚α-烯烃的实例，可列举的有，聚癸烯，如pao2、pao6、pao25；聚十二烯，如pao2.5、pao7；十烯、十二烯混合聚合物，如pao20、pao40、pao100，其中pao后面的数字为聚α-烯烃在100℃的运动粘度，可根据astm d445测试得到
9.作为本发明一种优选的技术方案，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：(0.5～1.5)。
10.作为本发明一种优选的技术方案，所述酸性润滑剂包括3-(十二烷基氨基)-1-丙磺酸、十二烷基苯磺酸、c10～c20脂肪酸中的至少一种。所述c10～c20脂肪酸可列举的有，月桂酸、棕榈酸、硬脂酸。
11.作为本发明一种优选的技术方案，所述中性润滑剂选自羟基脂肪酸酯，所述羟基脂肪酸酯选自三羟甲基丙烷油酸酯、三羟甲基丙烷异辛酸酯、三羟甲基丙烷棕榈仁酯、新戊二醇油酸酯中的一种或多种。
12.在不锈钢冲压在高压过程中拉伸过程中，会产生高温和高的摩擦，会影响拉伸产
品的表面光洁度和性能，甚至声称氧化物，造成黑膜等问题，本发明通过采用高粘度的聚烯烃和较低粘度的石蜡油共同作为液态油，并添加合适的润滑剂进行润滑，可在高压拉伸过程中，促进不锈钢的表面性能，避免黑膜等问题。
13.这可能是因为一方面通过高粘度的石蜡油和石蜡油调节粘度，在受到高压产生的高热和摩擦时，可维持高的粘度的同时，添加的带有磺酸的酸性润滑剂和羟基脂肪酸酯的中性润滑剂还可改善液态油对不锈钢较低的吸附和润湿性能，得到均匀的润滑涂膜，当拉伸过程中，促进涂膜的保持，避免不锈钢表面暴露造成的黑膜和表面拉毛、光洁度下降等问题。
14.且发明人发现，通过添加合适用量的羟基脂肪酸酯和磺酸类润滑剂，还可改善拉伸后对涂膜的清洗性，且发明人发现，含有羟基的脂肪酸酯还可以和磺酸类润滑剂，以及液态油作用，改善磺酸类润滑剂和液态油的相容性，形成澄清的润滑液，
15.作为本发明一种优选的技术方案，所述稳定剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇中的至少一种。优选为聚乙烯醇。
16.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚乙烯醇的醇解度为70～90mol％，所述聚乙烯醇的平均聚合度为500～2000，优选为1000～2000，更优选为1500～2000。醇解度是指醇解之后得到的产品中羟基占原有基团的百分比。
17.作为本发明一种优选的技术方案，所述聚乙烯醇的实例，可列举的有，pva05-88(醇解度为88mol％，平均聚合度为500～600)、pva124(醇解度为98～99mol％，平均聚合度为2400～2500)、pva17-88(醇解度为88mol％，平均聚合度为1700～1800)。
18.作为本发明一种优选的技术方案，所述抗磨剂包括硫代油，所述硫代油选自硫代植物油、硫代猪油、硫代聚烯烃中的一种或多种。所述硫代植物油的制备原料包括硫和植物油，重量比为(1～2)：100。作为植物油的实例，可列举的有，蓖麻油、菜籽油、棉籽油等。
19.作为本发明一种优选的技术方案，所述硫代植物油可根据本领域熟知的反应制备得到，可列举的有，将硫和植物油在140～160℃反应，得到所述硫代植物油，得到的硫代植物油为植物油，和以硫为交联键的交联植物油的混合物。
20.且发明人发现，当采用磺酸类的润滑剂时，可通过和不锈钢等合金表面产生物理和化学吸附，如生成金属皂等，来进一步提高高压拉伸性能，但金属皂等的形成也业的局部润滑液容易黏附在不锈钢等合金的表面，影响了高压拉伸后的清洗程度，且会存在一定腐蚀，而发明人发现，通过在抗磨剂中添加硫化植物油，并添加合适的稳定剂共同作用，可促进耐腐蚀、耐压和清洗性能的提高。
21.这主要是因为通过添加硫化植物油和稳定剂，如硫化蓖麻油和聚乙烯醇等，其中硫交联的植物油和未交联的植物油和磺酸盐一起平铺在不锈钢等合金表面的同时，和聚乙烯醇的羟基发生作用，当受压拉伸的过程，随着压力生热和摩擦，硫或酸等和合金表面发生化学吸附的同时，柔性的聚乙烯醇受到剪切作用随之运动，起到缓冲降低摩擦的作用，从而促进耐磨性的同时，因为受压过程中聚乙烯醇的运动，使得聚乙烯醇和硫化植物油、磺酸润滑剂的充分接触，当受到清洗剂清洗的过程中，可带动各物质的离去，避免金属皂等造成局部粘结对清洗效果的影响的同时，也促进了耐腐蚀性能的提高。
22.且发明人发现，当硫化植物油硫化程度过高，或者聚乙烯醇等稳定剂的分子量较大时，也会影响清洗效果和耐腐蚀、耐压效果的提高，这可能是因为过高的硫化程度和聚乙
烯醇等影响了对合金的润滑等，不利于对合金吸附或者聚乙烯醇和硫化植物油、磺酸润滑剂的充分接触，从而影响最终的清洗、腐蚀耐压性能。
23.作为本发明一种优选的技术方案，抗磨剂还包括纳米多孔粒子，所述纳米多孔粒子选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、纳米炭黑中的一种或多种。所述纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：(0.5～1)。
24.作为本发明一种优选的技术方案，所述纳米多孔粒子为硫酸化植物油包覆纳米多孔粒子，所述硫酸化植物油占硫酸化植物油包覆纳米多孔粒子的0.5～1wt％。
25.作为本发明一种优选的技术方案，所述硫酸化植物油可列举的有，硫酸化蓖麻油、硫酸化大豆油、硫酸化菜籽油。本发明所述硫酸化植物油可自制或购买，当购买时，所述硫酸化蓖麻油购自凯佳化工。
26.本发明所述硫酸化植物油包覆纳米多孔粒子可通过本领域熟知的方法制备得到，如将纳米多孔粒子加入硫酸化植物油溶液中，在100～150℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述硫酸化植物油包覆纳米多孔粒子，其中该硫酸化植物油包覆纳米多孔粒子的粒径为纳米级。所述硫酸化植物油溶液的溶剂为水。
27.发明人发现，因为脂肪酸酯类本身和液态油相容性较弱，当长期存储时，尤其是高温存储时，也会影响润滑液固液体系的稳定性，且聚乙烯醇本身难以溶于液态油中，而发明人发现，当采用纳米多孔粒子和硫化植物油共同作为抗磨剂，并控制纳米多孔粒子表面包覆硫酸化植物油的用量时，可促进耐压性能进一步提高时，促进抗水性、稳定性和耐腐蚀性的提高，避免后续对水的污染。
28.这可能是因为通过在多孔粒子包覆的硫酸化蓖麻油可以和聚乙烯醇、羟基脂肪酸酯、磺酸类润滑剂等相互结合的同时，也会促进和相容性较好的硫化植物油、液态油等相互作用，使得18～30链长的中等长链石蜡油和硫化植物油等，可以和多孔粒子表面的聚乙烯醇、羟基脂肪酸酯、硫酸化蓖麻油发生穿插，并通过高支链的长链聚烯烃作为最外层包覆结构，从而促进了稳定和耐腐蚀性的同时，在受到水的作用时，也减少了磺酸和硫酸化蓖麻油和水的接触以及乳化，从而促进抗水性的提高。
29.作为本发明一种优选的技术方案，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括抗氧剂0.5～2份。本发明不对抗氧剂做具体限定，可列举的有，4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、辛基丁基二苯胺等。
[0030]
本发明第二个方面提供了一种所述的金属制品的拉伸润滑液的制备方法，包括：
[0031]
将液态油分成重量比为1：(4～6)的液态油一和液态油二；
[0032]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至70～80℃，加入液态油一，混合20～60min后，加入液态油二，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0033]
且发明人发现，在润滑液制备过程中，控制润滑液和稳定剂混合后，再加入抗磨剂中，可促进润滑和稳定剂和纳米粒子以及硫化油的接触，从而当后续加入液态油，尤其是先加入部分液态油时，促进各部分的缠绕穿插，从而使得制备得到的润滑液的稳定性和对合金受压拉伸过程中传热和润滑性能进一步增加，提高内部和边界润滑能力，可用于不锈钢等多种合金，具有高的应用范围。
[0034]
作为本发明一种优选的技术方案，所述拉伸润滑液的制备方法包括：
[0035]
将液态油分成重量比为1：(4～6)的液态油一和液态油二；
[0036]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至70～80℃，加入液态油一，混合20～60min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0037]
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0038]
(1)通过使用一定的石蜡油和聚α-烯烃用于金属的加工，可避免受压拉伸过程对金属的破坏，提高加工性能。
[0039]
(2)添加石蜡油和聚α-烯烃和润滑剂、抗磨剂共同作用，可避免加工过程中润滑液发生反应产生黑色膜。
[0040]
(3)通过稳定剂、润滑剂、抗磨剂的添加，可促进拉伸润滑液的使用性能和清洗性能，便于后续加工。
[0041]
(4)本发明提供的润滑液可用于多种金属，如不锈钢等的加工，具有高耐腐蚀性和抗压抗磨能力。
具体实施方式
[0042]
实施例
[0043]
实施例1
[0044]
本例提供一种拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂10份、抗磨剂10份、稳定剂5份、抗氧剂2份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：1，所述石蜡油购自圣康化工，所述聚α-烯烃购自pao100，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：1.5，酸性润滑剂包括3-(十二烷基氨基)-1-丙磺酸，所述中性润滑剂包括三羟甲基丙烷油酸酯，所述稳定剂选自聚乙烯醇pva17-88，所述抗磨剂包括纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：1，纳米多孔粒子为硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫酸化植物油占硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的1wt％，所述硫酸化植物油为硫酸化蓖麻油，所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的制备方法包括将纳米二氧化钛加入硫酸化植物油溶液中，在120℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫代油为硫代植物油，所述硫代植物油的制备原料包括硫和蓖麻油，重量比为2：100，所述硫代植物油的制备方法包括将硫和蓖麻油在150℃反应，得到所述硫代植物油，所述抗氧剂为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)。
[0045]
本例还提供如上所述的拉伸润滑液的制备方法包括：
[0046]
将液态油分成重量比为1：6的液态油一和液态油二；
[0047]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至80℃，加入液态油一，混合60min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0048]
实施例2
[0049]
本例提供一种拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂8份、抗磨剂8份、稳定剂4份、抗氧剂1份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：1.5，所述石蜡油购自圣康化工，所述聚α-烯烃购自pao40，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：(0.5～1.5)，酸性润滑剂包括3-(十二烷基氨基)-1-丙磺酸，所述中性润滑剂包括三羟甲基丙烷异辛酸酯，所述稳定剂选自聚乙烯醇pva17-88，所述抗磨剂包括纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：0.8，纳米多孔粒子为硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫酸化植物油占硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的0.8wt％，所述硫酸
化植物油为硫酸化蓖麻油，所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的制备方法包括将纳米二氧化钛加入硫酸化植物油溶液中，在120℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫代油为硫代植物油，所述硫代植物油的制备原料包括硫和蓖麻油，重量比为1.5：100，所述硫代植物油的制备方法包括将硫和蓖麻油在150℃反应，得到所述硫代植物油，所述抗氧剂为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)。
[0050]
本例还提供如上所述的拉伸润滑液的制备方法包括：
[0051]
将液态油分成重量比为1：5的液态油一和液态油二；
[0052]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至80℃，加入液态油一，混合40min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0053]
实施例3
[0054]
本例提供一种拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂6份、抗磨剂6份、稳定剂2份、抗氧剂0.8份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：2，所述石蜡油购自圣康化工，所述聚α-烯烃购自pao40，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：0.5，酸性润滑剂包括十二烷基苯磺酸，所述中性润滑剂包括三羟甲基丙烷棕榈仁酯，所述稳定剂选自聚乙烯醇pva17-88，所述抗磨剂包括纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：0.5，纳米多孔粒子为硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫酸化植物油占硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的0.5wt％，所述硫酸化植物油为硫酸化蓖麻油，所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的制备方法包括将纳米二氧化钛加入硫酸化植物油溶液中，在120℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫代油为硫代植物油，所述硫代植物油的制备原料包括硫和蓖麻油，重量比为1：100，所述硫代植物油的制备方法包括将硫和蓖麻油在150℃反应，得到所述硫代植物油，所述抗氧剂为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)。
[0055]
本例还提供如上所述的拉伸润滑液的制备方法包括：
[0056]
将液态油分成重量比为1：4的液态油一和液态油二；
[0057]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至70℃，加入液态油一，混合30min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0058]
实施例4
[0059]
本例提供一种拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂8份、抗磨剂8份、稳定剂4份、抗氧剂1份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：1.5，所述石蜡油购自圣康化工，所述聚α-烯烃购自pao40，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：(0.5～1.5)，酸性润滑剂包括3-(十二烷基氨基)-1-丙磺酸，所述中性润滑剂包括三羟甲基丙烷异辛酸酯，所述稳定剂选自聚乙烯醇pva124，所述抗磨剂包括纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：0.8，纳米多孔粒子为硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫酸化植物油占硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的0.8wt％，所述硫酸化植物油为硫酸化蓖麻油，所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛的制备方法包括将纳米二氧化钛加入硫酸化植物油溶液中，在120℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述硫酸化植物油包覆纳米二氧化钛，所述硫代油为硫代植物油，所述硫代植物油的制备原料包括硫和蓖麻油，重量比为1.5：100，所述硫代植物油的制备方法包括将硫和蓖麻油在150℃反应，得到所述硫代植物油，所述抗氧剂为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)。
[0060]
本例还提供如上所述的拉伸润滑液的制备方法包括：
[0061]
将液态油分成重量比为1：5的液态油一和液态油二；
[0062]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至80℃，加入液态油一，混合40min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0063]
实施例5
[0064]
本例提供一种拉伸润滑液，所述拉伸润滑液的制备原料按重量份计，包括：液态油100份、润滑剂8份、抗磨剂8份、稳定剂4份、抗氧剂1份；所述液态油包括石蜡油和聚α-烯烃，重量比为1：1.5，所述石蜡油购自圣康化工，所述聚α-烯烃购自pao40，所述润滑剂包括酸性润滑剂和中性润滑剂，重量比为1：(0.5～1.5)，酸性润滑剂包括3-(十二烷基氨基)-1-丙磺酸，所述中性润滑剂包括三羟甲基丙烷异辛酸酯，所述稳定剂选自聚乙烯醇pva17-88，所述抗磨剂包括纳米多孔粒子和硫代油的重量比为1：0.8，纳米多孔粒子为十二烷基硫酸钠包覆纳米二氧化钛，所述硫酸化植物油占十二烷基硫酸钠包覆纳米二氧化钛的0.8wt％，所述十二烷基硫酸钠包覆纳米二氧化钛的制备方法包括将纳米二氧化钛加入十二烷基硫酸钠溶液中，在120℃反应、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到所述十二烷基硫酸钠包覆纳米二氧化钛，所述硫代油为硫代植物油，所述硫代植物油的制备原料包括硫和蓖麻油，重量比为1.5：100，所述硫代植物油的制备方法包括将硫和蓖麻油在150℃反应，得到所述硫代植物油，所述抗氧剂为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)。
[0065]
本例还提供如上所述的拉伸润滑液的制备方法包括：
[0066]
将液态油分成重量比为1：5的液态油一和液态油二；
[0067]
将润滑剂、稳定剂混合后，加入抗磨剂中，混合，升温至80℃，加入液态油一，混合40min后，加入液态油二和抗氧剂，混合，得到所述拉伸润滑液。
[0068]
性能评价
[0069]
1、抗压性能：将实施例1～3提供的润滑液根据gb t3142-98四球法测定最大无卡咬负荷pb和烧结负荷pd，发现实施例1～3的pb在900n以上，pd在8000n以上。
[0070]
2、耐腐蚀性能：将实施例1～3提供的润滑液根据gb t1884测试铜片在100℃，3h的腐蚀等级，发现均为1级。
[0071]
3、清洗性能：将实施例提供的润滑液涂在厚度为1mm的不锈钢上，用300t压料机压缩拉伸后，用基础清洗剂(偏硅酸钠30wt％、碳酸钠25wt％、乙二胺四甲叉磷酸钠5wt％、氢氧化钠10wt％，余量的水)冲洗一次后，观察润滑液残留率＝(拉伸后润滑液质量-清洗后润滑液质量)/拉伸后润滑液质量*100％，结果见表1。
[0072]
4、抗水污性能：将实施例提供的润滑液和水以0.5：99.5的重量比混合，在85℃保温10分钟后，在2000转/分搅拌，观察搅拌5min后，搅拌5min后静置30min和24h的混合液状态，结果见表1。
[0073]
5、稳定性：观察润滑液在50℃静置2周后，观察是否出现分层、沉淀、析出等问题，结果见表1。
[0074]
表1性能表征测试
[0075]
实施例清洗性能抗水污性能稳定性197.6％油水分离，无乳化层无析出、沉淀298.7％油水分离，无乳化层无析出、沉淀
398.5％油水分离，无乳化层无析出、沉淀495.8％油水分离，出现乳化层略有析出597.3％油水分离，出现乳化层略有析出
[0076]
由测试结果可知，本发明提供的拉伸润滑液可用于金属如不锈钢的拉伸加工，具有高的抗压抗磨能力，且不会对金属造成腐蚀，便于清洗。