LDZ—1型水溶性節(jié)能潤(rùn)滑劑研究

發(fā)布日期：2011-04-20 瀏覽次數(shù)：324

核心提示：LDZ—1型水溶性節(jié)能潤(rùn)滑劑研究

一、前言

金屬的沖､壓､拉､拔等壓力加工過程中通常需要使用潤(rùn)滑冷卻劑｡例如,制冷行業(yè)中散熱器翅片的沖壓成型過程就需要使用潤(rùn)滑冷卻劑｡此類潤(rùn)滑劑必須具有極好的清洗性,即要求殘留在散熱器鋁質(zhì)翅片上的潤(rùn)滑劑特別容易被清洗掉,便于后續(xù)焊接過程的順利進(jìn)行,同時(shí)還可避免空調(diào)的散熱器由于其表面附有殘油,易吸收空氣中的灰塵,降低熱交換效率,影響空調(diào)機(jī)的使用壽命｡過去,鋁質(zhì)翅片的沖壓過程采用油基潤(rùn)滑油,必須用酸､堿等清洗殘油,腐蝕和環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重｡后來采用進(jìn)口可揮發(fā)潤(rùn)滑油,但增加了生產(chǎn)成本｡我校研制的LDZ—1型水溶性潤(rùn)滑劑,除了具有潤(rùn)滑油的一般功能外,還具有優(yōu)良的水溶性及易清洗性,即其殘油具有用水即可清洗干凈的特殊品質(zhì)｡

二、潤(rùn)滑劑的組成與制備

LDZ—1潤(rùn)滑劑是一種水溶性潤(rùn)滑劑,可形成穩(wěn)定的微乳液｡LDZ—1潤(rùn)滑劑中加入了油溶性與水溶性添加劑,在表面活性劑的作用下,將油､水兩相充分?jǐn)嚢杈鶆?/SPAN>,最后形成微乳狀液,同時(shí)具有水基和油基潤(rùn)滑油的特點(diǎn),其性能優(yōu)良,能滿足鋁､銅及鋁合金沖壓加工過程潤(rùn)滑的要求｡LDZ—1潤(rùn)滑劑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要用到與膠體化學(xué)､表面化學(xué)､乳狀液及金屬腐蝕與防護(hù)有關(guān)的理論與技術(shù),除考慮體系的穩(wěn)定性､潤(rùn)滑性､抗蝕性外,把清洗性放在突出的位置,如果LDZ—1潤(rùn)滑劑的清洗性不好,即其殘油難以從被加工的金屬部件表面清除掉,其使用會(huì)受到很大限制｡

1. 潤(rùn)滑劑的制備

LDZ—1潤(rùn)滑劑是采用劑在油中法[1]來制備的,最終形成O/W穩(wěn)定體系｡

將一定量的石油磺酸鹽溶于基礎(chǔ)油中,充分?jǐn)嚢杈鶆?/SPAN>,再將水溶性添加劑溶于水中,也要充分?jǐn)嚢杈鶆?/SPAN>,然后將油､水兩相混合,加熱､充分?jǐn)嚢?/SPAN>,直至生成蛋黃狀粘稠液體,停止加熱｡加入一定量的司本､吐溫繼續(xù)加熱､攪拌,直至生成紅褐色透明､澄清溶液,再加入氣相緩蝕劑,使之混合均勻,最后得到紅褐色透明澄清的液體,即為LDZ—1型水溶性潤(rùn)滑劑｡

2.基本組成

LDZ—1潤(rùn)滑劑以工業(yè)用輕質(zhì)礦物油為基礎(chǔ)油,同時(shí)加入了分散劑石油磺酸鹽,非離子表面活性劑司本､吐溫等及水溶性添加劑,將油､水體系混合均勻,得到O/W型乳狀液｡其基本組成和性能的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1､表2所示｡

由表1､2可知,如果不加入非離子表面活性劑司本､吐溫和分散劑石油磺酸鹽,均不能形成穩(wěn)定的微乳液,而且水的含量過多,會(huì)導(dǎo)致乳液發(fā)白,同樣不穩(wěn)定;水溶性添加劑的存在則保證了潤(rùn)滑油的易清洗性,故最后確定該乳液潤(rùn)滑劑的基本組成為表3所示｡

以下的防銹性實(shí)驗(yàn)均取此基本組成的潤(rùn)滑劑100g進(jìn)行添加劑的選擇性實(shí)驗(yàn)｡

3.防銹劑的選擇

防銹劑的選擇主要以滿足R3鋼和銅材的要求為主｡LDZ—1潤(rùn)滑劑中所加入的石油磺酸鹽､司本等表面活性劑本身也是一種較好的液相緩蝕劑,故主要加入一些氣相緩蝕劑,以提高其在大氣中的抗蝕能力｡防銹性實(shí)驗(yàn)以掛片法為主,將經(jīng)處理的試片(R3鋼､銅)的表面涂勻LDZ—1型水溶性潤(rùn)滑劑,采取全浸入和半浸入兩種掛片方式,在35℃下,浸泡120h后,觀察其表面是否有銹斑產(chǎn)生,從而判斷其抗蝕性｡防銹性實(shí)驗(yàn)如表4所示｡

從表4可以看出,當(dāng)采用全浸入方式時(shí),不會(huì)產(chǎn)生腐蝕,這說明在潤(rùn)滑油中的表面活性劑司本､石油磺酸鹽起到了防銹的作用｡但是當(dāng)試片暴露在空氣中時(shí),由于沒有加入氣相緩蝕劑,會(huì)產(chǎn)生腐蝕｡加入了BTA和三乙醇胺復(fù)合緩蝕劑后,可有效的防止銅與R3鋼的腐蝕,且對(duì)微乳液外觀無不良影響｡關(guān)于加入氣相緩蝕劑防止試片生銹的機(jī)理,將另外撰文討論｡

三､性能評(píng)價(jià)

LDZ—1型水溶性節(jié)能潤(rùn)滑劑的性能評(píng)定參照SY1374—77乳化油的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,其評(píng)定結(jié)果如表5所示｡

其中全浸和半浸腐蝕實(shí)驗(yàn)均采用掛片法,定時(shí)觀察試片表面是否有蝕斑出現(xiàn),從而評(píng)價(jià)其腐蝕性｡清洗性試驗(yàn)則是取一定表面積(20cm²)的潔凈試片,精確稱量為W/g,涂刷LDZ—1潤(rùn)滑劑,然后用水清洗試片｡清洗后,吹干試片,重新稱重為W′ g,則ΔW=W′-W即為試片表面殘余油量,其理論值ΔW=0即表明試片已被清洗干凈｡ΔW有時(shí)出現(xiàn)負(fù)值,表明試片上原來有污物,同時(shí)與LDZ—1殘油一起被清洗掉,出現(xiàn)W′<W的情況｡