[发明专利]一种含纳米颗粒添加剂的拉拔油

说明书

本发明公开了一种含纳米颗粒添加剂的拉拔油，由如下重量百分比的组分组成：基础油27～28％、植物油60～62％、油性剂3～5％、改性纳米颗粒2～3％、分散剂0.5～1％、增粘剂3～4％、防锈剂1～1.2％以及抗氧剂0.8～1％。本发明拉拔油采用改性纳米颗粒作为拉拔油的润滑增强剂，由于纳米颗粒具有高的表面活性和小尺寸效应，能够迅速吸附在摩擦面形成一层固体润滑膜，相比于硫磷添加剂形成的化学反应膜，固体润滑膜具有更强的承载能力和润滑性能；另外，纳米颗粒腐蚀性极低，能满足碳钢、不锈钢、铜、铝等多种材质线材、管材和棒材的拉拔成型加工，适用范围广泛；最后，本发明拉拔油使用植物油作为拉拔油的基础油，植物油相比矿物油具有更好的润滑性能和粘温特性，并且植物油可完全生物降解，从而降低油品对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种含纳米颗粒添加剂的拉拔油。

背景技术

拉拔是金属成型工艺中常用的一种工艺，可用于生产钢丝、钢管、棒材等多种产品。拉拔过程中通常会在坯材和模具之间加入润滑剂，以减少拉拔过程中的摩擦磨损，起到保护模具和工件的作用。常用的润滑剂有皂化粉、拉拔油。皂化粉需兑水加热使用，后期槽液处理困难，且拉拔后工件表面粗糙度大，主要用于对质量要求较低的工况。对于表面要求高的产品，通常采用拉拔油作为润滑介质。现有拉拔油大多使用硫化脂肪酸酯和硫化烯烃作为主要添加剂来提高油品的润滑性能。但由于其中含有活性硫，在拉拔过程不可避免的会产生刺激性气味，且用于铜管加工时还会导致铜管腐蚀变色。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种用纳米颗粒替代硫磷型添加剂去提高油品润滑性能的拉拔油。

技术方案：本发明所述的含纳米颗粒添加剂的拉拔油，由如下重量百分比的组分组成：基础油27～28％、植物油60～62％、油性剂3～5％、改性纳米颗粒2～3％、分散剂0.5～1％、增粘剂3～4％、防锈剂1～1.2％以及抗氧剂0.8～1％。

其中，所述基础油为40℃下运动粘度为50～200mm²/s的环烷基基础油。

其中，所述植物油为环氧菜籽油、大豆油或橄榄油中的一种。

其中，所述油性剂为饱和多元醇酯、复合酯或油酸中的一种或几种的混合。油性剂用于提高油品在较轻载荷下的油膜强度。

其中，所述改性纳米颗粒为改性纳米石墨粉、改性纳米蛇纹石粉、改性纳米石墨烯或改性纳米硼酸钙中的一种。

其中，所述改性纳米颗粒的粒径为不大于100nm。

其中，所述改性纳米颗粒采用如下方法改性而成：将纳米颗粒超声分散在石油醚中，再往其中加入纳米颗粒质量10～20％的油酸，通过超声分散均匀，油酸分子吸附在纳米颗粒表面，最后通过减压蒸馏除去石油醚，得到改性后的纳米颗粒。纳米颗粒经改性后，表面接有长碳链基团，长碳链基团与油性体系具有很好的相容性，并且长碳链在油液中舒展开能形成空间位阻效应，使纳米颗粒能够稳定分散在油液中，提高纳米颗粒在油液中的分散稳定性。

其中，所述分散剂为Span60、Span80、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的一种。本发明采用纳米颗粒作为拉拔油的润滑增强剂，通过对其表面改性及选用对应的分散剂，使其在油品中具有很好的分散稳定性。一方面通过改性后纳米颗粒表面的大分子基团形成空间位阻效应；另一方面通过分散剂对纳米颗粒表面电位进行调整，使其表面带同种电荷，通过同种电荷之间的相斥作用，阻止颗粒团聚形成大颗粒，从而提高其分散稳定性。

其中，所述增粘剂为聚异丁烯。

其中，所述防锈剂为二壬基萘磺酸钡。