本發(fā)明涉及一種金屬加工成型工藝用油，屬于金屬加工成型潤滑油技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

擴(kuò)徑油常用于各種鋼管和不銹鋼管的擴(kuò)徑加工或冷軋加工，如高難度彎曲、拉伸等加工工序。工作時，擴(kuò)徑油在擴(kuò)徑機(jī)的擴(kuò)徑頭與金屬表面之間形成強(qiáng)力油膜，起到潤滑、抗極壓、減摩、防銹、冷卻的作用。工作完成后，要便于用水清洗除去。

因此擴(kuò)徑油需要有以下幾點特殊性能：較高的粘附性；特別高的極壓抗磨潤滑性能；極易清洗性，簡單的水沖洗即能清除干凈這種高粘稠的潤滑劑，不影響下一工序；易于后期水處理，能夠完全生物降解，對人體和環(huán)境影響小。

目前市面上的擴(kuò)徑油多采用粘度較高的氧化植物油作為基礎(chǔ)油，調(diào)出來的擴(kuò)徑油粘度在400厘斯左右，雖然粘度性很強(qiáng)，但是不利于后期的高壓噴淋清洗。同時現(xiàn)有擴(kuò)徑油配合含氯、含磷、含硫添加劑作為極壓劑，高溫下與金屬表面形成化學(xué)潤滑膜，優(yōu)點是耐高溫、PD值高、極壓效果好；缺點是：氯化廢液有毒，處理不當(dāng)會造成環(huán)境問題，并且游離的氯離子很容易造成金屬的腐蝕；有機(jī)硫化物氣味大、顏色深，對有色金屬腐蝕嚴(yán)重，擴(kuò)徑車間硫臭氣味大，對工人身體產(chǎn)生一定的危害；磷系很容易腐敗變臭；不利于擴(kuò)徑后的污水處理。

國內(nèi)使用的大型鋼管擴(kuò)徑頭大多是德國進(jìn)口擴(kuò)徑頭，主要由銅材組成，價格昂貴，因此擴(kuò)徑油對擴(kuò)徑頭的保護(hù)亦非常重要。申請?zhí)?01010616737.8的發(fā)明專利未添加任何銅緩蝕劑，按該專利制備的擴(kuò)徑油，由于含活性和非活性硫，對擴(kuò)徑頭損傷嚴(yán)重；申請?zhí)?01310468205.8的發(fā)明專利也未提到添加任何銅緩蝕劑，在高壓擴(kuò)徑過程中瞬間高溫對含銅的擴(kuò)徑頭損傷也很大；申請?zhí)?01310014559.5的發(fā)明專利在實施例中提到使用甲基苯并三氮唑作為銅緩蝕劑，甲基苯并三氮唑在這種高負(fù)荷擴(kuò)徑過程中雖能起到緩蝕功能，但是緩蝕能力有限，尤其在含有硫的極壓劑體系中緩蝕能力下降，此外甲基苯并三氮唑是固體粉末，在油中很難溶解，時間長了可能會有針狀析出產(chǎn)生，影響對銅的緩蝕效果。

鋼管擴(kuò)徑油在擴(kuò)徑后立即進(jìn)行水沖洗、試壓等工藝，沖洗后的干凈程度主要通過觀察鋼管擴(kuò)徑面銹斑是否均勻(若擴(kuò)徑管殘留的擴(kuò)徑油沒有沖洗干凈，暫留的地方無法形成均勻的銹斑，會影響后期的拋光處理)，所以擴(kuò)徑油在制備的過程中無需添加任何防銹劑，防銹劑的添加會無形地增加原料成本，造成資源的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油及其制備方法，以期可以保證擴(kuò)徑過程能滿足高壓條件下的潤滑極壓性能，減少含氯、含硫、含磷極壓劑的危害，以及提高對擴(kuò)徑頭的保護(hù)和擴(kuò)徑油擴(kuò)徑后的易清洗性。

本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油，其特點在于：各組分按重量百分比的構(gòu)成為：

所述基礎(chǔ)油由閃點為40-120℃的低粘度碳?xì)淙軇┯秃?0℃粘度在2000-3000厘斯的氧化動植物油組成；在所述基礎(chǔ)油中低粘度碳?xì)淙軇┯偷馁|(zhì)量百分比為10-30％，氧化動植物油的質(zhì)量百分比為70-90％。

所述低粘度碳?xì)淙軇┯蜑镈40溶劑油、D50溶劑油、D60溶劑油、D70溶劑油、D80溶劑油、D90溶劑油、D100溶劑油、D110溶劑油、D120溶劑油、無味煤油或柴油中的至少一種；

所述氧化動植物油為氧化菜油、氧化大豆油、氧化棉籽油、氧化蓖麻油、氧化豬油、氧化牛油中的至少一種。

所述抗磨極壓劑由納米石墨、納米氮化硼和脂肪酸酯組成，所述脂肪酸酯為脂肪酸甲酯、脂肪酸異丙酯、脂肪酸異辛酯、脂肪酸丁酯、三羥甲基丙烷脂肪酸酯、聚戊四醇脂肪酸酯、氯羥酯中的至少一種。

所述增溶分散劑為硅溶膠、分子量20000-80000的聚乙二醇、粘度200-3000厘斯的多元醇中的至少一種。

所述乳化劑為蓖麻油馬來酸酐、聚丁烯琥珀酸酐、PEG200-2000脂肪酸單酯或雙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸、12-18胺聚氧乙烯醚、脂肪酸烷醇酰胺、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一種。

所述銅鈍化劑為萊茵化學(xué)的RC8210、巴斯夫Irgamet 39、植酸中的至少一種。

所述助劑為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙烯乙二醇、聚醚胺、甲基二乙醇胺中的至少一種。

上述揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油的配制方法為：首先按配比將基礎(chǔ)油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入增溶分散劑，繼續(xù)攪拌70分鐘，再加入抗磨極壓劑、乳化劑和銅鈍化劑，繼續(xù)攪拌120分鐘，最后加入助劑，再攪拌30分鐘，即獲得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明的揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油可以保證擴(kuò)徑過程能滿足高壓條件下的潤滑極壓性能，減少了含氯、含硫、含磷極壓劑的危害，提高了對擴(kuò)徑頭的保護(hù)和擴(kuò)徑油擴(kuò)徑后的易清洗性。

本發(fā)明的擴(kuò)徑油采用低粘度碳?xì)淙軇┯秃透哒扯鹊难趸瘎又参镉妥鳛榛A(chǔ)油，擴(kuò)徑后溶劑油會迅速揮發(fā)掉，鋼管殘留的擴(kuò)徑油組成中基礎(chǔ)油含量減少，而乳化劑總量未有減少，乳化劑在殘留的組分中所占比例增加，更利于殘留組分在水中的分散，有利于殘留擴(kuò)徑油被水沖洗干凈；本發(fā)明的擴(kuò)徑油采用納米氮化硼、納米石墨、脂肪酸酯作為抗磨極壓劑，通過脂肪酸酯的低溫潤滑和納米氮化硼、納米石墨的高溫納米保護(hù)層很好的銜接，能最大程度地保護(hù)擴(kuò)徑設(shè)備的使用壽命，抗磨極壓性能優(yōu)于常規(guī)的含氯、含磷、含硫等抗磨極壓劑，同時可以減少含氯、含硫、含磷等抗磨極壓劑對人身和環(huán)境的危害，采用納米石墨、納米氮化硼也有利于后期污水處理，污泥壓濾成型；本發(fā)明采用萊茵化學(xué)的RC8210、巴斯夫Irgamet 39、植酸作為銅鈍化劑，對擴(kuò)徑頭的銅材具有更好的保護(hù)作用，大大延長擴(kuò)徑頭的使用壽命；增溶分散劑選用硅溶膠、分子量20000-80000的聚乙二醇、粘度200-3000厘斯的多元醇，可以大大提高納米石墨、納米氮化硼在基礎(chǔ)油中的分散穩(wěn)定性，避免長時間儲存出現(xiàn)納米石墨、納米氮化硼固體沉淀情況，同時有利于擴(kuò)徑油粘度的穩(wěn)定；乳化劑采用蓖麻油馬來酸酐、聚丁烯琥珀酸酐，可解決傳統(tǒng)磺酸鈉在高壓擴(kuò)徑后乳化能力下降，避免擴(kuò)徑后殘留擴(kuò)徑油難清洗的缺點，采用脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸可明顯提高擴(kuò)徑油的乳化穩(wěn)定性，易于擴(kuò)徑后殘留擴(kuò)徑油的清洗。

具體實施方式

實施例1

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取4份D80溶劑油和36份40℃粘度為2500厘斯的氧化大豆油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入15份硅溶膠，攪拌70分鐘后再加入5份納米石墨、4份納米氮化硼、10份三羥甲基丙烷月桂酸酯、5份氯羥酯、7份蓖麻油馬來酸酐、2.5份PEG600單油酸酯、4份十二胺聚氧乙烯醚、1份脂肪酸聚氧乙烯醚羧酸、1份S80(聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯)、0.5份RC8210到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入5份甲基二乙醇胺攪拌30分鐘，即得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度387厘斯，PB值大于200KG，PD值620KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

實施例2

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取15份D100溶劑油和35份40℃粘度為2500厘斯的氧化菜油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入15份硅溶膠，攪拌70分鐘后再加入3份納米石墨、2份納米氮化硼、15份油酸異丙酯、5份蓖麻油馬來酸酐、2.5份PEG6400雙油酸酯、0.5份十二胺聚氧乙烯醚、1份S80、0.5份RC8210、0.5份Irgamet39到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入5份二乙醇胺攪拌30分鐘，即得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度401厘斯，PB值200KG，PD值500KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

實施例3

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取8.4份D100溶劑油和33.6份40℃粘度為2500厘斯的氧化棉籽油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入5份硅溶膠，攪拌70分鐘后再加入8份納米石墨、7份納米氮化硼、13份油酸丁酯、2份氯羥酯、10份蓖麻油馬來酸酐、2.5份PEG600單油酸酯、3份十二胺聚氧乙烯醚、1.5份S80、0.5份RC8210、0.5份Irgamet 39到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入5份二異丙醇胺攪拌30分鐘，即得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度345厘斯，PB值大于200KG，PD值620KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

實施例4

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取8.1份D110溶劑油和32.4份40℃粘度為2500厘斯的氧化豬油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入7.5份20000分子量聚乙二醇，攪拌70分鐘后再加入5份納米石墨、10份納米氮化硼、12份聚戊四醇月桂酸酯、3份氯羥酯、10份蓖麻油馬來酸酐、2.5份PEG600單油酸酯、5份十二胺聚氧乙烯醚、1份脂肪酸聚氧乙烯醚羧酸、1.5份S80、0.5份RC8210、0.5份Irgamet39、1份植酸到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入10份二乙醇胺攪拌30分鐘，即得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度432厘斯，PB值大于200KG，PD值500KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

實施例5

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取6.45份D120溶劑油和36.55份40℃粘度為2500厘斯的氧化大豆油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入10份20000分子量聚乙二醇，攪拌70分鐘后再加入7份納米石墨、3份納米氮化硼、12份油酸甲酯、1.5份氯羥酯、8份蓖麻油馬來酸酐、1份PEG400雙油酸酯、3份十二胺聚氧乙烯醚、2.5份S80、1份RC8210、1份Irgamet 39到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入7份二異丙醇胺攪拌30分鐘，即得一種揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度469厘斯，PB值大于200KG，PD值500KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

實施例6

本實施例按如下步驟制備揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油：

稱取9.8份D70溶劑油和39.2份40℃粘度為2500厘斯的氧化菜油加入到調(diào)和釜中，邊攪拌邊加入8份硅溶膠，攪拌70分鐘后再加1.5份納米石墨、3.5份納米氮化硼、9份三羥甲基丙烷月桂酸酯、6份氯羥酯、9份聚丁烯琥珀酸酐、5份十二胺聚氧乙烯醚、1份S80、0.5份RC8210、1.5份Irgamet 39到調(diào)和釜中，攪拌120分鐘，最后加入6份聚醚胺攪拌30分鐘，即得揮發(fā)型鋼管擴(kuò)徑油。

本實施例所得產(chǎn)品40℃粘度384厘斯，PB值191KG，PD值400KG，兌水分散快，無掛壁現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。