1.本发明涉及一种冲压油及其制备方法和应用。
背景技术：
2.对于不锈钢及其他一些高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压，目前均以高含量氯化石蜡或者氯化石蜡加硫化脂肪添加剂为主。根据国际癌症研究机构的研究报告，氯化石蜡被归入2b类致癌物，国家标准《金属加工液有害物质的限量要求和测定方法》中把短链氯化石蜡列为禁用物质，中长链氯化石蜡列为限用物质。同时氯化石蜡在苛刻加工过程中会对所加工金属表面产生腐蚀现象，即使所加工金属为不锈钢也难以避免。
3.文献“冲压深拉伸润滑剂的应用现状及发展趋势”(唐波等人，《中国高新科技》)介绍了一种高分子聚合磷酸酯为主的复合添加剂，具有优异的润滑性能，成功替代含氯硫润滑剂，用于不锈钢及其他一些高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压加工。但是冲压深拉伸润滑剂加工后均需要进行脱脂处理，经脱脂处理会形成含磷废水，该高分子聚合磷酸酯为水溶性添加剂，极难通过破乳方法达到快速除磷效果，后续水处理工序难度增大，进而可能会引起水体富营养化、水华、赤潮、水体污染、皮肤病等环境健康问题。
4.对于不锈钢、合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压应用过程中，要求冲压油的润滑性能和耐湿热性能更高，然而现有技术无法满足其要求。
技术实现要素：
5.针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的冲压油，该冲压油不含有易产生环境健康等问题的氯和磷元素，而且具有优异的润滑性能和耐湿热稳定性能，同时能够满足不锈钢及其他一些高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压。
6.本发明第一方面提供了一种冲压油，以重量份数计，包括以下组份：
7.a)75～90份的油性剂；
8.b)6～12份的极压剂；
9.d)1～10份的防锈剂；
10.其中，所述油性剂选自酯型油性剂中的至少两种；所述极压剂选自含硫极压剂中的至少两种；所述防锈剂选自磺酸盐防锈剂。
11.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，以重量份数计，包括以下组份：
12.a)80～90份的油性剂；
13.b)6～10份的极压剂；
14.d)1～8份的防锈剂。
15.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述酯型油性剂选自高分子聚酯、氧化菜油、棕榈油和菜籽油中的至少两种。
16.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述高分子聚酯的分子量为5
万～10万。
17.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述高分子聚酯的40℃运动黏度为1500～3500mm2·
s-1
。
18.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述高分子聚酯选自高分子聚酯gy10、高分子聚酯priolube1929、高分子聚酯ce1800、高分子聚酯lub1225和高分子聚酯lb626中的至少一种。在本发明中，高分子聚酯可以通过商购获得，例如但不限于：高分子聚酯gy10，商购自路博润添加剂公司。高分子聚酯priolube1929，商购自禾大化学品公司。高分子聚酯ce1800，商购自禾大化学品公司。高分子聚酯lub1225，商购自上海裕诚化工有限公司。高分子聚酯lb626，商购自上海宏泽化工有限公司。
19.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述含硫极压剂选自硫化脂肪酸酯、硫化烯烃、硫化棉籽油和高碱值纳米磺酸钙中的至少两种。
20.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述含硫极压剂的硫含量为10重量％～40重量％。
21.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述含硫极压剂包括第一含硫极压剂和第二含硫极压剂，其中，所述第一含硫极压剂为高碱值纳米磺酸钙，所述第二含硫极压剂选自硫化脂肪酸酯、硫化烯烃和硫化棉籽油中的至少一种。
22.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述第一含硫极压剂与所述第二含硫极压剂的重量比为1:2～5。
23.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述硫化脂肪酸酯选自硫化脂肪酸酯md18、硫化脂肪酸酯smartbase2518和硫化脂肪酸酯rc2317中的至少一种。在本发明中，硫化脂肪酸酯可以通过商购获得。例如但不限于：硫化脂肪酸酯md18，商购自德国dog公司。硫化脂肪酸酯，smartbase2518，商购自思敏化学公司。硫化脂肪酸酯rc2317，商购自莱茵化学。
24.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述硫化烯烃选自硫化烯烃gs440l、硫化烯烃rc2540和硫化烯烃lz5340中的至少一种。在本发明中，硫化烯烃可以通过商购获得。例如但不限于：硫化烯烃gs440l，商购自日本dic公司。硫化烯烃rc2540，商购自莱茵化学。硫化烯烃lz5340，商购自路博润公司。
25.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述硫化棉籽油选自硫化棉籽t404。在本发明中，硫化棉籽油可以通过商购获得。例如但不限于：硫化棉籽t404，商购自锦州安泰润滑油添加剂有限公司公司。
26.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述高碱值纳米磺酸钙选自高碱值纳米磺酸钙ep140、高碱值纳米磺酸钙t106d、高碱值纳米磺酸钙lz5283c和高碱值纳米磺酸钙h621中的至少一种。在本发明中，高碱值纳米磺酸钙可以通过商购获得。例如但不限于：高碱值纳米磺酸钙ep140，商购自上海宏泽化工有限公司。高碱值纳米磺酸钙lz5283c，商购自路博润公司。高碱值纳米磺酸钙h621，商购自雅富顿公司。高碱值纳米磺酸钙t106d，商购自辽宁天合精细化工股份有限公司。
27.根据本发明所述的冲压油的一些实施方式，优选地，所述磺酸盐防锈剂选自磺酸钙、磺酸钠和磺酸钡中的至少一种；更优选为t701、t702和t705中的至少一种。在本发明中，磺酸盐防锈剂可以通过商购获得。例如但不限于：t701、t702、t705，商购自苏州三利特种添
加剂公司。
28.本发明第二方面提供了上述的冲压油的制备方法，包括：将油性剂、极压剂和防锈剂进行混合。
29.根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，优选地，所述混合的条件包括：温度为55～65℃，时间为1～2h。
30.本发明第三方面提供了上述的冲压油或上述的制备方法在不锈钢、高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压深拉伸、拉拔和精密冲压中的应用。其中，高合金钢指合金钢的含量大于10重量％。
31.本发明的有益效果：
32.(1)本发明的冲压油采用至少两种酯型油性剂作为基础油；采用至少两种含硫极压剂，优选的情况下，含硫极压剂包括第一含硫极压剂和第二含硫极压剂，其中，第一含硫极压剂为高碱值纳米磺酸钙，第二含硫极压剂选自硫化脂肪酸酯、硫化烯烃、硫化棉籽油中的至少一种，既能够满足不锈钢及其他一些高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压。
33.(2)本发明的冲压油不采用氯化石蜡作为极压剂，避免由于氯化石蜡引起的工件腐蚀、致癌隐患等问题。
34.(3)本发明的冲压油不采用水溶性含磷剂极压剂，避免给后续破乳除磷工序造成困难，进而引起水体污染的风险。
35.(4)本发明的冲压油不选用矿油型基础油作为基础油，采用大量添加高分子聚合酯、氧化菜油等动植物油(酯型油性剂)作为油性剂，并作为其他添加剂的载体，起到基础油的作用，能够防止溶解性的问题。
具体实施方式
36.为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
37.在本发明中，
38.(1)gy10，高分子聚酯，分子量约70000，40℃运动黏度约2500mm2·
s-1
，商购自路博润添加剂公司。
39.(2)priolube1929，高分子聚酯，分子量约70000，40℃运动黏度约1700mm2·
s-1
，商购自禾大化学品公司。
40.(3)ce1800，高分子聚酯，分子量约70000，40℃运动黏度约1800mm2·
s-1
，商购自禾大化学品公司。
41.(4)lub1225，高分子聚酯，40℃运动黏度约2500mm2·
s-1
，商购自上海裕诚化工有限公司。
42.(5)lub626，高分子聚酯，40℃运动黏度约3000mm2·
s-1
，商购自上海宏泽化工有限公司。
43.(6)md18，硫化脂肪酸酯，硫含量约18重量％，商购自德国dog公司。
44.(7)smartbase2518，硫化脂肪酸酯，硫含量约18重量％，商购自思敏化学公司。
45.(8)rc2317，硫化脂肪酸酯，硫含量约17重量％，商购自莱茵化学。
46.(9)t404，硫化棉籽油，硫含量约40重量％，商购自锦州安泰润滑油添加剂有限公
司公司。
47.(10)gs440l，硫化烯烃，硫含量约40重量％，商购自日本dic公司。
48.(11)rc2540，硫化烯烃，硫含量约40重量％，商购自莱茵化学。
49.(12)lz5340，硫化烯烃，硫含量约40重量％，商购自路博润公司。
50.(13)ep140，高碱值纳米磺酸钙，钙含量约为15重量％，商购自上海宏泽化工有限公司。
51.(14)lz5283c，高碱值纳米磺酸钙，钙含量约为15重量％，商购自路博润公司。
52.(15)h621，高碱值纳米磺酸钙，钙含量约为15重量％，商购自雅富顿公司。
53.(16)t106d，高碱值纳米磺酸钙，钙含量约为16重量％，商购自辽宁天合精细化工股份有限公司。
54.(17)t701、t702、t705均为磺酸盐防锈剂，商购自苏州三利特种添加剂公司。
55.(18)pe1080，磷酸酯，商购自上海冠中石油化工有限公司。
56.(19)sln111，硫化猪油，硫含量约11％，商购自日本dic公司。
57.【实施例1-8】
58.一种冲压油，各组分和重量份数见表1。
59.制备方法为：将油性剂、极压剂和防锈剂在60℃下混合2h，得到冲压油。
60.【对比例1-7】
61.一种冲压油，各组分和重量份数见表1。
62.制备方法为：将油性剂、极压剂和防锈剂在60℃下混合2h，得到冲压油。
63.表1.实施例1-8和对比例1-7的组分及重量份
[0064][0065]
【测试例】
[0066]
分别对实施例1-8和对比例1-7的冲压油进行性能测试，结果见表2，其中，
[0067]
(1)pb(n)、pd(n)的测试方法根据gb/t3142进行测试。
[0068]
(2)磨斑直径的测试方法根据sh/t 0189进行测试。
[0069]
(3)湿热试验的测试方法根据gb/t2361进行测试。
[0070]
表2.实施例1-8和对比例1-7的冲压油的性能测试结果
[0071]
实施例编号pb(n)pd(n)磨斑直径(mm)湿热试验(h)实施例1129478450.46144实施例2136378450.39192实施例3136378450.40168
实施例4129478450.43120实施例5111860800.5596实施例6136349030.38120实施例7136330890.35144实施例8106978450.6548对比例1106978450.75120对比例298178450.69192对比例3106978450.83144对比例4136339230.42144对比例588378450.59120对比例658819610.9872对比例7136378450.3848
[0072]
表2可以看出，本发明优选的实施例1-4测试数据pb、pd足够高，同时磨斑直径足够小，湿热试验时间比较长，可以满足不锈钢及其他一些高合金钢材质的深拉伸、拉拔和精密冲压要求，实施例5-8是极压剂的条件不在优选情况下得到的冲压油，性能没有优选条件下的实施例1-4好。而对比例1-3中存在pb偏低，磨斑偏大的问题，对比例4中存在pd偏低的问题，对比例5中存在pb偏低，磨斑偏大的问题，对比例6存在pb、pd偏低，磨斑偏大，湿热试验偏短的问题，对比例7存在湿热试验偏短的问题。
[0073]
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。