一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及涉及金属制品加工的技术领域，更具体讲是一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂及其制备工艺。


背景技术：

2.一般镀锌钢丝的生产工艺为：低碳钢丝经过简单的机械弯曲除锈，冷拉拔至规定直径后，进行退火处理或直接进入清洗工序，经过碱洗、酸洗、水冲洗工序去除表面润滑剂及热处理后钢丝表面的氧化层，再进行镀锌工序（电镀锌或者热镀锌），然后收线，成品即为镀锌钢丝。为了减小钢丝与拉拔模具之间的摩擦力、延长拉拔模具的使用寿命、保证钢丝拉拔变形均匀，在钢丝拉拔过程中一定需要使用润滑剂。目前传统的润滑剂在使用过程存在着下述不足之处——传统润滑剂在钢丝表面残留过多，在后续热处理工序中形成比较厚的氧化物，造成较大的清洗压力，且在清洗过程中还会产生大量的废水、废液、废渣等污染源，致使钢丝表面出现镀锌颜色发暗、发花、漏镀、脱锌等现象，造成镀锌钢丝外观均匀度差、防锈能力变差。


技术实现要素：

3.本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂及其制备工艺。利用本发明提供的润滑剂能够在钢丝拉拔过程中形成一层既薄又均匀的润滑膜，不仅能够减小拉拔钢丝与拉拔模具之间的摩擦力、延长拉拔模具的使用寿命、保证钢丝拉拔变形均匀，而且不会造成钢丝表面残留过多润滑剂，这样既不会在后续热处理中在钢丝表面生成较厚氧化层而影响热处理效果，也无毒副作用；同时本润滑剂中的助溶剂不仅具有清洗作用，在镀锌前的预处理环节中更容易清洗和去除钢丝表面润滑剂，降低清洗压力，又具有助镀剂作用，增加镀液活性，增强镀锌层的均匀性和光洁度，提高钢丝镀锌质量。
4.本发明的目的可通过下述技术措施来实现：本发明的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙30～45％，极压添加剂5～10％，植物油10～20%，软化点调节剂25～35％，助溶剂5～10%。
5.本发明中所述极压添加剂为磷酸酯胺盐、硫化聚合酯的任意一种或两种组合物。
6.本发明中所述的植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油的任意一种或两种、两种以上组合物。
7.本发明中所述的软化点调节剂为氢氧化钙、氢氧化钾、硼砂的任意一种或两种、两种以上组合物。
8.本发明中所述的助溶剂为聚乙二醇、明胶、硫脲、烷基塘苷磺基琥珀酸酯的任意一种或两种、两种以上组合物。
9.本发明的一种用于制备权利要求1所述的适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂的工艺是
通过下述步骤来实现的：a、混料加热：按上述原料组方称取对应所需量的脂肪酸钙、软化点调节剂、植物油、极压剂、助溶剂，并将称取后的原料组分加入混合设备中，边混料边加热，直至加热到150～170℃；b、熔融反应：熔融反应2～3小时，生成反应物，并待反应物冷却至室温；c、破碎过筛：将冷却至室温后的反应物进行破碎过筛，选取0.05
㎜
～3mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。
10.本发明的设计原理如下：本发明中润滑剂的原料组分有脂肪酸钙、极压添加剂、植物油、软化点调节剂和助溶剂。由于脂肪酸钙、极压添加剂、植物油具有良好的润滑特性，而软化点调节剂又能使润滑剂软化区间更加合理，于是钢丝拉拔时在钢丝表面发生物理吸附和化学吸附而形成的润滑膜既薄又均匀，因此利用本发明提供的润滑剂能够在低碳镀锌钢丝拉拔过程中形成一层既薄又均匀的润滑膜。这层既薄又均匀的润滑油膜具有抗磨减摩的作用，不仅能够减小拉拔钢丝与拉拔模具之间的摩擦力、延长拉拔模具的使用寿命、保证钢丝拉拔变形均匀，而且不会造成钢丝表面残留过多润滑剂——即这样既不会在后续热处理中在钢丝表面生成较厚氧化层而影响热处理效果，也无毒副作用。本润滑剂中的助溶剂既有清洗作用又有助镀剂作用——即在钢丝镀锌前的预处理环节中，能改变清洗水的表面涨力，使钢丝表面残留润滑剂更容易去除，降低清洗压力，降低能耗，减少污水排放量；清洗工序后位于钢丝表面的残留清洗液又能在钢丝表面形成一层活性膜，使镀液活性增加，从而增强镀锌层的均匀性和光洁度，提高钢丝镀锌质量。
11.本发明的有益技术效果如下：利用本发明提供的润滑剂能够在钢丝拉拔过程中形成一层既薄又均匀的润滑膜，不仅能够减小拉拔钢丝与拉拔模具之间的摩擦力、延长拉拔模具的使用寿命、保证钢丝拉拔变形均匀，而且不会造成钢丝表面残留过多润滑剂，这样既不会在后续热处理中在钢丝表面生成较厚氧化层而影响热处理效果，也无毒副作用；同时本润滑剂中的助溶剂不仅具有清洗作用，在镀锌前的预处理环节中更容易清洗和去除钢丝表面润滑剂，降低清洗压力，又具有助镀剂作用，增加镀液活性，增强镀锌层的均匀性和光洁度，提高钢丝镀锌质量。
具体实施方式
12.本发明以下实施例作进一步描述：为避免重复叙述，现将本发明三个实施例中所涉及的辅助技术参数统一描述如下：三个实施例中的润滑剂产品适合作用于材质为q195、规格为2.0～6.5
㎜
或大于2.5
㎜
的低碳镀锌钢丝；前处理方式为弯曲剥壳除锈，后直接拉拔，其中拉拔工艺为干拉一道，然后进水箱拉丝机拉至要求规格，拉拔后钢丝表面为有润泽的灰色润滑膜，成膜均匀相对较薄；钢丝在镀锌工序时易清洗，镀锌后表面光亮无镀锌颜色发暗、发花、漏镀、脱锌等现象。
实施例一
13.实施例一中的润滑剂是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙40％，极压添加剂5％，植物油18%，软化点调节剂32％，助溶剂5%。
14.实施例一中所述极压添加剂为硫化聚合酯。
15.实施例一中所述的植物油为棕榈油。
16.实施例一中所述的软化点调节剂是由氢氧化钙、氢氧化钾、硼砂按照6:3:1的质量份数比混合成的组合物。
17.实施例一中所述的助溶剂是由聚乙二醇、明胶、烷基塘苷磺基琥珀酸酯按照5:2:3的质量份数比混合成的组合物。
18.实施例一中的润滑剂的制备工艺是通过下述步骤来实现的：a、混料加热：按上述原料组方称取对应所需量的脂肪酸钙、软化点调节剂、植物油、极压剂、助溶剂，并将称取后的原料组分加入混合设备中，边混料边加热，直至加热到150℃；b、熔融反应：熔融反应3小时，生成反应物，并待反应物冷却至室温；c、破碎过筛：将冷却至室温后的反应物进行破碎过筛，按照质量占比15%选取粒径为0.05～0.3
㎜
的粉粒，按照质量占比65%选取粒径为0.3～1.5
㎜
的粉粒，按照质量占比20%选取粒径为1.5～3
㎜
的粉粒，混合均匀后得到粉粒状润滑剂产品。
实施例二
19.实施例二中的润滑剂是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙30％，极压添加剂7％，植物油20%，软化点调节剂35％，助溶剂8%。
20.实施例二中所述极压添加剂为磷酸酯胺盐。
21.实施例二中所述的植物油是由菜籽油、大豆油按照1:2的质量份数比混合成的组合物。
22.实施例二中所述的软化点调节剂是由氢氧化钙、氢氧化钾6:4的质量份数比混合成的组合物。
23.实施例二中所述的助溶剂是由聚乙二醇、硫脲按照7: 3的质量份数比混合成的组合物。
24.按照5:2:3的质量份数比混合成的组合物。
25.实施例二中的润滑剂的制备工艺是通过下述步骤来实现的：a、混料加热：按上述原料组方称取对应所需量的脂肪酸钙、软化点调节剂、植物油、极压剂、助溶剂，并将称取后的原料组分加入混合设备中，边混料边加热，直至加热到160℃；b、熔融反应：熔融反应2.5小时，生成反应物，并待反应物冷却至室温；c、破碎过筛：将冷却至室温后的反应物进行破碎过筛，按照质量占比25%选取粒径为0.05～0.3
㎜
的粉粒，按照质量占比60%选取粒径为0.3～1.5
㎜
的粉粒，按照质量占比15%选取粒径为1.5～3
㎜
的粉粒，混合均匀后得到粉粒状润滑剂产品。
实施例三
26.实施例三中的润滑剂是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙45％，极压添加剂10％，植物油10%，软化点调节剂25％，助溶剂10%。
27.实施例三中所述极压添加剂为硫化聚合酯。
28.实施例三中所述的植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油按照3:1:2的质量份数比混合成的组合物。
29.实施例三中所述的软化点调节剂为氢氧化钙。
30.实施例三中所述的助溶剂为聚乙二醇。
31.实施例三中的润滑剂的制备工艺是通过下述步骤来实现的：a、混料加热：按上述原料组方称取对应所需量的脂肪酸钙、软化点调节剂、植物油、极压剂、助溶剂，并将称取后的原料组分加入混合设备中，边混料边加热，直至加热到170℃；b、熔融反应：熔融反应2小时，生成反应物，并待反应物冷却至室温；c、破碎过筛：将冷却至室温后的反应物进行破碎过筛，按照质量占比8%选取粒径为0.05～0.3
㎜
的粉粒，按照质量占比80%选取粒径为0.3～1.5
㎜
的粉粒，按照质量占比12%选取粒径为1.5～3
㎜
的粉粒，混合均匀后得到粉粒状润滑剂产品。

技术特征：
1.一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂，其特征在于：所述润滑剂是由下述是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙30～45％，极压添加剂5～10％，植物油10～20%，软化点调节剂25～35％，助溶剂5～10%。2.根据权利要求1所述的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂，其特征在于：所述极压添加剂为磷酸酯胺盐、硫化聚合酯的任意一种或两种组合物。3.根据权利要求1所述的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂，其特征在于：所述的植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油的任意一种或两种、两种以上组合物。4.根据权利要求1所述的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂，其特征在于：所述的软化点调节剂为氢氧化钙、氢氧化钾、硼砂的任意一种或两种、两种以上组合物。5.根据权利要求1所述的一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂，其特征在于：所述的助溶剂为聚乙二醇、明胶、硫脲、烷基塘苷磺基琥珀酸酯的任意一种或两种、两种以上组合物。6.一种用于制备权利要求1所述的适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂的工艺，其特征在于：所述工艺是通过下述步骤来实现的：a、混料加热：按上述原料组方称取对应所需量的脂肪酸钙、软化点调节剂、植物油、极压剂、助溶剂，并将称取后的原料组分加入混合设备中，边混料边加热，直至加热到150～170℃；b、熔融反应：熔融反应2～3小时，生成反应物，并待反应物冷却至室温；c、破碎过筛：将冷却至室温后的反应物进行破碎过筛，选取0.05
㎜
～3mm的颗粒，得到粉粒状润滑剂产品。

技术总结
本发明公开一种适用于低碳镀锌钢丝的润滑剂及其制备工艺，涉及金属制品加工的技术领域。所述润滑剂是由下述是由下述质量百分比的原料组成：脂肪酸钙30～45％，极压添加剂5～10％，植物油10～20%，软化点调节剂25～35％，助溶剂5～10%。利用本发明的润滑剂能够在钢丝拉拔过程中形成一层既薄又均匀的润滑膜，不仅能减小拉拔钢丝与拉拔模具之间的摩擦力、延长拉拔模具的使用寿命、保证钢丝拉拔变形均匀，而且不会造成钢丝表面残留过多润滑剂，既不会影响后续热处理效果，也无毒副作用；同时助溶剂兼有清洗和助镀剂作用，镀锌前容易清洗去除钢丝表面润滑剂，镀锌后增加镀液活性，增强镀锌层的均匀性和光洁度，提高钢丝镀锌质量。提高钢丝镀锌质量。


技术研发人员：李鸿涛 马海洋 张文倩 李中山 任红奎 王双超
受保护的技术使用者：中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/10/15