一种环保型氮化硼润滑棒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型氮化硼润滑棒及其制备方法，由以下重量配比的原料制成：石蜡50~80%，六方氮化硼20~50%、防缩孔剂0.5~3%、有机硼酸酯1~5%，硬度增强剂0.2~1.5%。本发明专利技术主体部分采用无烟全精炼石蜡，助剂也采用环保助剂，使用过程中无有害物质挥发，洁净环保。全精炼石蜡和高结晶型六方氮化硼作为主要成分，在保证使用过程拥有良好的高温润滑性能的同时，又减少了污染，洁净环保，特别适用于铝挤压领域。此外，该润滑棒在较苛刻环境下也能保持较长的使用寿命，减少涂层的涂抹次数，节省劳动力，提高生产效率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型氮化硼润滑棒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝加工润滑
，具体涉及一种环保型氮化硼润滑棒及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝型材是将铝棒加热，通过模具进行挤压而得到不同截面、规格的铝型材，其流程是首先将铝型材原料铝棒，加热到一定的温度，放入挤压机中，并将模具固定在机床上，然后将加热好的铝棒放到铝型材模具中，对铝棒进行加热，得到所需形状。在铝型材的挤压过程中，需要使用润滑剂来降低型材与挤压头，挤压筒壁、穿孔针以及模具表面之间的摩擦，减少它们之间的粘着以及与模具之间的磨损；但是由于润滑剂的使用，往往会导致铝型材表面污染，以及润滑剂可能流入型材中心，形成更加明显的挤压缩尾；因此，在铝型材挤压中，多年来一直采用无润滑挤压；在管材及空心铝型材挤压中也只是对模具表面及穿孔针表面进行润滑；近年来，世界各国为了能在吨位有限的挤压机上挤压大且复杂的硬铝合金型材，同时也为了提高挤压速度以及获得组织性能较均匀的挤压型材，对润滑挤压方法进行了较为广泛的研究。研究表明，润滑挤压可以较大幅度的降低挤压力，提高挤压速度以及提高铝型材的组织性能。
[0003]研究人员认为，机械表面粘铝是由于其表面上的三氧化二铁颗粒层与高温铝反应生成三氧化二铝，进而再由它有效的粘集金属流中更多的三氧化二铝形成的。因此，三氧化二铁是引起工模具粘铝的原因，从这一角度也可充分说明，在润滑挤压时，润滑涂层具有防止工具与铝直接接触、减少与铝接触表面氧化的作用，从而起到了防粘铝降摩擦、提高铝型材表面品质的作用。
[0004]氮化硼润滑棒为白色固体，用于有色金属的热挤压工艺环节，具有极好的高温稳定性以及润滑性能，可以涂在挤压垫、盛锭筒、压余剪等部位，有效防止铝合金粘模。延长挤压垫寿命，使用方便，缩短维护时间，提高生产效率，节约成本。放烟少，不含危险成分，对人体健康无害。然而由于技术保密等原因，有关氮化硼润滑棒及其制备方法的公开专利迄今为止还没有被检索到。

技术实现思路

[0005]针对铝材挤压润滑涂层的现状及现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种环保型氮化硼润滑棒及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种环保型氮化硼润滑棒，由以下重量配比的原料制成：石蜡50~80%、六方氮化硼20~50%、防缩孔剂0.5~3%、有机硼酸酯1~5%和硬度增强剂0.2~1.5%。
[0007]进一步，所述的石蜡为全精炼无烟石蜡，其牌号为58#、60#、62#或64#。
[0008]进一步，所述的六方氮化硼为高结晶型六方氮化硼，粒径在20.0μm~150.0μm之间，纯度在95%以上。
[0009]进一步，所述的防缩孔剂为BYK
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363，JH
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3667或JSA
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BO任意一种。
[0010]进一步，所述的硬度增强剂为硬脂酸、软酯酸或油酸的任意一种。
[0011]进一步，所述的环保型氮化硼润滑棒的制备方法，步骤如下：首先将石蜡加热使其完全熔化，继而加入六方氮化硼、有机硼酸酯和硬度增强剂搅拌均匀（转速2000r/min），最后加入防缩孔剂，继续搅拌均匀后注入模具，室温冷却24h后开模，即得到环保型氮化硼润滑棒。
[0012]石蜡产品按品种分类，包括半精炼石蜡，全精炼石蜡，食品加工用石蜡，微晶蜡以及各种专用蜡。全精炼石蜡是指以含油蜡为原料，经发汗或溶剂脱油，再经白土精制所得到的产品。全精炼石蜡外观为白色固体，分为块状和颗粒状产品两种形态。其产品特点为熔点较高，含油量少，常温下不黏结，无油腻感，防水，防潮和电绝缘性能好。同时，由于精制程度较深，稠环芳烃含量比较低。所以其化学稳定性、光、热稳定性良好，韧性强，可塑性好，颜色洁白，无机械杂质及水分，无嗅味，是一种理想的基体材料，广泛应用于生产生活的各个领域。
[0013]六方氮化硼特别是高结晶度六方氮化硼具有良好的高温润滑性能，BN的层状结构容易产生移动，因此这种物质可以用作固体润滑剂。当温度小于600℃时，石墨的摩擦系数比BN 的小。在600~800℃期间，由于石墨发生氧化，其摩擦系数急剧增大；而在这一温度区间，BN的摩擦系数则没有什么增加，这体现了BN的优点。这些特点决定了是一种金属加工过程中的理想润滑材料，有助于将金属制品的表面缺陷减至最低、使之更容易脱模，提高模具/压模的使用寿命，减少模具清理所需的时间。
[0014]然而，在实际的应用过程中，熔融的石蜡与氮化硼粉结合过程中会产生大量的气孔，这就会造成石蜡凝固之后强度减弱，继而造成润滑棒在后续使用过程中涂抹不均匀，涂层表面产生缺陷，影响润滑效果和使用寿命。在本专利技术中，采用了BYK
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BO中的任意一种作为防缩孔剂，它们都是有机硅氧烷类化合物，和石蜡基体相容性好，冷却不相分离，无毒无害，且200℃下不分解，不产生有毒有害气体属于环保型防缩孔剂。同时，本专利技术中采用硬脂酸、软酯酸或油酸作为石蜡的增强剂，它们都属于长链脂肪酸，长链脂肪酸是一种常用的增粘剂和硬度增强剂，可以提高石蜡的粘度，使得石蜡更加适合于一些特定的工业应用。当长链脂肪酸与石蜡混合时，长链脂肪酸会在石蜡分子之间形成分子间作用力，形成一种网状结构，从而增加了整个混合体系的分子间距离和分子间的摩擦力。长链脂肪酸的加入量和石蜡的种类、品质等因素有关。不同的石蜡和长链脂肪酸之间的相容性也可能不同，需要根据具体情况进行调整和选择。此外，有机硼酸酯具有良好的减摩抗磨性、较好的防腐蚀性、抗氧化性、油溶性，是一种优秀的减磨抗磨促进剂，不但可以作为润滑油添加剂使用，而且可以用作聚合物添加剂、汽油添加剂、杀菌剂和阻燃剂。
[0015]因此，在上述氮化硼润滑棒制备过程中，我们采用全精炼石蜡作为润滑棒的基体材料，高结晶型六方氮化硼作为高温润滑主体材料，辅以合适的助剂种类及用量，制备出了性能优良的氮化硼润滑棒。其中，有机硅氧烷类（BYK
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BO）作为防缩孔剂，有机硼酸酯作为减磨抗磨促进剂，长链脂肪酸（硬脂酸、软酯酸或油酸）作为硬度增强剂，它们与基体相容性好，可操作性强，在冷却过程中不会出现相分离。此外，助剂与基体之间以及助剂与助剂之间会发生链段的缠绕，它们之间的协同作用使六方氮化硼被牢牢的固定在石蜡中，大大增强了石蜡和六方氮化硼的结合强度，使得所制备的氮化硼润滑棒密度
高，润滑性能好，强度好，使用寿命长等优势。
[0016]本专利技术的有益效果：与现有润滑涂层相比，本专利技术采用全精炼石蜡和高结晶型六方氮化硼作为主体材料，在保证使用过程拥有良好的高温润滑性能的同时，又减少了污染，洁净环保，特别适用于铝加工领域。此外，该润滑棒在较苛刻环境下也能保持较长的使用寿命，减少涂层的涂抹次数，节省劳动力，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例1中制备的氮化硼润滑棒实物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型氮化硼润滑棒，其特征在于，包括如下重量百分比的原料：石蜡50%~80%、六方氮化硼20%~50%、防缩孔剂0.5%~3%、有机硼酸酯1%~5%和硬度增强剂0.2%~1.5%。2.根据权利要求1所述的环保型氮化硼润滑棒，其特征在于：所述的石蜡为58#、60#、62#或64#全精炼无烟石蜡。3.根据权利要求1所述的环保型氮化硼润滑棒，其特征在于：所述的六方氮化硼为高结晶型六方氮化硼，粒径在20.0μm~150.0μm之间，纯度在95%以上。4.根据权利要求1所述的环保型氮化硼润滑棒，其特征在于：所述的防缩孔剂为BYK<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海燕，孙家书，臧运波，张弛，翟滨，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：发明
国别省市：