專利名稱：水基鋁箔加工液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤滑劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于鋁(包括鋁合金)箔加工的低粘度水
基加工液。
背景技術(shù)：
冷藏冷凍系統(tǒng)的熱量交換是通過鋁翅片換熱器實(shí)現(xiàn)的，鋁翅片是由鋁(包括鋁合金)箔經(jīng)沖壓、拉伸、穿孔、翻邊等多道工序加工制造而成。在鋁箔加工時(shí)表面需要噴涂潤滑油，以確保鋁箔順利加工成翅片并保護(hù)模具。鋁翅片組裝成換熱器后，需要將鋁箔表面殘留的潤滑油徹底除去，因?yàn)橛偷拇嬖跁?huì)導(dǎo)致鋁箔表面親水角增大，降低換熱器效率?；阡X翅片換熱器加工的特殊要求，目前使用的潤滑油是以深度精制的輕質(zhì)礦物油為基礎(chǔ)油，復(fù)配脂肪醇、酸、酯等添加劑得到的揮發(fā)性潤滑油組合物，該潤滑油既能滿足鋁箔沖壓的潤滑要求，又能在高溫環(huán)境下氣化除去，保持鋁箔表面潔凈與較小的親水角。揮發(fā)性潤滑油對(duì)人體皮膚有一定刺激性，易導(dǎo)致操作員工皮膚過敏、紅腫、潰爛等皮膚疾??；在受熱氣化時(shí)，需要較高的溫度，高溫烘爐的能耗較大；揮發(fā)性潤滑油氣化時(shí)產(chǎn)生不良?xì)馕?，氣體的排放增加了大氣中的VOC (可揮發(fā)有機(jī)化合物)含量，不利于環(huán)境保護(hù)。 基于揮發(fā)性潤滑油的這些缺陷，在鋁翅片換熱器加工中需要一種既能滿足加工要求，又能夠降低生產(chǎn)能耗、改善生產(chǎn)環(huán)境的新型潤滑劑。基于環(huán)境保護(hù)的目的，開發(fā)以水為基礎(chǔ)的加工液，無需高溫氣化除去，減少大氣 VOC排放。目前使用的水基金屬加工液主要用來加工單個(gè)部件，均是以潤滑、冷卻、防銹為主要目的，加工液的粘度較大，在工件表面殘留較多。為除去這些殘留的潤滑劑，需要在加工后增加專門的清洗、干燥工序，然后再用于設(shè)備組裝。在鋁翅片換熱器的加工制造中，鋁箔沖壓成翅片后先經(jīng)過穿片、脹管工序組裝成換熱器后，再通過高溫烘爐去除殘留潤滑劑。將常規(guī)的水基金屬加工液直接用于鋁翅片換熱器，較大的粘度會(huì)導(dǎo)致鋁箔發(fā)粘、落片不暢，較多的表面殘留會(huì)影響鋁箔的潔凈度及使用效果。沖壓后殘留在鋁箔表面的加工液會(huì)在穿片、脹管工序中進(jìn)入換熱管內(nèi)，導(dǎo)致?lián)Q熱器質(zhì)量變差。如果增加清洗工序，則清洗廢液的排放處理又會(huì)增加成本或?qū)е颅h(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低粘度水基鋁箔加工液，主要應(yīng)用于鋁(包含鋁合金) 箔的沖壓、拉伸、穿孔、翻邊、軋制等操作，特別應(yīng)用于空調(diào)鋁翅片換熱器的加工制造。本發(fā)明的水基加工液以水為基礎(chǔ)，配以各種功能助劑而得到，具有潤滑、防銹、低殘留特性，并且安全、不燃、無VOC排放等優(yōu)點(diǎn)，可以作為潤滑劑直接替換油劑用于空調(diào)鋁翅片換熱器加工制造。本發(fā)明按質(zhì)量百分比由以下組分組成烷基醇酰胺0. 05^2%
醇胺(T4%
聚乙二醇型非離子表面活性劑0.05 2%
消泡劑0 0.01%
水余量本發(fā)明用于空調(diào)鋁翅片換熱加工的特別優(yōu)選的組成是
烷基醇酰胺0. 05 0. 5%
醇胺(Tl%
聚乙二醇型非離子表面活性劑0.05、. 5%
消泡劑0 0.01%
水余量
所述的烷基醇酰胺是脂肪酸和醇胺和通過酰胺化反應(yīng)制得的具有羥烷基酰胺結(jié)構(gòu)的化合物，脂肪酸是碳數(shù)6 20的烴基酸中的一種或多種混合酸，醇胺是選自單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺中的一種，如N-(2-羥乙基)十二烷基酰胺；N，N-二 (2-羥乙基)十二烷基酰胺；N-(2-羥丙基)十二烷基酰胺；N，N-二(2-羥丙基)十二烷基酰胺；椰油酸二乙醇酰胺、椰油酸單乙醇酰胺等。所述醇胺可以選自單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或多種混合物。所述的聚乙二醇型非離子表面活性劑是以環(huán)氧乙烷為親水基團(tuán)的表面活性劑，如烷基聚氧乙烯醚、吐溫、聚醚中的一種或多種混合物；亦可采用現(xiàn)有技術(shù)公知的各種聚乙二醇型非離子表面活性劑。所述的水可以選自地表水、地下水、自來水、蒸餾水、去離子水、超純水等。優(yōu)選為
去離子水。所述消泡劑可采用現(xiàn)有技術(shù)公知的各類消泡劑。所述水基加工液的40°C運(yùn)動(dòng)粘度為0. 5 4. 0mm2/s。所述水基加工液的生產(chǎn)是將烷基醇酰胺、醇胺、聚乙二醇型非離子表面活性劑、消泡劑依次加入水中，持續(xù)攪拌直至添加劑全部溶于水中，形成透明或半透明的穩(wěn)定溶液。本發(fā)明的水基鋁箔加工液具有安全、環(huán)保、易清除的特性。目前鋁翅片換熱器加工中使用的揮發(fā)性潤滑油，其主要成分是沸點(diǎn)范圍在150 300°C、閉口閃點(diǎn)在50 100°C的精制礦物油。以礦物油為溶劑的揮發(fā)性潤滑油由于閃點(diǎn)低，因此容易燃燒，而水基加工液則
4不會(huì)燃燒，使用更安全。揮發(fā)性潤滑油的沸點(diǎn)較高，需要經(jīng)過高溫加熱才能從工件表面清除，而水的沸點(diǎn)是100°c，在較低的溫度下即可蒸發(fā)除去，減少了加熱設(shè)備的能耗。揮發(fā)性潤滑油受熱會(huì)形成氣相有機(jī)物進(jìn)入空氣，增加了揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的排放，對(duì)環(huán)境和健康造成危害，水基加工液受熱時(shí)只有水氣化進(jìn)入空氣，不會(huì)增加VOC排放。與常規(guī)水基加工液相比，本發(fā)明的水基鋁箔加工液無需加入油性物質(zhì)來提高潤滑性能，僅使用烷基醇酰胺和聚乙二醇型非離子表面活性劑做為摩擦改進(jìn)劑即可滿足鋁箔沖壓的潤滑要求。烷基醇酰胺本身具有防銹能力，加入額外的醇胺可以提高整體的防銹能力。 在滿足潤滑和防銹的條件下，使用較少的添加劑量可以降低產(chǎn)品的粘度，使鋁箔沖壓設(shè)備運(yùn)作流暢，無粘箔或落片不暢的問題。較低的粘度還可以減少加工液在鋁箔上的殘留量，可以更快速地除去水分，留在鋁箔表面的添加劑的量也非常少，不會(huì)影響鋁箔的表面光潔度， 無需增加額外的清洗工序。本發(fā)明對(duì)鋁箔有良好的適應(yīng)性和易清除特性，適合鋁箔的高速?zèng)_壓、軋制等加工。 本發(fā)明提供的低粘度水基鋁箔加工液可用于替代鋁翅片換熱器加工中使用的揮發(fā)性潤滑油，既能夠滿足鋁箔加工成翅片的潤滑要求，又能夠在鋁箔表面達(dá)到最小殘留，保證鋁箔表面光潔，保持換熱器質(zhì)量不變，無需增加清洗工序。該加工液在常溫下即可干燥，取消了高溫干燥工序，從而達(dá)到降低生產(chǎn)能耗，減少有機(jī)物、廢水、廢液的排放。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。本發(fā)明水基鋁箔沖壓加工液的制備步驟如下按實(shí)施例I、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4所述比例在容器中分別加入水、烷基醇酰胺、醇胺、聚乙二醇型非離子表面活性劑、消泡劑，攪拌至透明或半透明的穩(wěn)定液體。將本發(fā)明水基加工液與現(xiàn)有的用于鋁翅片換熱器加工的揮發(fā)性潤滑油做性能對(duì)比，采用的評(píng)價(jià)方式如下最大無卡咬負(fù)荷GB/T 3142-1982潤滑劑承載力測(cè)定法。腐蝕試驗(yàn)GB/T 5096-1985石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)法。SH/T 0195-1992潤滑油腐蝕試驗(yàn)法。GB 11143-1989加抑制劑礦物油在水存在下防銹性能試驗(yàn)法干燥性將I. Og樣品鋪展在Φ 120mm的培養(yǎng)皿中，敞口置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，過一定時(shí)間后取出，對(duì)比樣品測(cè)試前后重量變化得出干燥性百分?jǐn)?shù)。親水角將親水鋁箔浸入樣品中浸泡5min，經(jīng)過140°C、7min干燥后，往鋁箔上滴
O.002ml蒸餾水，測(cè)定其親水角。實(shí)施例I :
椰油酸二乙醇酰胺(I: OO. 05%三乙醇胺1%
吐溫-200. 05%
聚醚消泡劑0. 01%
去離子水98. 89%實(shí)施例2
椰油酸二乙醇酰胺(1: 1)2%
三乙醇胺4%
吐溫-202%
聚醚消泡劑0. 01%
去離子水91. 99%實(shí)施例3
椰油酸二乙醇酰胺(1: 1)0.5%
吐溫-200. 5%
聚醚消泡劑0. 01%
去離子水98. 99%實(shí)施例4
椰油酸二乙醇酰胺(1: 2)0. 5%
吐溫-200. 5%
聚醚消泡劑0. 01%
去離子水98. 99%對(duì)實(shí)施例1 4進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表-1。表-權(quán)利要求
1.一種水基鋁箔加工液，其特征在于按質(zhì)量百分比由以下組分組成烷基醇酰胺0. 05 醇胺(T4%聚乙二醇型非離子表面活性劑0.05 2%消泡劑0 0.01%水余量。
2.如權(quán)利要求I所述的其特征在于按質(zhì)量百分比由以下組分組成烷基醇酰胺0. 05 0. 5%醇胺(Tl%聚乙二醇型非離子表面活性劑0.05、. 5%消泡劑0 0.01%水余量。
3.如權(quán)利要求I或2所述的水基鋁箔加工液，其特征在于所述烷基醇酰胺是碳數(shù)6 20的脂肪酸中的一種或多種和單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺中的一種或多種通過酰胺化反應(yīng)制得。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的水基鋁箔加工液，其特征在于所述烷基醇酰胺選自如下之一 N-(2-羥乙基)十二烷基酰胺；N，N-二(2-羥乙基)十二烷基酰胺；N-(2-羥丙基) 十二烷基酰胺；N，N-二(2-羥丙基)十二烷基酰胺；椰油酸二乙醇酰胺、椰油酸單乙醇酰胺。
5.如權(quán)利要求I或2所述的水基鋁箔加工液，其特征在于所述醇胺選自如下的一種或多種混合物單乙醇胺、二乙醇胺、一異丙醇胺、二異丙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺。
6.如權(quán)利要求I或2所述的水基鋁箔加工液，其特征在于所得產(chǎn)物40°C的運(yùn)動(dòng)粘度為0.5 4. 0mm2/s。
7.權(quán)利要求I或2所述的水基鋁箔加工液用于空調(diào)鋁翅片換熱器加工的用途，其特征在于在空調(diào)鋁翅片換熱加工制造時(shí)使用權(quán)利要求I或2所述的水基鋁箔加工液作為潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低粘度水基鋁箔沖壓加工液。本發(fā)明按質(zhì)量百分比由以下組分組成烷基醇酰胺0.05～2％；醇胺0～4％；聚乙二醇型非離子表面活性劑0.05～2％；消泡劑0～0.1％；余量為水。對(duì)鋁箔有良好的適應(yīng)性和易清除特性，適合鋁箔的高速?zèng)_壓、軋制等加工?？捎糜谔娲X翅片換熱器加工中使用的礦物油基揮發(fā)性潤滑油，既能夠滿足鋁箔加工成翅片的潤滑要求，又能夠在鋁箔表面達(dá)到最小殘留，無需增加清洗工序，保持鋁箔表面光潔以及換熱器質(zhì)量不變，同時(shí)可以降低生產(chǎn)能耗和減少有機(jī)物排放。該加工液在常溫下即可干燥，取消了高溫干燥工序，從而達(dá)到降低生產(chǎn)能耗，減少揮發(fā)性有機(jī)物、廢水、廢液的排放。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102604731SQ20121003601
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者張軍 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)孚延盛潤滑油有限公司