鋅鐵合金板用矽基自潤滑液的製備及應用研究
2024-04-14 12:15:05
1.本發明涉及矽基潤滑液技術領域，具體為鋅鐵合金板用矽基自潤滑液的製備及應用研究。
背景技術：
2.潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、合成基礎油以及生物基礎油三大類。礦物基礎油應用廣泛，用量很大(約95％以上)，但有些應用場合則必須使用合成基礎油和生物油基礎油調配的產品，因而使這兩種基礎油得到迅速發展。
3.礦油基礎油由原油提煉而成。潤滑油基礎油主要生產過程有：常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精製、溶劑脫蠟、白土或加氫補充精製。1995年修訂了中國現行的潤滑油基礎油標準，主要修改了分類方法，並增加了低凝和深度精製兩類專用基礎油標準。礦物型潤滑油的生產，最重要的是選用最佳的原油。
4.礦物基礎油的化學成分包括高沸點、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴(直鏈、支鏈、多支鏈)、環烷烴(單環、雙環、多環)、芳烴(單環芳烴、多環芳烴)、環烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴類化合物。生物基礎油(植物油)正越來越受歡迎，它可以生物降解而迅速的降低環境汙染。由於當今世界上所有的工業企業都在尋求減少對環境汙染的措施，而這種天然潤滑油正擁有這個特點，雖然植物油成本高，但所增加的費用足以抵消使用其它礦物油、合成潤滑油所帶來的環境治理費用。
5.當前汽車製造、白色家電等行業合金鋼板在深衝前大量使用潤滑油，且後續工序需要大量含氟氯清洗劑和水進行清洗，環境汙染嚴重。
技術實現要素：
6.本發明的目的在於提供鋅鐵合金板用矽基自潤滑液的製備及應用研究，來解決了背景技術中存在的問題。
7.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：鋅鐵合金板用矽基自潤滑液，所述的矽基自潤滑液包括以下重量份的材料組成：80-120份去離子水、40-80份中性矽溶膠、10-30份正矽酸乙酯、50-70份氟鋯酸、0.3-0.6份玻璃粉。
8.優選的，所述的矽基自潤滑液包括以下重量份的材料組成：100份去離子水、60份中性矽溶膠、20份正矽酸乙酯、60份氟鋯酸、0.4份玻璃粉。
9.鋅鐵合金板用矽基自潤滑液的製備方法，包括如下步驟：
10.s1：在去離子水中加入中性矽溶膠，然後進行升溫，隨後滴加正矽酸乙酯，然後快速冷卻降溫，得到有機矽改性矽溶膠；
11.s2、在氟鋯酸中加入玻璃粉，隨後進行攪拌，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠，再進行攪拌，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
12.優選的，所述步驟s1中，用水浴鍋進行升溫加熱，且加熱溫度在70℃。
13.優選的，所述步驟s1中，正矽酸乙酯滴加控制時間在10min。
14.優選的，所述步驟s1中，快速降溫至20℃。
15.優選的，所述步驟s2中，玻璃粉的目數為600目。
16.優選的，所述步驟s2中，加入玻璃粉的攪拌速度為120-180r/min。
17.優選的，所述步驟s2中，加入有機矽改性矽溶膠後的攪拌速度為120-180r/min。
18.鋅鐵合金板用矽基自潤滑液的應用研究，包括矽基自潤滑液的性能測試研究
19.與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
20.本發明提出的矽基自潤滑液通過對中性矽溶膠進行改性，提升了矽基自潤滑液的使用效果，既消除使用潤滑油及清洗劑又減少了生產工序，提高了生產效率，降低了生產成本，利於推廣使用。
具體實施方式
21.下面將結合本發明中的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
22.實施例1本實施例按如下步驟製備新鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
23.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
24.(2)自潤滑液製備：
25.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至70℃，滴加20份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
26.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠30份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
27.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
28.實施例2本實施例按如下步驟製備鋅鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
29.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
30.(2)自潤滑液製備：
31.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至70℃，滴加15份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
32.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠20份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
33.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
34.實施例3本實施例按如下步驟製備鋅鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
35.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
36.(2)自潤滑液製備：
37.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至70℃，
滴加15份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
38.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠30份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
39.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
40.實施例4本實施例按如下步驟製備新鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
41.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
42.(2)自潤滑液製備：
43.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至100℃，滴加20份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
44.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠30份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
45.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
46.實施例5本實施例按如下步驟製備鋅鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
47.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
48.(2)自潤滑液製備：
49.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至100℃，滴加15份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
50.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠20份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
51.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
52.實施例6本實施例按如下步驟製備鋅鐵合金板用矽基自潤滑液及使用方法：
53.(1)試驗材料：鋅鐵合金板。
54.(2)自潤滑液製備：
55.s1、以重量份計，在100份去離子水中加入60份中性矽溶膠，升高反應溫度至100℃，滴加15份正矽酸乙酯，控制滴加時間在10min，然後快速冷卻降溫到20℃，得到有機矽改性矽溶膠；
56.s2、以重量份計，在60份氟鋯酸中加入玻璃粉0.4份，攪拌5min，加入s1製備的有機矽改性矽溶膠30份，攪拌10min，即製備得到鋅鐵合金板表面用矽基自潤滑液。
57.(3)自潤滑工藝：表面處理乾淨的鋅鐵合金片在自潤滑液中浸泡8s後，於80℃烘箱放置12s，取出自然狀態下放置24後進行性能測試。
58.測試方法：
59.將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和實施例6中浸泡自潤滑液並烘乾的鋅鐵合金片取出，按照以下規格進行測試；
60.(1)摩擦係數測定：採用astm d1894方法進行測試。將塗覆自潤滑液並烘乾後的樣片固定在mxd-02摩擦係數儀上的試驗板上，然後將滑塊按照具體操作說明放置在試驗板上第一個試樣的中央，啟動測試裝置進行測試。
61.(2)衝壓測試：外送武漢鋼鐵研究院進行測試。採用gb/t 34566-2017進行測試。
62.(3)清洗測試：採用帕克瀨精公司生產的fc-4360，配製成含量為2％的溶液，浸泡10s，然後用分別用自來水和去離子水清洗，採用nr-2100ib紅外測膜儀進行膜厚測試。
63.(4)塗裝性能：參照gb9286-1998標準進行塗裝性能測試。先在清洗乾淨後的鋼板表面靜電噴塗粉末塗料，於240℃烘烤20min，取出冷卻後用進行百格測試。
64.(5)耐指紋性能：在塗層的表面塗抹凡士林，然後用cs-10可攜式色差儀器進行色差測試。
65.(6)油品相容性：在乾燥後的塗層表面塗抹奎克rust veto 377-hf防鏽油，觀察油層的分布均勻情況。
66.測試結果如下：
67.實施例摩擦係數衝壓清洗塗裝耐指紋
△
e油品相容1#0.15相當99.2％1級2.85良好2#0.11略好99.1％0級2.52良好3#0.13相當99.3％1級2.46良好4#0.12略好99.5％0級2.73良好5#0.14相當99.0％2級2.68良好6#0.13相當99.3％0級2.91良好
68.需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個
……」
限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
69.儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。