專利名稱：水基鋁箔加工液的制作方法
技術領域：
本發明屬于潤滑劑技術領域，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：
冷藏冷凍系統的熱量交換是通過鋁翅片換熱器實現的，鋁翅片是由鋁(包括鋁合金)箔經沖壓、拉伸、穿孔、翻邊等多道工序加工制造而成。在鋁箔加工時表面需要噴涂潤滑油，以確保鋁箔順利加工成翅片并保護模具。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，因為油的存在會導致鋁箔表面親水角增大，降低換熱器效率。基于鋁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礦物油為基礎油，復配脂肪醇、酸、酯等添加劑得到的揮發性潤滑油組合物，該潤滑油既能滿足鋁箔沖壓的潤滑要求，又能在高溫環境下氣化除去，保持鋁箔表面潔凈與較小的親水角。揮發性潤滑油對人體皮膚有一定刺激性，易導致操作員工皮膚過敏、紅腫、潰爛等皮膚疾病；在受熱氣化時，需要較高的溫度，高溫烘爐的能耗較大；揮發性潤滑油氣化時產生不良氣味，氣體的排放增加了大氣中的VOC (可揮發有機化合物)含量，不利于環境保護。 基于揮發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，又能夠降低生產能耗、改善生產環境的新型潤滑劑。基于環境保護的目的，開發以水為基礎的加工液，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。將常規的水基金屬加工液直接用于鋁翅片換熱器，較大的粘度會導致鋁箔發粘、落片不暢，較多的表面殘留會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在穿片、脹管工序中進入換熱管內，導致換熱器質量變差。如果增加清洗工序，則清洗廢液的排放處理又會增加成本或導致環境污染。
發明內容
本發明的目的是提供一種低粘度水基鋁箔加工液，主要應用于鋁(包含鋁合金) 箔的沖壓、拉伸、穿孔、翻邊、軋制等操作，特別應用于空調鋁翅片換熱器的加工制造。本發明的水基加工液以水為基礎，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排放等優點，可以作為潤滑劑直接替換油劑用于空調鋁翅片換熱器加工制造。本發明按質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%
水余量本發明用于空調鋁翅片換熱加工的特別優選的組成是
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制得的具有羥烷基酰胺結構的化合物，脂肪酸是碳數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氧乙烷為親水基團的表面活性劑，如烷基聚氧乙烯醚、吐溫、聚醚中的一種或多種混合物；亦可采用現有技術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。優選為
去離子水。所述消泡劑可采用現有技術公知的各類消泡劑。所述水基加工液的40°C運動粘度為0. 5 4. 0mm2/s。所述水基加工液的生產是將烷基醇酰胺、醇胺、聚乙二醇型非離子表面活性劑、消泡劑依次加入水中，持續攪拌直至添加劑全部溶于水中，形成透明或半透明的穩定溶液。本發明的水基鋁箔加工液具有安全、環保、易清除的特性。目前鋁翅片換熱器加工中使用的揮發性潤滑油，其主要成分是沸點范圍在150 300°C、閉口閃點在50 100°C的精制礦物油。以礦物油為溶劑的揮發性潤滑油由于閃點低，因此容易燃燒，而水基加工液則
4不會燃燒，使用更安全。揮發性潤滑油的沸點較高，需要經過高溫加熱才能從工件表面清除，而水的沸點是100°c，在較低的溫度下即可蒸發除去，減少了加熱設備的能耗。揮發性潤滑油受熱會形成氣相有機物進入空氣，增加了揮發性有機物(VOC)的排放，對環境和健康造成危害，水基加工液受熱時只有水氣化進入空氣，不會增加VOC排放。與常規水基加工液相比，本發明的水基鋁箔加工液無需加入油性物質來提高潤滑性能，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品的粘度，使鋁箔沖壓設備運作流暢，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，不會影響鋁箔的表面光潔度， 無需增加額外的清洗工序。本發明對鋁箔有良好的適應性和易清除特性，適合鋁箔的高速沖壓、軋制等加工。 本發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到最小殘留，保證鋁箔表面光潔，保持換熱器質量不變，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，從而達到降低生產能耗，減少有機物、廢水、廢液的排放。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明做進一步描述，但本發明的實施方式不限于此。本發明水基鋁箔沖壓加工液的制備步驟如下按實施例I、實施例2、實施例3、實施例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定液體。將本發明水基加工液與現有的用于鋁翅片換熱器加工的揮發性潤滑油做性能對比，采用的評價方式如下最大無卡咬負荷GB/T 3142-1982潤滑劑承載力測定法。腐蝕試驗GB/T 5096-1985石油產品銅片腐蝕試驗法。SH/T 0195-1992潤滑油腐蝕試驗法。GB 11143-1989加抑制劑礦物油在水存在下防銹性能試驗法干燥性將I. Og樣品鋪展在Φ 120mm的培養皿中，敞口置于恒溫鼓風干燥箱中，過一定時間后取出，對比樣品測試前后重量變化得出干燥性百分數。親水角將親水鋁箔浸入樣品中浸泡5min，經過140°C、7min干燥后，往鋁箔上滴
O.002ml蒸餾水，測定其親水角。實施例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%對實施例1 4進行評價，結果見表-1。表-權利要求
1.一種水基鋁箔加工液，其特征在于按質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.如權利要求I所述的其特征在于按質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制得。
4.如權利要求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.如權利要求I或2所述的水基鋁箔加工液，其特征在于所得產物40°C的運動粘度為0.5 4. 0mm2/s。
7.權利要求I或2所述的水基鋁箔加工液用于空調鋁翅片換熱器加工的用途，其特征在于在空調鋁翅片換熱加工制造時使用權利要求I或2所述的水基鋁箔加工液作為潤滑劑。
全文摘要
本發明提供了一種低粘度水基鋁箔沖壓加工液。本發明按質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。對鋁箔有良好的適應性和易清除特性，適合鋁箔的高速沖壓、軋制等加工。可用于替代鋁翅片換熱器加工中使用的礦物油基揮發性潤滑油，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量不變，同時可以降低生產能耗和減少有機物排放。該加工液在常溫下即可干燥，取消了高溫干燥工序，從而達到降低生產能耗，減少揮發性有機物、廢水、廢液的排放。
文檔編號C10N30/06GK102604731SQ20121003601
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者張軍 申請人:佛山市順德區孚延盛潤滑油有限公司