锌铁合金板用硅基自润滑液的制备及应用研究

1.本发明涉及硅基润滑液技术领域，具体为锌铁合金板用硅基自润滑液的制备及应用研究。

背景技术：

2.润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大(约95％以上)，但有些应用场合则必须使用合成基础油和生物油基础油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。
3.矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了中国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。
4.矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。生物基础油(植物油)正越来越受欢迎，它可以生物降解而迅速的降低环境污染。由于当今世界上所有的工业企业都在寻求减少对环境污染的措施，而这种天然润滑油正拥有这个特点，虽然植物油成本高，但所增加的费用足以抵消使用其它矿物油、合成润滑油所带来的环境治理费用。
5.当前汽车制造、白家电等行业合金钢板在深冲前大量使用润滑油，且后续工序需要大量含氟氯清洗剂和水进行清洗，环境污染严重。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供锌铁合金板用硅基自润滑液的制备及应用研究，来解决了背景技术中存在的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：锌铁合金板用硅基自润滑液，所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：80-120份去离子水、40-80份中性硅溶胶、10-30份正硅酸乙酯、50-70份氟锆酸、0.3-0.6份玻璃粉。
8.优选的，所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：100份去离子水、60份中性硅溶胶、20份正硅酸乙酯、60份氟锆酸、0.4份玻璃粉。
9.锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，包括如下步骤：
10.s1：在去离子水中加入中性硅溶胶，然后进行升温，随后滴加正硅酸乙酯，然后快速冷却降温，得到有机硅改性硅溶胶；
11.s2、在氟锆酸中加入玻璃粉，随后进行搅拌，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶，再进行搅拌，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
12.优选的，所述步骤s1中，用水浴锅进行升温加热，且加热温度在70℃。
13.优选的，所述步骤s1中，正硅酸乙酯滴加控制时间在10min。
14.优选的，所述步骤s1中，快速降温至20℃。
15.优选的，所述步骤s2中，玻璃粉的目数为600目。
16.优选的，所述步骤s2中，加入玻璃粉的搅拌速度为120-180r/min。
17.优选的，所述步骤s2中，加入有机硅改性硅溶胶后的搅拌速度为120-180r/min。
18.锌铁合金板用硅基自润滑液的应用研究，包括硅基自润滑液的性能测试研究
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
20.本发明提出的硅基自润滑液通过对中性硅溶胶进行改性，提升了硅基自润滑液的使用效果，既消除使用润滑油及清洗剂又减少了生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本，利于推广使用。
具体实施方式
21.下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1本实施例按如下步骤制备新铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
23.(1)试验材料：锌铁合金板。
24.(2)自润滑液制备：
25.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至70℃，滴加20份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
26.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶30份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
27.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
28.实施例2本实施例按如下步骤制备锌铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
29.(1)试验材料：锌铁合金板。
30.(2)自润滑液制备：
31.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至70℃，滴加15份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
32.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶20份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
33.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
34.实施例3本实施例按如下步骤制备锌铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
35.(1)试验材料：锌铁合金板。
36.(2)自润滑液制备：
37.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至70℃，
滴加15份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
38.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶30份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
39.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
40.实施例4本实施例按如下步骤制备新铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
41.(1)试验材料：锌铁合金板。
42.(2)自润滑液制备：
43.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至100℃，滴加20份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
44.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶30份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
45.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
46.实施例5本实施例按如下步骤制备锌铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
47.(1)试验材料：锌铁合金板。
48.(2)自润滑液制备：
49.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至100℃，滴加15份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
50.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶20份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
51.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
52.实施例6本实施例按如下步骤制备锌铁合金板用硅基自润滑液及使用方法：
53.(1)试验材料：锌铁合金板。
54.(2)自润滑液制备：
55.s1、以重量份计，在100份去离子水中加入60份中性硅溶胶，升高反应温度至100℃，滴加15份正硅酸乙酯，控制滴加时间在10min，然后快速冷却降温到20℃，得到有机硅改性硅溶胶；
56.s2、以重量份计，在60份氟锆酸中加入玻璃粉0.4份，搅拌5min，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶30份，搅拌10min，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。
57.(3)自润滑工艺：表面处理干净的锌铁合金片在自润滑液中浸泡8s后，于80℃烘箱放置12s，取出自然状态下放置24后进行性能测试。
58.测试方法：
59.将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6中浸泡自润滑液并烘干的锌铁合金片取出，按照以下规格进行测试；
60.(1)摩擦系数测定：采用astm d1894方法进行测试。将涂覆自润滑液并烘干后的样片固定在mxd-02摩擦系数仪上的试验板上，然后将滑块按照具体操作说明放置在试验板上第一个试样的中央，启动测试装置进行测试。
61.(2)冲压测试：外送武汉钢铁研究院进行测试。采用gb/t 34566-2017进行测试。
62.(3)清洗测试：采用帕克濑精公司生产的fc-4360，配制成含量为2％的溶液，浸泡10s，然后用分别用自来水和去离子水清洗，采用nr-2100ib红外测膜仪进行膜厚测试。
63.(4)涂装性能：参照gb9286-1998标准进行涂装性能测试。先在清洗干净后的钢板表面静电喷涂粉末涂料，于240℃烘烤20min，取出冷却后用进行百格测试。
64.(5)耐指纹性能：在涂层的表面涂抹凡士林，然后用cs-10便携式差仪器进行差测试。
65.(6)油品相容性：在干燥后的涂层表面涂抹奎克rust veto 377-hf防锈油，观察油层的分布均匀情况。
66.测试结果如下：
67.实施例摩擦系数冲压清洗涂装耐指纹
△
e油品相容1#0.15相当99.2％1级2.85良好2#0.11略好99.1％0级2.52良好3#0.13相当99.3％1级2.46良好4#0.12略好99.5％0级2.73良好5#0.14相当99.0％2级2.68良好6#0.13相当99.3％0级2.91良好
68.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.锌铁合金板用硅基自润滑液，其特征在于，所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：80-120份去离子水、40-80份中性硅溶胶、10-30份正硅酸乙酯、50-70份氟锆酸、0.3-0.6份玻璃粉。2.根据权利要求1所述的锌铁合金板用硅基自润滑液，其特征在于：所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：100份去离子水、60份中性硅溶胶、20份正硅酸乙酯、60份氟锆酸、0.4份玻璃粉。3.根据权利要求1-2所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：在去离子水中加入中性硅溶胶，然后进行升温，随后滴加正硅酸乙酯，然后快速冷却降温，得到有机硅改性硅溶胶；s2、在氟锆酸中加入玻璃粉，随后进行搅拌，加入s1制备的有机硅改性硅溶胶，再进行搅拌，即制备得到锌铁合金板表面用硅基自润滑液。4.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，用水浴锅进行升温加热，且加热温度在70℃。5.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，正硅酸乙酯滴加控制时间在10min。6.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，快速降温至20℃。7.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，玻璃粉的目数为600目。8.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，加入玻璃粉的搅拌速度为120-180r/min。9.根据权利要求3所述的锌铁合金板用硅基自润滑液的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，加入有机硅改性硅溶胶后的搅拌速度为120-180r/min。10.锌铁合金板用硅基自润滑液的应用研究，其特征在于：包括硅基自润滑液的性能测试研究。

技术总结

本发明公开了锌铁合金板用硅基自润滑液的制备及应用研究，所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：80-120份去离子水、40-80份中性硅溶胶、10-30份正硅酸乙酯、50-70份氟锆酸、0.3-0.6份玻璃粉；所述的硅基自润滑液包括以下重量份的材料组成：100份去离子水、60份中性硅溶胶、20份正硅酸乙酯、60份氟锆酸、0.4份玻璃粉；本发明提出的硅基自润滑液通过对中性硅溶胶进行改性，提升了硅基自润滑液的使用效果，既消除使用润滑油及清洗剂又减少了生产工序，提高了生产效率，降低了生产成本，利于推广使用。广使用。