一种冲压油及其在铝材和铜材加工中的应用

摘要

本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：70wt％～90wt％的白油；5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；1wt％～10wt％的合成酯；1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。由于本发明提供的冲压油中的基础油由烷烃组成，在光照下不黄变，不生成黄斑，具有优越的UV稳定性，且由于烷烃化学加工稳定，不易氧化，使得冲压油具有优越的氧化稳定性。本发明提供的冲压油在用于铝材和铜材加工时，对铜材和铝材的腐蚀性较弱。而且，本发明提供的冲压油还具有优越的润滑性能、自然挥发性能和冷却性能，且不消耗臭氧，VOC含量极低，可生物降解，具有较高的环保价值。

权利要求

1.一种冲压油，包括以下组分：

75wt％～85wt％TOTAL HYDROSEAL G232H的精制白油；

5wt％～20wt％型号为D40的脱芳烃溶剂；

3wt％～8wt％型号为3600的合成酯；

3wt％～8wt％型号为3015的硫化脂肪酸酯。

2.权利要求1所述的冲压油在铝材和铜材加工中的应用。

说明书

一种冲压油及其在铝材和铜材加工中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及冲压技术领域，尤其涉及一种冲压油及其在铝材和铜材加工中的应用。

背景技术

[0002] 冲压制品在现代汽车、拖拉机、机电、电器、仪器仪表、电子产品和日常生活用品中占有相当大的比例。在冲压加工过程中，摩擦主要发生在工件与模具相对运动时，这时冲压模具要承受带冲击性的重负荷和较高的工作温度，同时相对运动速度快。在这样的条件下，为了保证冲压制品表面的光洁度，并控制摩擦，这就要求冲压油具有良好的润滑性、挤压抗磨性、防腐蚀性和防锈性等，从而在生产出合格冲压制品的同时，达到保护冲压机的目的。

[0003] 高速铝翅片冲压油是针对制冷行业用高速冲床加工铝翅片而开发的润滑油产品，该类冲床原使用高粘度的冲压油进行翅片的冲压加工润滑，加工后的翅片表面的冲压油需用溶剂清洗，以保证翅片的传热效率。清洗所用清洗剂一般为三氯乙烯，对操作人员的健康及环境的保护均带来不利影响；也有用碱性清洗剂清洗，这会带来废液排放问题。而且在翅片与冷凝管接触处因毛细管作用和机械隔离作用，冲压油不容易被清洗干净。

[0004] 随着人们环保意识的增强，到80年代中期，国外公司开发出挥发性冲压油，冲压加工工艺后采用自然挥发或加温挥发的方法去除工件表面的残油，不同溶剂清洗就可以满足吓倒工序的加工要求，无废液排放，减少污染。如现有技术中公开的HC-L200挥发性冲压油，以加氢精制窄馏分轻质有为基础油，添加特指的脂肪酸酯为油性剂以及自制的润湿剂和复合防锈剂等添加剂调合得到，该挥发性冲压油具有良好的挥发性能，且具有较好的润滑性能、亲水型、低温性能和耐腐蚀性能，但是其并没有关注冲压油在存放过程中的稳定性，UV稳定性和氧化稳定性不能满足生产需要。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种冲压油及其在铝材和铜材加工中的应用，本发明提供的冲压油具有较好的UV稳定性和氧化稳定性。

[0006] 本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：

[0007] 70wt％～90wt％的白油；

[0008] 5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；

[0009] 1wt％～10wt％的合成酯；

[0010] 1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。

[0011] 优选的，所述白油中芳烃的含量＜50ppm；

[0012] 所述白油中苯的含量＜50ppm；

[0013] 所述白油中硫的含量＜5ppm。

[0014] 优选的，20℃下所述白油的粘度＜5mm2/s(cSt)；

[0015] 40℃下所述白油的粘度＜3mm2/s(cSt)。

[0016] 优选的，所述脱芳烃溶剂中芳烃的含量＜0.01wt％；

[0017] 所述脱芳烃溶剂中苯的含量＜3ppm。

[0018] 优选的，所述脱芳烃溶剂的苯胺点＜80℃；

[0019] 20℃下所述脱芳烃溶剂的粘度＜3mm2/s(cSt)。

[0020] 优选的，所述合成酯的皂化值为250～270；

[0021] 所述合成酯的酸值≤1.48mg KOH/g。

[0022] 优选的，20℃下所述合成酯的粘度＜3.5mm2/s(cSt)；

[0023] 40℃下所述合成酯的粘度＜2.5mm2/s(cSt)。

[0024] 优选的，所述硫化脂肪酸酯中硫的含量为10wt％～20wt％。

[0025] 优选的，包括以下组分：

[0026] 75wt％～95wt％的白油；

[0027] 8wt％～15wt％的脱芳烃溶剂；

[0028] 3wt％～8wt％的合成酯；

[0029] 3wt％～8wt％的硫化脂肪酸酯。

[0030] 本发明提供了上述技术方案所述的冲压油在铝材和铜材加工中的应用。

[0031] 本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：70wt％～90wt％的白油；5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；1wt％～10wt％的合成酯；1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。由于本发明提供的冲压油中的基础油由烷烃组成，在光照下不黄变，不生成黄斑，具有优越的UV稳定性，且由于烷烃化学加工稳定，不易氧化，使得冲压油具有优越的氧化稳定性。

[0032] 而且，本发明提供的冲压油在用于铝材和铜材加工时，对铜材和铝材的腐蚀性较弱。本发明实验结果表明，在100℃下，将本发明提供的冲压油作用于铜片3h，腐蚀性指数为1。本发明提供的冲压油还具有优良的润滑性能，防止金属表面直接接触，保护工件，延长模具寿命；还具有优良的挥发性能，不需加热，可自然挥发，无残留；冷却性能较好，减少了加工时的摩擦生热；还具有优越的环保性能，不消耗臭氧，VOC低排放物，可生物降解。

具体实施方式

[0033] 本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：

[0034] 70wt％～90wt％的白油；

[0035] 5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；

[0036] 1wt％～10wt％的合成酯；

[0037] 1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。

[0038] 本发明提供的冲压油的基础油由烷烃组成，使得冲压油在光照下不黄变，不生成黄斑，具有优越的UV稳定性，且由于烷烃化学加工稳定，不易氧化，具有优越的氧化稳定性。而且，本发明提供的冲压油在用于铝材和铜材加工时，对铜材和铝材的腐蚀性较弱。本发明实验结果表明，在100℃下，将本发明提供的冲压油作用于铜片3h，腐蚀性指数为1。本发明提供的冲压油还具有优良的润滑性能，防止金属表面直接接触，保护工件，延长模具寿命；
还具有优良的挥发性能，不需加热，可自然挥发，无残留；冷却性能较好，减少了加工时的摩擦生热；还具有优越的环保性能，不消耗臭氧，VOC低排放物，可生物降解。

[0039] 本发明提供的冲压油包括70wt％～90wt％的白油，优选为75wt％～85wt％，更优选为78wt％～82wt％，最优选为81wt％。在本发明中，20℃下所述白油的粘度优选＜5mm2/s(cSt)，更优选＜4mm2/s(cSt)，最优选为3.6mm2/s(cSt)；40℃下所述白油的粘度优选＜3mm2/s(cSt)，更优选＜2.5mm2/s(cSt)，最优选为2.4mm2/s(cSt)；在本发明中，所述白油的粘度可采用ASTM D 445测试方法测试得到。

[0040] 在本发明中，所述白油的初沸点优选为200℃～250℃，更优选为210℃～245℃，最优选为220℃～240℃；在本发明的实施例中，可具体采用初沸点为236℃的白油。在本发明中，所述白油的干点优选为250℃～280℃，更优选为255℃～270℃，最优选为260℃～265℃；在本发明的实施例中，可具体采用干点为262℃的白油。在本发明中，所述白油的初沸点和干点可采用ASTM D 86测试方法测试得到。

[0041] 在本发明中，所述白油中芳烃的含量优选＜50ppm，更优选≤40ppm，最优选≤35ppm；在本发明的实施例中，可具体采用芳烃含量为30ppm的白油。在本发明中，所述白油中苯的含量优选＜50ppm，更优选≤20ppm，最优选为≤5ppm，最最优选为0ppm；在本发明的实施例中，可具体采用不含有苯的白油。在本发明中，所述白油中硫的含量优选＜5ppm，更优选≤3ppm，最优选≤1ppm；在本发明的实施例中，可具体采用硫含量≤1ppm的白油。在本发明中，所述白油的芳烃含量可采用UA TOTAL 1L 014测试方法测试得到；所述白油的苯含量可采用ASTM D 4367测试方法测试得到；所述白油的硫含量可采用ASTM D 5453测试方法测试得到。

[0042] 在本发明中，所述白油的倾点优选＜-30℃，更优选≤-40℃，最优选≤-45℃；在本发明的实施例中，可具体采用倾点为-50℃的白油。在本发明中，所述白油的闪点优选＞100℃，更优选为100℃～105℃；在本发明的实施例中，可具体采用闪点为103℃的白油。在本发明中，所述白油的倾点可采用ASTM D 97测试方法测试得到；所述白油的闪点可采用ASTM D 93测试方法测试得到，采用彭斯克-马丁闭杯法。

[0043] 在本发明中，所述白油优选为精制白油。本发明对所述精制白油的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的精制白油的市售商品即可，在本发明的实施例中，所述精制白油可具体采用型号为TOTAL HYDROSEAL G232H的精制白油。

[0044] 本发明提供的冲压油包括5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂，优选为8wt％～15wt％，更优选为9wt％～12wt％；在本发明的实施例中，所述脱芳烃溶剂的质量含量可具体为9wt％、10wt％、11wt％或12wt％。在本发明中，15℃下所述脱芳烃溶剂的密度优选为750kg/m3～780kg/m3，更优选为760kg/m3～775kg/m3，最优选为770kg/m3。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的密度可采用ASTM D 4052测试方法测试得到。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的赛波特颜色优选为25～35，更优选为28～32，最优选为30；在本发明中，所述脱芳烃溶剂的赛波特颜色可采用ASTM D 156测试方法测试得到。

[0045] 在本发明中，所述脱芳烃溶剂的初沸点优选＞120℃，更优选为130℃～160℃，最优选为140℃～155℃；在本发明的实施例中，可具体采用初沸点为140℃、145℃、150℃或155℃的脱芳烃溶剂。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的干点优选为190℃～210℃，更优选为
195℃～205℃，最优选为200℃。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的初沸点和干点可采用ASTM D 86测试方法测试得到。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的闪点优选≥40℃，更优选为40℃～
45℃，最优选为42℃。在本发明中所述脱芳烃溶剂的闪点可采用采用ASTM D 93测试方法测试得到，采用彭斯克-马丁闭杯法。

[0046] 在本发明中，以乙醚的挥发率作为单位1，所述脱芳烃溶剂的挥发率优选为60～70，更优选为62～68，最优选为65。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的挥发率可采用DIN 53170测试方法测试得到。

[0047] 在本发明中，所述脱芳烃溶剂中芳烃的含量优选＜0.01wt％，更优选≤0.008wt％，最优选为≤0.005wt％；所述脱芳烃溶剂中苯的含量优选＜5ppm，更优选＜
3ppm，最优选为＜1ppm。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的芳烃含量可采用HPLC-IP 391测试方法测试得到，所述脱芳烃溶剂的苯含量可采用ASTM D 4367测试方法测试得到。

[0048] 在本发明中，所述脱芳烃溶剂的苯胺点优选＜80℃，更优选≤75℃，最优选≤70℃；在本发明的实施例中，可具体采用苯胺点为68℃的脱芳烃溶剂。在本发明中，20℃下所述脱芳烃溶剂的粘度优选＜3mm2/s(cSt)，更优选≤2mm2/s(cSt)，最优选≤1.5mm2/s(cSt)；在本发明的实施例中，可具体采用20℃下粘度为1.3mm2/s(cSt)的脱芳烃溶剂。在本发明中，所述脱芳烃溶剂的苯胺点可采用ASTM D 611测试方法测试得到；所述脱芳烃溶剂的粘度可采用ASTM D 445测试方法测试得到。

[0049] 本发明对所述脱芳烃溶剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述脱芳烃溶剂的市售商品即可，如在本发明的实施例中，可具体采用型号为D40的脱芳烃溶剂。

[0050] 本发明提供的冲压油包括1wt％～10wt％的合成酯，更优选为3wt％～8wt％，最优选为5wt％～6wt％；在本发明的实施例中，所述合成酯的质量含量可具体为4wt％、5wt％、6wt％或7wt％。在本发明中，所述合成酯的碘值优选≤1.5，更优选≤1.0，最优选为0.5。在本发明中，所述合成酯的皂化值优选为250～270，更优选为255～265，最优选为258～262。
在本发明中，所述合成酯的酸值优选≤1.48mg KOH/g，更优选为0.2mg KOH/g～1.0mg KOH/g，最优选为0.48mg KOH/g。

[0051] 在本发明中，20℃下所述合成酯的粘度＜3.5mm2/s(cSt)，更优选小于3.0mm2/s(cSt)，最优选为2.4mm2/s(cSt)～2.5mm2/s(cSt)。在本发明中，40℃下所述合成酯的粘度优选＜2.5mm2/s(cSt)，更优选≤2.1mm2/s(cSt)，最优选为1.1mm2/s(cSt)～1.5mm2/s(cSt)。在本发明中，所述合成酯的闪点优选为130℃～145℃，更优选为135℃～140℃。

[0052] 本发明对所述合成酯的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述合成酯的市售商品即可，具体的，在本发明的实施例中，可具体采用型号为3600的合成酯。

[0053] 本发明提供的冲压油包括1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯，更优选为更优选为3wt％～8wt％，最优选为5wt％～6wt％；在本发明的实施例中，所述硫化脂肪酸酯的质量含量可具体为4wt％、5wt％、6wt％或7wt％。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的色度优选≤
5.5，更优选≤5.0。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的色度可由GB/T 6540测试方法测试得到。

[0054] 在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的硫含量优选为10wt％～20wt％，更优选为13wt％～17wt％；在本发明的实施例中，可具体采用硫含量为14wt％、15wt％、15.5wt％或
16wt％的硫化脂肪酸酯。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯中的活性硫含量优选≤3wt％，更优选≤2wt％，最优选≤1wt％。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的硫含量和活性硫含量可采用GB/T 17040测试方法测试得到。

[0055] 在本发明中，40℃下所述硫化脂肪酸酯的运动黏度优选为50mm～70mm，更优选为55mm～65mm；在本发明的实施例中，可具体采用40℃下运动黏度约为60mm的硫化脂肪酸酯。
在本发明中，15℃下所述硫化脂肪酸酯的密度优选为950kg/m3～1000kg/m3，更优选为
970kg/m3～985kg/m3，最优选为980kg/m3。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的闪点优选为210℃～230℃，更优选为215℃～225℃，最优选为220℃。在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的运动黏度可由GB/T 265测试方法测试得到；所述硫化脂肪酸酯的密度可由SH/T 0604测试方法测试得到；所述硫化脂肪酸酯的闪点可由GB/T 3536测试方法测试得到；在本发明中，所述硫化脂肪酸酯的闪点为开口法得到。

[0056] 本发明对所述硫化脂肪酸酯的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述硫化脂肪酸酯的市售商品即可，在本发明的实施例中，可具体采用型号为3015的硫化脂肪酸酯。

[0057] 本发明对所述冲压油的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的组合物的制备方法，将上述技术方案所述的白油、脱芳烃溶剂、合成酯和硫化脂肪酸酯混合即可。

[0058] 本发明还提供了上述技术方案所述冲压油在铝材和铜材加工中的应用，具体可用于铝及铝合金薄板的冲压、压延和平整工艺，特别的应用于空调、冰箱散热器中铝翅片的加工工艺中；还可以用于铜管的打孔、拉伸、压延和弯曲加工，特别的应用于空调、冰箱散热器中同不见的加工工艺中。本发明对所述铝及铝合金薄板的冲压、压延和平整工艺过程没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铝及铝合金薄板的冲压、压延和平整工艺即可；同样本发明对所述铜管的打孔、拉伸、压延和弯曲加工的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铜管的打孔、拉伸、压延和弯曲加工的技术方案即可。

[0059] 本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：70wt％～90wt％的白油；5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；1wt％～10wt％的合成酯；1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。由于本发明提供的冲压油中的基础油由烷烃组成，使得到的冲压油在光照下不黄变，不生成黄斑，具有优越的UV稳定性，且由于烷烃化学加工稳定，不易氧化，具有优越的氧化稳定性。

[0060] 而且，本发明提供的冲压油在用于铝材和铜材加工时，对铜材和铝材的腐蚀性较弱。本发明实验结果表明，在100℃下，将本发明提供的冲压油作用于铜片3h，腐蚀性指数为1。本发明提供的冲压油还具有优良的润滑性能，防止金属表面直接接触，保护工件，延长模具寿命；还具有优良的挥发性能，不需加热，可自然挥发，无残留；冷却性能较好，减少了加工时的摩擦生热；还具有优越的环保性能，不消耗臭氧，VOC低排放物，可生物降解。

[0061] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的冲压油及其在铝件和铜件加工中的应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

[0062] 在下述实施例中，采用型号为TOTAL HYDROSEAL G232H的精制白油、型号为D 40的脱芳烃溶剂、型号为3600的合成酯和型号为3015的硫化脂肪酸酯。

[0063] 实施例1

[0064] 将81wt％的精制白油、9wt％的脱芳烃溶剂、5wt％的合成酯和5wt％的硫化脂肪酸酯混合，搅拌均匀后得到冲压油。

[0065] 本发明将得到的冲压油进行性能测试，运动黏度采用GB/T 265中的测试方法、闪点采用ASTM D 93中的测试方法、腐蚀性采用GB/T 5096中的测试方法，结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的冲压油的性能测试结果；

[0066] 本发明还将得到的冲压油按照现有技术公开的冲压方法用于冲压过程，结果显示，用远远小于现有技术添加比例的极压剂就可满足为提供模具优异保护，且冲压后残留小，无需清洗，减少后期清洗的工艺过程；本发明提供的冲压油中不包括芳烃和硫的组分，在具有较高寿命和稳定性的同时，减少了对金属表面的催化腐蚀；本发明提供的冲压油挥发速度稳定，挥发物无味，无毒，环保；而且，使用本发明提供的冲压油能够延长模具使用寿命。

[0067] 实施例2

[0068] 将85wt％的精制白油、6wt％的脱芳烃溶剂、4.5wt％的合成酯和4.5wt％的硫化脂肪酸酯混合，搅拌均匀后得到冲压油。

[0069] 本发明将得到的冲压油进行性能测试，运动黏度采用GB/T 265中的测试方法、闪点采用ASTM D 93中的测试方法、腐蚀性采用GB/T 5096中的测试方法，结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的冲压油的性能测试结果；

[0070] 本发明还将得到的冲压油按照现有技术公开的冲压方法用于冲压过程，结果显示，用远远小于现有技术添加比例的极压剂就可满足为提供模具优异保护，且冲压后残留小，无需清洗，减少后期清洗的工艺过程；本发明提供的冲压油中不包括芳烃和硫的组分，在具有较高寿命和稳定性的同时，减少了对金属表面的催化腐蚀；本发明提供的冲压油挥发速度稳定，挥发物无味，无毒，环保；而且，使用本发明提供的冲压油能够延长模具使用寿命。

[0071] 实施例3

[0072] 将75wt％的精制白油、12wt％的脱芳烃溶剂、8wt％的合成酯和5wt％的硫化脂肪酸酯混合，搅拌均匀后得到冲压油。

[0073] 本发明将得到的冲压油进行性能测试，运动黏度采用GB/T 265中的测试方法、闪点采用ASTM D 93中的测试方法、腐蚀性采用GB/T 5096中的测试方法，结果如表1所示，表1为本发明实施例得到的冲压油的性能测试结果；

[0074] 本发明还将得到的冲压油按照现有技术公开的冲压方法用于冲压过程，结果显示，用远远小于现有技术添加比例的极压剂就可满足为提供模具优异保护，且冲压后残留小，无需清洗，减少后期清洗的工艺过程；本发明提供的冲压油中不包括芳烃和硫的组分，在具有较高寿命和稳定性的同时，减少了对金属表面的催化腐蚀；本发明提供的冲压油挥发速度稳定，挥发物无味，无毒，环保；而且，使用本发明提供的冲压油能够延长模具使用寿命。

[0075] 表1本发明实施例得到的冲压油的性能测试结果

[0076]测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
外观(目测) 淡褐色透明液体 淡褐色透明液体 淡褐色透明液体
3
密度(15℃kg/m) 808 810 823
运动黏度(20℃g/cm3) 1.4 2.8 2.5
闪点(℃闭口杯) 78 103 80
水分 无 无 无
腐蚀性(100℃3h铜片) 1 1 1
自然温度(ASTM E 659℃) ＞150 ＞150 ＞150
可燃度极限-下限(％) 1 —— ——
可燃度极限-上限(％) 6 —— ——
相变温度(℃) 275～325 —— ——
溶解度(水mg/L) ＜1 ＜1 ＜1
气压(hPa) ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001
黏度(20℃mm2/s) 7mm2/s —— ——
易挥发性有机化合物含量 0％ 0％ 0％

[0077] 由表1可以看出，本发明提供的冲压油对于铜片的腐蚀性较弱；且具有较好的UV稳定性、氧化稳定性和润滑性能，易挥发性有机化合物含量为0％。

[0078] 由以上实施例可知，本发明提供了一种冲压油，包括以下组分：70wt％～90wt％的白油；5wt％～20wt％的脱芳烃溶剂；1wt％～10wt％的合成酯；1wt％～10wt％的硫化脂肪酸酯。由于本发明提供的冲压油中的基础油由烷烃组成，使得到的冲压油在光照下不黄变，不生成黄斑，具有优越的UV稳定性，且由于烷烃化学加工稳定，不易氧化，使得冲压油具有优越的氧化稳定性。而且，本发明提供的冲压油在用于铝材和铜材加工时，对铜材和铝材的腐蚀性较弱。本发明提供的冲压油还具有优良的润滑性能，防止金属表面直接接触，保护工件，延长模具寿命；还具有优良的挥发性能，不需加热，可自然挥发，无残留；冷却性能较好，减少了加工时的摩擦生热；还具有优越的环保性能，不消耗臭氧，VOC低排放物，可生物降解。

[0079] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。