CN102977974A - 热轧润滑油组合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧润滑油组合物及其用途，主要解决现有技术中热轧润滑油存在容易生成油泥，影响轧机和板材的清净性能的问题。本发明通过采用以重量份数计包括以下组份：a)40～80份基础油；b)10～50份油性剂；c)4～10份乳化剂；d)1～6份极压抗磨剂；e)0.5～3份腐蚀抑制剂；f)0.1～2份抗氧剂；g)0.02～0.1份金属减活剂；其中所述乳化剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合物的技术方案较好地解决了该问题，可用于热轧铝及其合金的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧润滑油组合物及其用途。
背景技术
铝及铝合金的热轧通常在300～500℃进行，需要用乳化液作为润滑和冷却介质带走大量的热量，以利于板型控制。这要求乳化液具有较好的润滑性能和冷却性能外，还要求乳化液具有极佳的防腐能力。此外，为节约成本和保护环境，还要求乳化液具有使用寿命长、使用过程中无毒无臭不易腐败变质等特点。多年来我国热轧乳液大都使用原苏联配方或其改进配方，因其润滑效果较差，热轧板面存在诸如黑白条、粘铝等表面缺陷，对成品薄板、铝箔的表面质量造成恶劣的影响，使铝板材在表面质量要求较高领域的应用受到限制。
近年来随着我国国民经济的发展以及国际制造业向中国的转移，我国铝材热加工装机容量空前提高，但使用的热轧乳液多为传统配方生产。文献CN1552832A公开了一种由基础油、油酸(硬脂酸)、三乙醇胺、极压剂、表面活性剂组成的新型热轧乳液。文献CN1398291A公开了一种由三烷基酚、三烷基磷酸酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、有机脂肪酸、5-羰基4-己基2-环乙烯1-辛酸、烷撑(C2-6)二醇、乙氧基化醇类、三链烷醇胺(C2-4)组成的轧制铝和铝合金板材的水溶性油组合物。文献CN1398293A公开了一种由三烷基酚、三烷基磷酸酯、石油磺酸盐、有机脂肪酸、氨烷基链烷二醇、三链烷醇胺(C2-4)单脂肪酸甘油酯、四脂肪酸季戊四醇酯、5-羰基4-己基2-环乙烯1-辛酸、乙氧基化醇类、硅氧烷基聚合物组成的水溶性铝和铝合金热轧油组合物。这类热轧油含有大量的脂肪酸三乙醇胺盐，使用过程中容易生成油泥，影响轧机和板材的清净性能，严重制约了我国铝热轧生产工艺的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中热轧润滑油存在容易生成油泥，影响轧机和板材的清净性能的问题，提供一种新的热轧润滑油组合物。该热轧润滑油组合物不仅具有优良的轧制润滑性、冷却性和防腐性能，而且能有效防止油泥的生成。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种所述热轧润滑油组合物的用途。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种热轧润滑油组合物，以重量份数计包括以下组份：
a)40～80份基础油；
b)10～50份油性剂；
c)4～10份乳化剂；
d)1～6份极压抗磨剂；
e)0.5～3份腐蚀抑制剂；
f)0.1～2份抗氧剂；
g)0.02～0.1份金属减活剂；
其中，所述基础油选自40℃下运动粘度不大于80mm2·s-1的矿物油；
所述油性剂选自脂肪醇或脂肪酸酯中的至少一种；其中，所述脂肪醇选自C10～C30脂肪醇；所述脂肪酸酯为天然动植物油脂或由脂肪醇与脂肪酸合成的酯，其中脂肪醇是C1～C30的脂肪醇，脂肪酸为C1～C54的脂肪酸；
所述乳化剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合物，阳离子表面活性剂占乳化剂总重量的40～70％；其中，所述阳离子表面活性剂为脂肪胺型、烷基醇胺型或脂肪酰胺型阳离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为多元醇型或聚醚型非离子表面活性剂；
所述极压抗磨剂选自磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二异辛酯三乙醇胺盐、十七烯基咪唑啉磷酸二异辛酯盐、亚磷酸二正丁酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的至少一种；
所述腐蚀抑制剂选自膦酸酯、聚醚磷酸酯盐、石油磺酸盐、氨乙基十七烯基咪唑啉的十二烯基丁二酸盐、烷基磷酸盐或N-油酰肌氨酸盐中的至少一种；
所述抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)、1，2-叔丁基-a二甲氨基对甲酚或N-苯基-α萘胺中的至少一种；
所述金属减活剂选自苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或苯骈三氮唑中的至少一种。
上述技术方案中，以重量份数计，a)基础油的用量优选范围为50～70份；b)油性剂的优选范围用量为15～30份；c)乳化剂的用量优选范围为4～8份；d)极压抗磨剂的用量优选范围为2～4份；e)铝腐蚀抑制剂的用量优选范围为1～2份；f)抗氧剂的用量优选范围为0.3～1份；g)金属减活剂的用量优选范围为0.03～0.08份。组分b)中，脂肪醇优选方案为选自癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、油醇、十八醇、二十醇或三十醇中的至少一种，脂肪酸酯优选方案为选自油酸季戊四醇酯、油酸三羟甲基丙烷酯、油酸三羟甲基乙烷酯、油酸新戊二醇酯、椰子油脂肪酸季戊四醇酯、椰子油脂肪酸三羟甲基丙烷酯、椰子油脂肪酸肪酸三羟甲基乙烷酯、椰子油脂肪酸肪酸新戊二醇酯、棕榈油脂肪酸季戊四醇酯、棕榈油脂肪酸三羟甲基丙烷酯、棕榈油脂肪酸三羟甲基乙烷酯或棕榈油脂肪酸新戊二醇酯中的至少一种。组分c)中，所述阳离子表面活性剂优选方案为选自脂肪胺、脂肪酸链烷醇胺酯、烷基醇胺、脂肪酸链烷醇酰胺或脂肪酰胺中的至少一种，所述多元醇型非离子表面活性剂优选方案为选自脂肪酸单甘脂或失水山梨糖醇脂肪酸酯，所述聚醚型非离子表面活性剂优选方案为选自脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的至少一种。
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：所述热轧润滑油组合物用于热轧铝及其合金，特别是用于铝及其合金的板带开坯、粗轧过程。
本发明热轧润滑油组合物的制备方法如下：将基础油、油性剂、乳化剂、助溶剂、极压抗磨剂、腐蚀抑制剂、抗氧剂和金属减活剂加入到调合釜中，加热到45～55℃，保温搅拌40～50分钟，搅拌均匀后经检验出料。
本发明热轧润滑油组合物使用时，用软化水或去离子水配成水包油型乳化液使用，优选去离子水。在搅拌下加入本发明组合物稀释成所需浓度的乳化液。乳化液的浓度为0.5～15重量％，优选1.0～10重量％，更优选3.0～8重量％，使用浓度可以根据每台轧机的具体轧制工艺进行调节。乳化液的使用温度为45～55℃。
本发明的热轧润滑油组合物不含脂肪酸三乙醇胺盐，采用阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合物为乳化剂，其中，所述阳离子表面活性剂为脂肪胺型、烷基醇胺型或脂肪酰胺型阳离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为多元醇型或聚醚型非离子表面活性剂；同时充分利用了其他添加剂的润滑性、冷却性、极压抗磨性和防腐抗氧性，应用于铝及其合金的热轧工序时，能有效地防止油泥的生成，而且具有优良的轧制润滑性、冷却性和防腐性能，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
以下实施例中，T501为2，6-二叔丁基对甲酚，T502为2，6-二叔丁基混合酚，T511为4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)，T521为1，2-叔丁基-a二甲氨基对甲酚，T531为N-苯基-α萘胺，T551为苯三唑衍生物，T561为噻二唑衍生物，T706为苯骈三氮唑，T702为石油磺酸钠，T703为氨乙基十七烯基咪唑啉十二烯基丁二酸盐，T708为氨乙基十七烯基咪唑啉烷基磷酸盐，RHodia公司Rhodafac ASI 80为膦酸酯，RHodia公司Rhodafac PA32为磷酸酯，Rhodafac PA24为磷酸酯，司本-80为失水山梨糖醇单油酸酯。
【实施例1～10】
将基础油、油性剂、乳化剂、极压抗磨剂、腐蚀抑制剂、抗氧剂、金属减活剂加入到调合釜中，加热到55℃，保温搅拌40分钟，搅拌均匀后出料。组合物中具体的组份及含量见表1。
【实施例11】
将【实施例1～10】的组合物用去离子水配成水包油型乳化液使用。乳化液浓度为6重量％，使用温度为50℃。在轧机上进行铝合金的热轧。
使用过程中，表现出良好的润滑性能，乳液在轧辊上铺展性能好，轧制过程中操作平稳，板形易于控制，轧后板形好、表面光亮、残留物少。乳化液在使用过程中未见油泥生成，轧机及牌坊干净。
【比较例1】
根据文献CN1398293A公开的铝合金热轧组合物，由下列组分按照显示的次序混合而成。同【实施例11】在轧机上进行铝合金的热轧。使用过程中，生成大量油泥，板面清洁度差。
Claims (6)
1.一种热轧润滑油组合物，以重量份数计包括以下组份：
a)40～80份基础油；
b)10～50份油性剂；
c)4～10份乳化剂；
d)1～6份极压抗磨剂；
e)0.5～3份腐蚀抑制剂；
f)0.1～2份抗氧剂；
g)0.02～0.1份金属减活剂；
其中，所述基础油选自40℃下运动粘度不大于80mm2·s-1的矿物油；
所述油性剂选自脂肪醇或脂肪酸酯中的至少一种；其中，所述脂肪醇选自C10～C30脂肪醇；所述脂肪酸酯为天然动植物油脂或由脂肪醇与脂肪酸合成的酯，其中脂肪醇是C1～C30的脂肪醇，脂肪酸为C1～C54的脂肪酸；
所述乳化剂为阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合物，阳离子表面活性剂占乳化剂总重量的40～70％；其中，所述阳离子表面活性剂为脂肪胺型、烷基醇胺型或脂肪酰胺型阳离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为多元醇型或聚醚型非离子表面活性剂；
所述极压抗磨剂选自磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸二异辛酯三乙醇胺盐、十七烯基咪唑啉磷酸二异辛酯盐、亚磷酸二正丁酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯或脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的至少一种；
所述腐蚀抑制剂选自膦酸酯、聚醚磷酸酯盐、石油磺酸盐、氨乙基十七烯基咪唑啉的十二烯基丁二酸盐、烷基磷酸盐或N-油酰肌氨酸盐中的至少一种；
所述抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、4，4-亚甲基双(2，6-二叔丁基酚)、1，2-叔丁基-a二甲氨基对甲酚或N-苯基-α萘胺中的至少一种；
所述金属减活剂选自苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或苯骈三氮唑中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的热轧润滑油组合物，其特征在于以重量份数计，
a)基础油的用量为50～70份；
b)油性剂的用量为15～30份；
c)乳化剂的用量为4～8份；
d)极压抗磨剂的用量为2～4份；
e)腐蚀抑制剂的用量为1～2份；
f)抗氧剂的用量为0.3～1份；
g)金属减活剂的用量为0.03～0.08份。
3.根据权利要求1所述的热轧润滑油组合物，其特征在于组分b)中，脂肪醇选自癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、油醇、十八醇、二十醇或三十醇中的至少一种，脂肪酸酯选自油酸季戊四醇酯、油酸三羟甲基丙烷酯、油酸三羟甲基乙烷酯、油酸新戊二醇酯、椰子油脂肪酸季戊四醇酯、椰子油脂肪酸三羟甲基丙烷酯、椰子油脂肪酸肪酸三羟甲基乙烷酯、椰子油脂肪酸肪酸新戊二醇酯、棕榈油脂肪酸季戊四醇酯、棕榈油脂肪酸三羟甲基丙烷酯、棕榈油脂肪酸三羟甲基乙烷酯或棕榈油脂肪酸新戊二醇酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的热轧润滑油组合物，其特征在于组分c)中，所述阳离子表面活性剂选自脂肪胺、脂肪酸链烷醇酰胺、脂肪酸链烷醇胺酯或脂肪酰胺中的至少一种，所述多元醇型非离子表面活性剂选自脂肪酸单甘脂或失水山梨糖醇脂肪酸酯，所述聚醚型非离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯或失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚中的至少一种。
5.权利要求1～4中任一所述的热轧润滑油组合物用于热轧铝及其合金。
6.根据权利要求5所述热轧润滑油组合物的用途，其特征在于所述热轧润滑油组合物用于铝及其合金的板带开坯、粗轧过程。
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