軋制乳化油組合物及其用途
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軋制乳化油組合物及其用途，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在抗硬水性較差，水質(zhì)對乳化液性能影響較大，無法正常使用的問題。本發(fā)明通過采用以重量份數(shù)計包括以下組份：a)15～50份基礎(chǔ)油；b)2～8份極壓抗磨劑；c)20～60份油性劑；d)5～10份防銹劑；e)2～10份高分子表面活性劑；f)0.01～0.5抗氧劑；g)0.01～0.5螯合劑的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可以滿足普碳鋼冷軋加工要求，可用于高速多輥連軋機(jī)或多輥可逆式軋機(jī)軋制工藝。
【專利說明】軋制乳化油組合物及其用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軋制乳化油組合物及其用途，特別涉及一種普碳鋼冷軋軋制乳化 油組合物及其用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 普碳鋼主要指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2. 11%的鐵碳合金碳鋼，除含碳外一般還含有少 量的硅、錳、硫、磷等。普碳鋼按含碳量可以分為低碳鋼（碳含量彡0. 25% )，中碳鋼（0. 25% <碳含量< 〇. 6% )和高碳鋼（碳含量> 0. 6% )。一般普碳鋼中含碳量越高則硬度越大， 強(qiáng)度也越高，但塑性較低。
[0003] 普碳鋼軋制是在一定條件下旋轉(zhuǎn)軋輥給與軋件壓力，使軋件產(chǎn)生塑性變形的一種 加工方式。在普碳鋼軋制工藝過程中，乳制乳化油按照1?10重量％的加量加入去離子水 中配制成乳化液。該乳化液通過帶材的楔入作用進(jìn)入變形區(qū)，粘附在普碳鋼板及軋輥上，以 滿足潤滑、防銹、冷卻的需要。而由于軋制乳化油配方等原因，不能耐硬水。如使用硬水配 制會造成乳化液質(zhì)量下降，加工成本增加，給使用帶來麻煩。同時，其潤滑性、防銹性、冷卻 性、消泡性、使用壽命等方面也存在較大影響。
[0004] 近年來普碳鋼軋制乳化油公開的專利較多，如文獻(xiàn)CN101724498A公開了一種乳 化型鋼板冷軋潤滑油組合物，含有動植物油、合成酯和礦物油及非離子復(fù)合乳化劑、潤滑添 加劑、抗氧劑。文獻(xiàn)CN1403554A公開了一種主要用于碳鋼薄鋼板（厚度為0. 3mm?3. 5mm) 冷軋的水溶性軋制油組合物，主要包括（a)至少一種潤滑油基礎(chǔ)油；(b)至少一種表面活性 劑；（c)兩種以上抗氧劑；（d) -種抗磨劑；（e) -種脂肪酸；（f) 一種胺類防銹劑；（g) -種 抗菌防腐劑；(h)至少兩種油性劑。但這些專利文獻(xiàn)均未就其抗硬水性能加以介紹。同時， 北方鋼廠現(xiàn)場配制乳化液所用水硬度均為600PPM左右，使用時乳化油出現(xiàn)分層現(xiàn)象，產(chǎn)生 油皂，因此對普碳鋼軋制乳化油的使用性能具有較大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)存在抗硬水性較差，水質(zhì)對乳化液性 能影響較大，無法正常使用的問題，提供一種新的軋制乳化油組合物。該組合物具有較好的 抗硬水性，使用時不受現(xiàn)場水質(zhì)影響，同時具有潤滑冷卻性好、退火清凈性好、防腐防銹優(yōu) 良、使用壽命長的特點，可以滿足現(xiàn)代高速軋機(jī)軋制工藝使用要求。本發(fā)明所要解決的技術(shù) 問題之二是提供一種與解決技術(shù)問題之一相對應(yīng)的軋制乳化油組合物的用途。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種軋制乳化油組合物， 以重量份數(shù)計包括以下組分：
[0007] a) 15?50份基礎(chǔ)油；
[0008] b) 2?8份極壓抗磨劑；
[0009] c) 20?60份油性劑；
[0010] d) 5?10份防銹劑；
[0011] e) 2?10份高分子表面活性劑；
[0012] f) 0? 01 ?0? 5 份抗氧劑；
[0013] g) 0? 01 ?0? 5 份螯合劑；
[0014] 所述基礎(chǔ)油選自深度精制礦物油；
[0015] 所述極壓抗磨劑選自二烷基二硫代磷酸鋅鹽、油酸鉀、十八烷基硫磷酸鋅、硼酸 酷、硫化油酸聚乙二醇酷、磷酸酯、硫化脂肪或硫磷鑰中的至少一種；
[0016] 所述油性劑選自季戊四醇油酸酯、椰子油、大豆油、棕櫚油、油酸或二聚酸中的至 少一種；
[0017] 所述防銹劑選自苯甲酸鈉、苯甲酸單乙醇胺、對硝基苯甲酸單乙醇胺、癸二酸單乙 醇胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸單乙醇胺、十二苯磺酸鈉、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷 酸酯二乙醇胺或硼酸單乙醇胺中的至少一種；
[0018] 所述高分子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧 乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯或石油磺酸鈉中的至少一種；
[0019] 所述抗氧劑選自N-苯基-a-萘胺、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、苯三唑十八胺 鹽、2,6_二叔丁基對甲酚或二烷基二苯胺中的至少一種；
[0020] 所述螯合劑選自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、乙二胺四 乙酸二鈣鈉、二亞乙基三胺五乙酸、氨基三乙酸或羧乙基乙二胺三乙酸中的至少一種。
[0021] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，以重量份數(shù)計，基礎(chǔ)油的用量為20?45份，極壓抗磨劑 的用量為3?7份，油性劑的用量為25?55份，防銹劑的用量為6?9份，高分子表面活性 劑的用量為3?8份，抗氧劑的用量為0. 01?0. 3份，螯合劑的用量為0. 01?0. 4份。更 優(yōu)選地，基礎(chǔ)油的用量為25?40份，極壓抗磨劑的用量為5?6份，油性劑的用量為30? 50份，防銹劑的用量為6?8份，高分子表面活性劑的用量為4?7份，抗氧劑的用量為 0. 01?0. 1份，螯合劑的用量為0. 01?0. 2份。
[0022] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述極壓抗磨劑選自二烷基二硫代磷酸鋅鹽、十八烷基 硫磷酸鋅、硼酸酷、磷酸酯或硫化脂肪中的至少一種。
[0023] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述油性劑選自季戊四醇油酸酯、椰子油、大豆油、棕櫚 油、油酸或二聚酸中的至少兩種。
[0024] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述防銹劑選自苯甲酸鈉、癸二酸單乙醇胺、油酸單乙 醇胺、聚烷氧基磷酸酯二乙醇胺或硼酸單乙醇胺中的至少一種。
[0025] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述高分子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚 聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯或石油磺酸鈉 中的至少兩種。
[0026] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，以重量份數(shù)計,所述組合物中還包括組分h)0. 01?0. 5 份的消泡劑。更優(yōu)選地，消泡劑的用量為0.01?0.1份。所述消泡劑選自聚醚、甲基硅油、 羥基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
[0027] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，以重量份數(shù)計,所述組合物中還包括組分i)0. 01?0. 5 份的殺菌劑。更優(yōu)選地，殺菌劑的用量為〇.〇1?〇. 1份。所述殺菌劑選自1，3, 5-三（2 - 輕乙基）-六氫-三嗉、均三嗪或異噻唑啉酮中的至少一種。
[0028] 為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：所述軋制乳化油組合物 用于普碳鋼冷軋軋制工藝。
[0029] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述軋制乳化油組合物用于高速多輥連軋機(jī)或多輥可 逆式軋機(jī)軋制工藝。
[0030] 本發(fā)明所述軋制乳化油組合物的制備方法如下：將基礎(chǔ)油加熱到45?50°C，攪拌 中依次加入所需量的油性劑、極壓抗磨劑、防銹劑、高分子表面活性劑、抗氧劑和螯合劑，充 分?jǐn)嚢瑁??2小時后，停止加熱，加入消泡劑和殺菌劑，充分?jǐn)嚢瑁?. 5?1小時后，停止攪 拌，靜置1?2小時后過濾灌裝即可。
[0031] 本發(fā)明軋制乳化油組合物使用時，按照1?10%的加量加入至水中配制成乳化液 即可。
[0032] 本發(fā)明組合物主要針對北方水質(zhì)硬度較高，通過優(yōu)選螯合劑，并與相應(yīng)防銹劑、潤 滑劑、高分子表面活性劑的優(yōu)化組合，達(dá)到較好的協(xié)同作用，在保證防銹性的同時，增強(qiáng)乳 化性能，解決了常規(guī)普碳鋼冷軋軋制乳化油在稀釋用水硬度較高時出現(xiàn)的分層情況，減少 了油皂的產(chǎn)生，保證產(chǎn)品的持續(xù)使用效果，延長乳化液壽命，取得了較好的技術(shù)效果。
[0033] 本發(fā)明的軋制乳化油組合物的評定方法如下：
[0034] 外觀：采用目測方法測定。
[0035] 皂化值：GB/T 8021。
[0036] 極壓潤滑性能：乳制過程中的潤滑是通過潤滑劑在軋輥與板帶表面形成完整的潤 滑膜來實現(xiàn)的。潤滑劑的極壓潤滑性能代表著潤滑劑所形成潤滑膜的承載能力。軋制過程 潤滑膜破裂不但影響潤滑效果，板帶表面還會產(chǎn)生劃傷，粘結(jié)坑等表面缺陷。因此，極壓潤 滑性能PB值是衡量潤滑劑潤滑性能的主要指標(biāo)。采用四球機(jī)試驗方法（GB/T3142)測試待 測液的極壓潤滑性能。
[0037] 清凈性：采用重量法測定待測液的清凈性。
[0038] 乳化穩(wěn)定性：取適量水和試樣分別置于燒杯中，各加熱到45°C，配置成3%乳化液 400ml于均化器中，開動攪拌均化1分鐘。均化結(jié)束后立即倒出200ml于分液漏斗中，靜置 4小時，然后從分液漏斗底部放出下層乳化液80ml于IOOml帶刻度量筒中，放出下層乳化液 40ml于IOOml燒杯中。將剩余的乳化液充分搖勻置于IOOml帶刻度的具塞量筒中至80ml 刻度，不足部分可用燒杯中的乳化液補(bǔ)足。在兩個IOOml的具塞量筒中加入IOml濃鹽酸，充 分搖勻后放入90°C ±1°C烘箱內(nèi)，烘至油、水分離為止。取出具塞量筒冷卻至室溫，分別讀 出Vl (下層乳化液分離后體積）或V2 (上層乳化液分離后體積）。乳化穩(wěn)定性為V1/V2 (數(shù) 值越大越穩(wěn)定）。
[0039] 消泡性：在150mL燒杯中稱取95g水，再稱入5g乳化油，用圓頭玻璃棒攪拌2min, 使其全部乳化，配制成濃度為5 % (m/m)的乳化液。并將此乳化液傾倒出IOOmL轉(zhuǎn)入具塞 量筒中，蓋上塞子，將裝有IOOmL乳化液的具塞量筒上下劇烈搖晃lmin，其上下?lián)u動距離約 為0. 33m，其搖動速度約在100?120次/min，搖動完畢后，將乳化液在15°C?35°C下靜置 lOmin，觀察泡沫消除情況，同時觀察在液面上殘留的泡沫體積，合格的乳化液，泡沫殘留體 積不應(yīng)超過2mL。
[0040] 防銹性能：將2克無銹鑄鐵屑用120號溶劑汽油洗滌二次，浙干后迅速用熱風(fēng)吹 干，然后均勻地鋪放在底部放有中間劃了 30毫米又30毫米方格濾紙（其中分為5毫米又 5暈米大小方格共36格）的培養(yǎng)皿上。用移液管吸取4重量％待測液2暈升，均勻地灑在 鐵屑上，蓋上培養(yǎng)皿，溫下放置72小時觀察鐵屑銹蝕變化情況，然后用自來水沖洗掉濾紙 上的鐵屑，風(fēng)將濾紙吹干，參照表1的防銹評定標(biāo)準(zhǔn)檢查、評定濾紙上的銹蝕情況。
[0041] 表 1
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種軋制乳化油組合物，以重量份數(shù)計包括以下組分： a) 15?50份基礎(chǔ)油； b) 2?8份極壓抗磨劑； c) 20?60份油性劑； d) 5?10份防銹劑； e) 2?10份高分子表面活性劑； f) 0.01?0.5份抗氧劑； g) 0.01?0.5份螯合劑； 所述基礎(chǔ)油選自深度精制礦物油； 所述極壓抗磨劑選自二烷基二硫代磷酸鋅鹽、油酸鉀、十八烷基硫磷酸鋅、硼酸酷、硫 化油酸聚乙二醇酷、磷酸酯、硫化脂肪或硫磷鑰中的至少一種； 所述油性劑選自季戊四醇油酸酯、椰子油、大豆油、棕櫚油、油酸或二聚酸中的至少一 種； 所述防銹劑選自苯甲酸鈉、苯甲酸單乙醇胺、對硝基苯甲酸單乙醇胺、癸二酸單乙醇 胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸單乙醇胺、十二苯磺酸鈉、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷酸 酯二乙醇胺或硼酸單乙醇胺中的至少一種； 所述高分子表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯 醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、失水山梨糖醇脂肪酸酯或石油磺酸鈉中的至少一種； 所述抗氧劑選自N-苯基-α -萘胺、2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、苯三唑十八胺鹽、2， 6_二叔丁基對甲酚或二烷基二苯胺中的至少一種； 所述螯合劑選自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、乙二胺四乙酸四鈉、乙二胺四乙酸 二鈣鈉、二亞乙基三胺五乙酸、氨基三乙酸或羧乙基乙二胺三乙酸中的至少一種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，基礎(chǔ)油的用量 為20?45份，極壓抗磨劑的用量為3?7份，油性劑的用量為25?55份，防銹劑的用量 為6?9份，高分子表面活性劑的用量為3?8份，抗氧劑的用量為0. 01?0. 3份，螯合劑 的用量為0.01?0.4份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，基礎(chǔ)油的用量 為25?40份，極壓抗磨劑的用量為5?6份，油性劑的用量為30?50份，防銹劑的用量 為6?8份，高分子表面活性劑的用量為4?7份，抗氧劑的用量為0. 01?0. 1份，螯合劑 的用量為0.01?0.2份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述軋制乳化油組合物，其特征在于所述油性劑選自季戊四醇油酸 酯、椰子油、大豆油、棕櫚油、油酸或二聚酸中的至少兩種；所述高分子表面活性劑選自壬基 酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、失水山梨糖醇 脂肪酸酯或石油磺酸鈉中的至少兩種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，所述組合物中 還包括組分h)0. 01?0. 5份的消泡劑；所述消泡劑選自聚醚、甲基硅油、羥基硅油、氨基硅 油或聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，所述組合物中 消泡劑的用量為〇. 01?〇. 1份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，所述組合 物中還包括組分i)0. 01?0.5份的殺菌劑；所述殺菌劑選自1，3, 5-三（2 -輕乙基）-六 氫-三嗉、均三嗪或異噻唑啉酮中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述軋制乳化油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，所述組合物中 殺菌劑的用量為0.01?0.1份。
9. 權(quán)利要求1?8任一所述的軋制乳化油組合物用于普碳鋼冷軋軋制工藝。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于所述軋制乳化油組合物用于高速多輥連 軋機(jī)或多輥可逆式軋機(jī)軋制工藝。
【文檔編號】C10M161/00GK104293443SQ201410496013
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】吳濱, 李謹(jǐn), 王士庭, 張旭, 楊志東, 楊蘭 申請人:中國石油化工股份有限公司