本發(fā)明涉及潤滑
技術(shù)領(lǐng)域：
，用于板帶鋼軋制過程中的工藝潤滑。其具體是由納米SiO2制成的極壓抗磨性能好的水基軋制液及其制備方案。
背景技術(shù)：
：隨著市場的發(fā)展，對軋制工藝潤滑技術(shù)要求越來越高，同時隨著環(huán)保的大力提倡，急需發(fā)展新型環(huán)保的加工工藝，傳統(tǒng)的潤滑油已不能滿足日益提高的環(huán)保要求，且隨著納米粒子的興起，新型的水基納米潤滑液得以開始研究，雖然納米粒子的應(yīng)用在軋制潤滑領(lǐng)域的研究取得了一定的成果，但如何實現(xiàn)納米粒子的穩(wěn)定分散并同時保證軋制液具有高的極壓潤滑性能仍是亟待解決的難題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是選擇具有高溫穩(wěn)定性、硬度較高的納米二氧化硅粒子，以聚乙二醇-200為分散劑，通過化學(xué)分散方式與物理分散均勻的分散在水中，通過調(diào)整納米粒子及其他添加劑的含量以適應(yīng)不同軋制條件下的生產(chǎn)工藝。一種含納米SiO2的水基軋制液，其主要成分及質(zhì)量百分比如下。序號組分名稱質(zhì)量百分比％1納米SiO20.1-22聚乙二醇-2000.1-23聚乙二醇-20001-44三乙醇胺硼酸酯1-45聚乙烯吡咯烷酮0.1-26羥乙基纖維素0.05-17水性鉬1-48去離子水82-92制備步驟是1)將納米SiO2在15％氨水溶液中常溫攪拌3-7分鐘，之后在烘箱中烘干，將烘干后的納米粒子放入聚乙二醇200的水溶液中，在55-65℃下攪拌15-30分鐘，隨后在頻率為20-25KHz的超聲波分散器中分散3-7分鐘，制成納米粒子分散液；2)將去離子水加熱至25-35℃后保溫3-7分鐘，在轉(zhuǎn)速為80-100r/分鐘的條件下緩慢加入羥乙基纖維素(切勿大批或把已結(jié)成塊狀和球狀的羥乙基纖維素直接加入)，持續(xù)攪拌至溶液澄清透明后停止加熱，降溫至室溫后依次緩慢加入聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇2000、三乙醇胺硼酸酯、水性鉬，攪拌10-20分鐘后將納米粒子分散液加入，再攪拌5-10分鐘即得到該水基納米軋制液。納米SiO2比表面積大表面活性強，溶于水時表面易吸附大量羥基，因此用氨水對納米粒子進行預(yù)處理，使其表面含有更多的羥基，由于氨水具有弱堿性，使得納米粒子不與其發(fā)生反應(yīng)。添加劑聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇2000、三乙醇胺硼酸酯、水性鉬，均易溶于水，具有良好的復(fù)配效果，且添加順序可任意更換。聚乙烯吡咯烷酮易溶于水，具有成膜性及吸濕性，從而易于潤滑膜的成型與鋪展、聚乙二醇-2000表面含有大量羥基，易于吸附在金屬表面，具有良好的潤滑性能、三乙醇胺硼酸酯極易溶于水，分子內(nèi)含有抗磨活性元素N及極壓元素B，是良好的潤滑劑與極壓劑、水性鉬具有極好的極壓與潤滑性能。本發(fā)明各組分的選擇原則是：納米SiO2比表面積大表面活性強，溶于水時表面易吸附大量羥基，因此用氨水對納米粒子進行預(yù)處理，使其表面含有更多的羥基，由于氨水具有弱堿性，使得納米粒子不與其發(fā)生反應(yīng)。聚乙二醇-200無毒，易溶于水，表面含有大量羥基，在60℃下聚乙二醇與納米SiO2表面的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，從而生成易溶于水的聚合物，且由于空間位阻作用，使得納米粒子不易發(fā)生團聚，從而穩(wěn)定分散于水中；羥乙基纖維素粘度較大，易溶于水，有良好的增稠效果；聚乙烯吡咯烷酮易溶于水，具有成膜性及吸濕性，從而易于潤滑膜的成型與鋪展；聚乙二醇-2000易溶于水，表面含有大量羥基，易于吸附在金屬表面，具有良好的潤滑性能；三乙醇胺硼酸酯極易溶于水，且由于分子內(nèi)含有抗磨活性元素N及極壓元素B，因此是良好的潤滑劑與極壓劑；水性鉬具有極好的極壓與潤滑性能，由于這些添加劑均易溶于水且溶于有機物，同時均為非離子型化合物，因此彼此之間良好互配，從而形成性能良好的水基潤滑劑。該軋制液分散穩(wěn)定性好，靜置一周基本無沉淀，兩周后有少量沉淀，但隨著時間的延長沉淀量基本保持不變，輕輕搖晃后沉淀消失，不影響軋制液的使用。本發(fā)明制備的水基軋制液提高了極壓抗磨與潤滑性能，具有良好的表面修復(fù)功能，環(huán)境污染小，成本較低，使用方便。具體實施方式1、綜合型例1配方如下表序號組分名稱質(zhì)量百分比/wt％1納米SiO20.22聚乙二醇2000.23聚乙二醇200024三乙醇胺硼酸酯25聚乙烯吡咯烷酮26羥乙基纖維素0.27水性鉬38去離子水89.4將納米SiO2在15％氨水溶液中常溫攪拌5分鐘，之后在烘箱中50℃烘干，將烘干后的納米粒子放入聚乙二醇-200的水溶液(50g)中，在60℃下攪拌20分鐘，隨后在頻率為20KHz的超聲波分散器中分散5分鐘，制成納米粒子分散液；將去離子水(50g)加熱至30℃后保溫5分鐘，在轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下緩慢加入羥乙基纖維素(切勿大批或把已結(jié)成塊狀和球狀的羥乙基纖維素直接加入)，持續(xù)攪拌至溶液澄清透明后停止加熱，降溫至室溫后依次緩慢加入聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-2000、三乙醇胺硼酸酯、水性鉬，攪拌15分鐘后將納米粒子分散液加入，再攪拌5分鐘即得到綜合性能較好的水基軋制液。該軋制液分散穩(wěn)定性好，靜置一周基本無沉淀，兩周后有少量乳白色膠狀沉淀，但隨著時間的延長沉淀量基本保持不變，軋制液無分層，輕輕搖晃后沉淀消失，不影響軋制液的使用。2、極壓型序號組分名稱質(zhì)量百分比/wt％1納米SiO20.32聚乙二醇2000.33聚乙二醇200024三乙醇胺硼酸酯35聚乙烯吡咯烷酮26羥乙基纖維素0.37水性鉬48去離子水88.1將納米SiO2在15％氨水溶液中常溫攪拌5分鐘，之后在烘箱中50℃烘干，將烘干后的納米粒子放入聚乙二醇-200的水溶液(50g)中，在60℃下攪拌30分鐘，隨后超聲分散10分鐘，制成納米粒子分散液；將去離子水(50g)加熱至30℃后保溫5分鐘，在轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下緩慢加入羥乙基纖維素(切勿大批或把已結(jié)成塊狀和球狀的羥乙基纖維素直接加入)，持續(xù)攪拌至溶液澄清透明后停止加熱，降溫至室溫后依次緩慢加入聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-2000、三乙醇胺硼酸酯、水性鉬，攪拌20分鐘后將納米粒子分散液加入，再攪拌10分鐘即得到極壓型水基軋制液。該軋制液分散穩(wěn)定性好，靜置一周基本無沉淀，兩周后有少量乳白色膠狀沉淀，沉淀量與綜合型相較較多，隨著時間的延長沉淀量基本保持不變，軋制液無分層，輕輕搖晃后沉淀消失，不影響軋制液的使用。3.減磨型序號組分名稱質(zhì)量百分比/wt％1納米SiO20.12聚乙二醇2000.13聚乙二醇200034三乙醇胺硼酸酯25聚乙烯吡咯烷酮26羥乙基纖維素0.27水性鉬38去離子水89.6將納米SiO2在氨水中常溫攪拌5分鐘，之后在烘箱中50℃烘干，將烘干后的納米粒子放入聚乙二醇-200的水溶液(50g)中，在60℃下攪拌15分鐘，隨后超聲分散5分鐘，制成納米粒子分散液；將去離子水(50g)加熱至30℃后保溫5分鐘，在轉(zhuǎn)速為80r/min的條件下緩慢加入羥乙基纖維素(切勿大批或把已結(jié)成塊狀和球狀的羥乙基纖維素直接加入)，持續(xù)攪拌至溶液澄清透明后停止加熱，降溫至室溫后依次緩慢加入聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-2000、三乙醇胺硼酸酯、水性鉬，攪拌15分鐘后將納米粒子分散液加入，再攪拌5分鐘即得到減磨型水基軋制液。該軋制液分散穩(wěn)定性好，靜置一周基本無沉淀，兩周后有少量乳白色膠狀沉淀，沉淀量與綜合型相較較少，隨著時間的延長沉淀量基本保持不變，軋制液無分層，輕輕搖晃后沉淀消失，不影響軋制液的使用。制得的產(chǎn)品性能指標如下：當前第1頁1 2 3