一種冷軋薄板軋制油的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以合成酯為基礎(chǔ)油生產(chǎn)冷乳薄板乳制油，可用于大型高速單機(jī)架 可逆乳機(jī)、多機(jī)架連乳乳機(jī)，也可用于多輥單機(jī)架可逆式乳機(jī)的潤滑。本發(fā)明屬于潤滑油領(lǐng) 域中的環(huán)保型金屬加工成型水溶性潤滑劑。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 冷乳薄板（厚度為0. 165-0. 5mm)具有良好的韌性和機(jī)械加工性能，是生產(chǎn)馬口鐵 基板、鍍鋅基板、家電板、沖壓板的重要產(chǎn)品，因此也稱為極薄冷乳薄板。近年來，隨著國民 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)冷乳極薄鋼板的需求量急劇增加，乳制時(shí)需要苛刻的潤滑性和清潔性。冷 乳過程是利用材質(zhì)硬度更大的工作輥對(duì)金屬表面碾壓，使其產(chǎn)生塑性變形，工作輥、支撐輥 與被加工的金屬之間產(chǎn)生摩擦。摩擦分為兩種形式：一是金屬塑性變形，金屬質(zhì)點(diǎn)間的分子 內(nèi)摩擦；二是金屬與工作輥、工作輥和支撐輥之間的外摩擦。前者引起變形抗力可用金屬的 退火處理使分子內(nèi)摩擦大大減少，后者需要在乳制時(shí)使用乳制油以達(dá)到在潤滑和冷卻兩個(gè) 方面來解決外摩擦的問題。
[0003] 目前冷乳薄鋼板的生產(chǎn)多采用規(guī)模較大的多機(jī)架連乳方式，具有更薄規(guī)格帶鋼的 生產(chǎn)和高速、高產(chǎn)的特點(diǎn)，目前、隨著產(chǎn)品的更新，對(duì)冷乳薄板要求越來越苛刻，這就要求同 時(shí)對(duì)乳制液的技術(shù)性能要求也越來越高。乳制油的使用方法是將其溶于水中配制成乳化液 循環(huán)使用，要求乳化液具有：
[0004] (1)良好的穩(wěn)定性，在使用過程中性能穩(wěn)定、不會(huì)引起乳制過程中乳制力不穩(wěn)定、 厚度波動(dòng)大等原因；
[0005] (2)潤滑性能優(yōu)越，確保有效地油膜強(qiáng)度，盡可能的減小乳輥輥面與鋼板之間的摩 擦系數(shù)，同時(shí)還要避免輥板之間打滑；
[0006] (3)防銹性能好，不會(huì)對(duì)乳輥、乳板及其它設(shè)備部件造成銹蝕；
[0007] (4)抗泡性能好，要求在循環(huán)使用過程中不起泡沫；
[0008] (5)很好的抗菌防腐性能，能夠長期使用而不變質(zhì)發(fā)臭；
[0009] (6)無毒害作用，尤其對(duì)皮膚無刺激性；
[0010] (7)退火清凈性強(qiáng)，乳板經(jīng)退火處理后不留斑痕。本發(fā)明提供的產(chǎn)品可以滿足這些 性能要求。
[0011] (8)清潔度好，保證在乳制過程中乳機(jī)及其配套設(shè)備的清潔性，不只有污染乳機(jī)及 其配套設(shè)備，保證鋼板表面的清潔度。
[0012] (9)易于維護(hù)，在乳制液的使用過程中易于維護(hù)，在乳制工藝有大的變化時(shí)能夠具 有兼容乳制過程中范圍較寬的變形量。
[0013] 冷乳過程的乳制變形區(qū)內(nèi)的潤滑狀態(tài)是介于流體潤滑與極壓潤滑的邊界潤滑狀 態(tài)。在邊界潤滑時(shí)，油性劑提供必要的油膜厚度和油膜強(qiáng)度，以達(dá)到在冷乳乳制過程中減少 摩擦表面的摩擦力的目的。因此油性劑的選擇對(duì)于冷乳油的性能影響至關(guān)重要。常用油性 添加劑有動(dòng)植物油脂、高級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪醇、合成型的脂肪酸酷等。動(dòng)植物油脂具有良 好的潤滑性能和負(fù)荷承載能力，但抗氧化性能及低溫流動(dòng)性能較差，易水解，不經(jīng)過電解脫 脂直接退火后鋼板表面清凈性差。脂肪酸及聚合型脂肪酸也廣泛應(yīng)用于金屬加工液中，月旨 肪酸類化合物對(duì)降低靜摩擦系數(shù)效果顯著，對(duì)金屬表面具有較強(qiáng)的吸附能力，但油溶性、抗 氧化安定性差，長期儲(chǔ)存會(huì)產(chǎn)生沉淀和分層。酯類油性劑是利用脂肪醇與脂肪酸在催化劑 的作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)制得，與其它油性劑相比，其耐高溫性能、抗氧化性能、抗水解性能 以及粘溫、粘壓性能、潤滑性能均好。以前這種乳制油的制備多采用動(dòng)植物油脂為主要原 料，動(dòng)植物油脂的特點(diǎn)是易于乳化，潤滑性能好，但容易腐敗變質(zhì)，而且退火清凈性較差。為 了擴(kuò)大原料的來源，現(xiàn)在主要采用合成酯，合成酯的潤滑性、抗剪切能力、抗菌防腐性能和 退火清凈性能較好，而且可生物降解。國內(nèi)外對(duì)這種產(chǎn)品的研究比較活躍，因?yàn)閲鈱?duì)環(huán)保 要求苛刻，在乳制液的使用過程中避免不了有跑冒滲漏現(xiàn)象，所以研發(fā)可生物降解型乳制 油已經(jīng)是我國的發(fā)展方向。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的就是要制備一種適應(yīng)于現(xiàn)狀大型高速連乳機(jī)或者單機(jī)架可逆乳機(jī) 需要的且性能優(yōu)異的水溶性乳制油，該乳制油具有優(yōu)異的潤滑性能、乳機(jī)清潔性能和優(yōu)異 的退火清凈性能。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0016] -種冷乳薄板乳制油，其特征在于：冷乳薄板乳制油組分含有（1)基礎(chǔ)油；（2)表 面活性劑；（3)抗氧劑；(4)抗磨劑；（5)脂肪酸；(6)胺類防銹劑；（7)抗菌防腐劑；(8)油性 劑，（9)抗磨極壓劑；其中，
[0017] 所含組分（1)是三羥甲基丙烷油酸酯為基礎(chǔ)油，其性能應(yīng)滿足：40°C運(yùn)動(dòng)粘度為 40-60mm/s，重量百分比含量為45-70% ;
[0018] 所含組分（2)是C10-18脂肪酸與脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚 聚氧乙烯醚經(jīng)酯化得到的酯醚型非離子表面活性劑，其中脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧 乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中環(huán)氧乙烷數(shù)均為4-7 ;
[0019] 所含組分（3)選用苯三唑衍生物（T551)或噻二唑衍生物（T556);
[0020] 所含組分（4)是仲胺磷酸酯十八胺鹽或異辛基酸性磷酸酯、磷酸三甲苯酯（T306) 或亞磷酸二正丁酯，重量百分比含量為1. 8-3. 0% ;
[0021] 所含組分（5)是油酸棕櫚油酸，重量百分比含量為3. 0-6. 0% ;
[0022] 所含組分（6)是二乙醇胺或三乙醇胺或是它們的混合物，重量百分比含量為 1. 5-2. 0% ；
[0023] 所含組分（7)是均三嗪類或噻唑啉酮類防腐殺菌劑或是它們的混合物，重量百分 比含量為0.5-2. 0% ;
[0024] 所含組分（8)為以下化合物中至少兩種：油酸乙二醇酯、油酸環(huán)氧酯、苯駢三氮唑 脂肪酸胺鹽、失水山梨醇單油酸酯、環(huán)氧植物油；
[0025] 所含組分（9)為硫化棉籽油、硫化動(dòng)物油、硫化烯烴或者是他們的混合物，重量百 分比含量為3. 0-6. 0%。
[0026] 作為優(yōu)選，所述的C10-18脂肪酸優(yōu)選直鏈一元脂肪酸。
[0027] 作為優(yōu)選：所述的C10-18脂肪酸為癸酸、月桂酸、椰子油酸、棕櫚油酸、油酸或亞 油酸。
[0028] 制備方法
[0029] 在滿足要求的（1)中加入組分（2)、（3)、（4)、（5)、（6)和（7)，于70-80°C的溫度 下攪拌2h以上，然后加入組分（8) (9)，于60-70°C下繼續(xù)攪拌Ih即可。組分（8) (9)最后 加入是為了防止該組分與其它組分發(fā)生反應(yīng)而失去作用，調(diào)油溫度不宜過高，以防有些組 分受熱分解。
[0030] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，為了實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于現(xiàn)狀大型高速連乳機(jī)或者單機(jī)架可逆乳 機(jī)需要的具有優(yōu)異的潤滑性能、乳機(jī)清潔性能和優(yōu)異的退火清凈性能的水溶性乳制油的目 的，首先對(duì)國外比較先進(jìn)的產(chǎn)品性能進(jìn)行了考察，并根據(jù)產(chǎn)品使用的特性制定了相應(yīng)的質(zhì) 量指標(biāo)。本發(fā)明采用粘度適中的三羥甲基丙烷油酸酯為基礎(chǔ)油，為保證產(chǎn)品能夠達(dá)到性能 要求，對(duì)各種添加劑和其他精細(xì)化工產(chǎn)品進(jìn)行了精選。為保證產(chǎn)品的易于乳化和潤滑性能， 且考慮到不易在金屬表面形成化學(xué)油膜，保證乳板的退火清凈性，宜選用活性較低的非離 子表面活性劑和油性劑；由于乳制乳化液在現(xiàn)場(chǎng)長期循環(huán)使用，需要具備良好的氧化安定 性和抗菌防腐性，依靠加入抗氧化添加劑和防腐劑來解決；加入防銹劑提高防銹性能，大分 子含氮化合物來提高抗泡性能；
[0031] 由于所含有的基礎(chǔ)組分是合成酯，而這種合成酯具有優(yōu)異的潤滑性能、乳機(jī)清潔 性能和退火清凈性能；該合成酯具有生無可降解性能，它屬于碳醇化合物，易于生物降解， 而且他的抗剪切能力強(qiáng)，潤滑均衡，優(yōu)越于其他礦物油組分；
[0032] 所含組分（2)可使組合物表面活性劑分子發(fā)生變化，保護(hù)膠體的作用變強(qiáng)，形成 的乳化液其油粒的直徑變大，在被加工的表面形成更多的油膜，顯示出更好的潤滑性；并且 申請(qǐng)人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，合成酯的摩擦系數(shù)和油膜強(qiáng)度與脂肪酸碳鏈長度的關(guān)系，隨著 脂肪酸碳鏈的增加，摩擦系數(shù)逐漸減小，油膜強(qiáng)度逐漸增大，但碳鏈大于12后，變化較小； 脂肪酸帶有支鏈嚴(yán)重影響其潤滑性能，而醇的影響較?。伙柡退岬孽ケ炔伙柡退岬孽櫥?性好，如硬脂酸酯比油酸酯潤滑性好；同時(shí)，脂肪酸的飽和度越低，其凝固點(diǎn)也越低，有利于 在低溫環(huán)境中使用，但同時(shí)帶來易氧化變質(zhì)，發(fā)生聚合等安定性差的問題。脂肪酸碳鏈長度 和醇結(jié)構(gòu)都影響酯的低溫性能。申請(qǐng)人在上述創(chuàng)造性勞動(dòng)基礎(chǔ)上進(jìn)行組分選擇，使得最終 選擇的組分及配比滿足乳制油的潤滑性能、低溫性能、穩(wěn)定性能等多方面的要求。
[0033] 除本發(fā)明組合物組分（1)的（2)外，其他組分如金屬減活劑和極壓抗磨劑等的相 互作用，使得本發(fā)明組合物具有良好的乳機(jī)清凈性，乳后鋼板表面清潔度高，殘鐵量低，表 面光潔，對(duì)乳機(jī)牌坊及乳機(jī)周圍環(huán)境不產(chǎn)生污染；具有良好的抗油燒及防銹性能，乳后鋼卷 儲(chǔ)存3個(gè)月內(nèi)無銹蝕現(xiàn)象；具有優(yōu)異的退火清凈性能，罩式退火后的鋼板表面殘留物少，殘 碳量低；具有良好的使用穩(wěn)定性能，在高速、高壓條件下不產(chǎn)生氧化分解或聚合等問題。 四、【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面用具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的范圍。
[0035] 本發(fā)明冷乳薄板乳制油組分含有：
[0036] 1、所含組分（1)是三羥甲基丙烷油酸酯為基礎(chǔ)油，其性能應(yīng)滿足：40°C運(yùn)動(dòng)粘度 為40-60mm/s，加入量為45-70 %，主要選型該合成酯作為基礎(chǔ)油，是因?yàn)樵摵铣甚ゾ哂猩?無可降解性能，它屬于碳醇化合物，易于生物降解，而且他的抗剪切能力強(qiáng)，潤滑均衡，優(yōu)越 于其他礦物油組分；
[0037] 2、所含成分（2)是C 10-18脂肪酸與脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或辛