CN101486945B

CN101486945B - 静电喷涂防锈油及其生产方法

Info

Publication number: CN101486945B
Application number: CN2008102045783A
Authority: CN
Inventors: 张旭; 张志东; 吕文继; 邓象贤; 黄劲松; 李晓阳
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: CN101486945A

Abstract

本发明涉及一种静电喷涂防锈油及其生产方法，主要解决以往技术中存在防锈油润滑性能欠佳，在钢板卷取过程中由于较大的张力而引起层间滑动，导致钢板划伤，影响钢板表面质量的问题。本发明通过采用以重量百分比计包括组分a)5～30％的防锈剂；b)0.1～5％的表面活性剂；c)0.1～15％的减磨剂；d)0.1～5.0％的抗氧剂；e)50～90％的基础油的技术方案较好地解决了该问题，可用于钢铁企业冷轧碳钢板、镀锌板、镀铝硅锌板的静电喷涂防锈。

Description

静电喷涂防锈油及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种静电喷涂防锈油及其生产方法，特别涉及一种用于钢铁企业冷轧碳钢板、镀锌板、镀铝硅锌板的静电喷涂防锈油及其生产方法。

背景技术

金属板带材表面防锈保护技术一直是世界各国致力研究的领域。在板带防锈防护过程中出现一些问题，其原因是多方面的，除了对防锈材料的研究不够，整体水平不高外，另一个主要的原因是防锈工艺装备差，自动化程度低。

传统的金属板带材防锈处理是利用辊式涂油机涂覆防锈油，将防锈油通过喷嘴喷到毛毡辊上再滚涂到板带材表面。这种涂覆防锈油的方式主要有下述几个方面的缺点：①常出现漏涂、涂油不均匀等现象，涂油效果差，达不到防锈目的；②涂油量大且不能准确控制，造成防锈油的大量浪费、塌卷和环境污染，还会增加后续工序工作量并增加其生产成本.③与运动着的板带相接触的毛毡辊寿命很短，既增加了生产成本，又降低了作业率。

近年来随着冶金行业技术进步以及对板面质量要求的持续提高，发明了静电涂油技术。从二十世纪九十年代末期开始，冷轧厂的精整工序普遍开始使用静电涂油技术来代替辊式涂油，在精整工序安装了静电涂油机。静电涂油是靠高压静电的作用，将防锈油均匀地喷涂在板带表面上的先进技术。其工作原理为：从高压静电源输出100KV左右的负直流高压，加在静电涂油机水平安装的上下涂油刀梁上，使刀梁和作为接地端的钢板之间产生高压静电场。从刀口夹缝中均匀流出的带有负电荷的防锈油，在高压静电场中雾化并被吸附在钢板表面上，形成均薄的油膜。从使用效果看，高压静电涂油机涂油均匀、涂油量可准确灵活控制、节油效果明显且工作可靠、维护检修量小、不污染工作环境。

静电涂油技术要求所使用的防锈油粘度适中、雾化效果好，在钢板表面涂油均匀；水分含量低，在使用中不打火花，击穿电压高，保证静电涂油机的安全正常工作；杂质少，不堵塞供油系统和喷射刀梁。此外防锈油在完成防锈使命后，在后序加工之前，往往需要除去，因此要求静电喷涂防锈油在保证防锈性能的前提下，确保在钢板的后加工处理过程中易于去除。普通的防锈油难以满足静电涂油的要求，必须使用专用的静电喷涂防锈油。

CN101016497A公开了一种由基础油、防锈剂、雾化性能改进剂、抗氧剂调和而成的静电喷涂防锈油组合物。该组合物润滑性能欠佳，在钢板卷取过程中由于较大的张力而引起层间滑动，导致钢板划伤，而这种划伤可影响组合物防锈性能和钢板的表面质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是以往技术中存在防锈油润滑性能欠佳，在钢板卷取过程中由于较大的张力而引起层间滑动，导致钢板划伤，影响钢板表面质量的问题，提供一种新的静电喷涂防锈油。该组合物润滑性能好，同时使防锈性能大大增强。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的静电喷涂防锈油的生产方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种静电喷涂防锈油，以重量百分比计包括以下组分：

a)5～30％的防锈剂；

b)0.1～5％的表面活性剂；

c)0.1～15％的减磨剂；

d)0.1～5.0％的抗氧剂；

e)50～90％的基础油；

其中，防锈剂选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸胺、磷酸酯或亚磷酸酯中的至少两种；表面活性剂选自多元醇酯、多元醇酯聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；减磨剂选自天然动植物油脂或由脂肪醇和脂肪酸合成的酯，其中所述脂肪醇为C₁～C₃₀的脂肪醇，所述脂肪酸为C₁～C₅₄的脂肪酸；抗氧剂选自屏蔽酚型或芳胺型抗氧剂中的至少一种；基础油选自矿物油。

上述技术方案中，以重量百分比计，防锈剂的用量优选范围为8～25％，更优选范围为10～20％；表面活性剂的用量优选范围为0.4～3.0％，更优选范围为0.5～2.0％；减磨剂的用量优选范围为0.5～10％，更优选范围为1.0～5.0％；抗氧剂的用量优选范围为0.1～3.0％，更优选范围为0.3～2.0％；基础油的用量优选范围为60～85％，更优选范围为65～82％。防锈剂优选方案为选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐或羧酸酯中的至少两种；生产合成酯的脂肪醇优选方案为选自C₁～C₂₀的脂肪醇，更优选方案为选自甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的至少一种；脂肪酸优选方案为选自C₈～C₃₆的脂肪酸，更优选方案为选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸或二聚酸中的至少一种；矿物油优选方案为选自环烷基矿物油。防锈剂中，磺酸盐优选方案为选自石油磺酸钡、二壬基石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、合成磺酸镁、合成磺酸钡、合成磺酸钙、合成磺酸钠、碱性二壬基萘磺酸钡或中性二壬基萘磺酸钡中的至少一种；羧酸优选方案为选自烯基丁二酸或苯甲酸中的至少一种；羧酸盐优选方案为选自十七烯基咪唑啉脂肪酸盐、环烷酸锌或硬脂酸铝中的至少一种；羧酸酯优选方案为选自烯基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯或丙三醇硼酸酯脂肪酸酯中的至少一种；羧酸胺优选方案为选自N-油酰基胺酸十八胺、苯并三氮唑或酰胺咪唑啉中的至少一种；磷酸酯优选方案为选自烷基磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚磷酸酯中的至少一种；亚磷酸酯优选方案为选自烷基亚磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚亚磷酸酯中的至少一种。表面活性剂中，所述多元醇酯优选方案为选自失水山梨糖醇脂肪酸酯；所述多元醇酯聚氧乙烯醚优选方案为选自失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚；所述烷基酚聚氧乙烯醚优选方案为选自壬基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯优选方案为选自壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种。抗氧剂中，屏蔽酚型抗氧剂优选方案为选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、2，6-二叔丁基酚或2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚中的至少一种；芳胺型抗氧剂优选方案为选自N-氨基-a-萘胺。

本发明组合物中组分a)是油溶性防锈剂，其主要作用是提高产品的防锈性能。

本发明组合物中组分b)是表面活性剂，其作用是降低防锈油的表面张力，改进雾化性能。

本发明组合物中组分c)是减磨剂，其主要作用是用于减小钢板卷取时钢板与钢板之间的摩擦，防止钢板表面划伤、保持较好的表面质量，也可防止因表面划伤而导致的表面能不均匀引起的锈蚀。减磨剂选自天然动植物油脂或由脂肪醇和脂肪酸合成的酯。脂肪醇和脂肪酸合成酯时，其合成条件采用公知技术(精细有机化工制备手册，科学技术文献出版设，1994年北京)。

本发明组合物中组分d)是抗氧剂，其主要作用是提高产品的抗氧化能力，防止油品变质，并减少对设备和加工工件的腐蚀。

本发明组合物中组分e)是基础油，其主要作用是作为各种添加剂的载体和保证组合物基本的理化性能。基础油选自各种形式的矿物油。其中，环烷基矿物油选自白土精制、糠醛精制、酸碱精制或加氢精制后的馏分油，因其具有较好的溶解性能和高的耐高压击穿性能是优选的基础油。矿物油在40℃下运动粘度最好不大于32mm²/s。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：所述静电喷涂防锈油的生产方法，包括：将所需量的基础油、防锈剂、表面活性剂、减磨剂和抗氧剂混合，加热至95～130℃，恒温搅拌1～10小时得所述静电喷涂防锈油。

本发明静电喷涂防锈油由于充分利用了各组分之间的协同作用，本发明人惊奇地发现，本发明静电喷涂防锈油用于普碳钢板、镀锌钢板、镀铝锌硅板的静电喷涂防锈，具有良好的防锈性能、叠片性能优异；使用时雾化性能好，涂油均匀；使用后易于除去，不会影响钢板后处理效果。本发明静电喷涂防锈油不仅能够提供良好的润滑性能，减小钢板卷取时钢板与钢板之间的摩擦，防止钢板表面划伤、保持较好的表面质量，同时还使防锈性能大大增强，湿热试验可以长达36天，叠片试验可以长达42天，涂油后的钢板按照防锈工艺包装后，在包装完好的情况下，按照正常储存和运输条件能保持10～12个月不生锈，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

【实施例1～6】

将所需量的基础油、防锈剂、表面活性剂、减磨剂和抗氧剂混合，加热至115℃，恒温搅拌5，降温至75℃，检验合格后过滤罐装。其中各组分及其重量百分含量见表1，产品性能见表2。

表1中c)组分减磨剂，其中硬脂酸丁酯是由硬脂酸和丁醇合成的，新戊二醇油酸酯是由新戊二醇和油酸合成的，季戊四醇油酸酯是由季戊四醇和油酸合成的，油酸异辛酯是由油酸和异辛醇合成的，油酸三羟甲基丙烷酯是由油酸和三羟甲基丙烷合成的，硬脂酸异辛酯是由硬脂酸和异辛醇合成的。其合成工艺采用“精细有机化工制备手册，科学技术文献出版设，1994年北京”公开的条件。

【比较例1】

在反应釜中加入中性油60SN 30.0％，中性油75SN 47.0％，升温至120℃脱水后加入壬基萘磺酸钡10.0％，石油磺酸钙5.0％，石油磺酸钠5.0％，保温搅拌2小时后，降温至75℃，加入苯并三氮唑0.5％，辛基酚聚氧乙烯醚1.0％，失水山梨醇单棕榈酸酯0.5％，二烷基二硫代磷酸锌1.0％，保温搅拌0.5小时，检验合格后过滤出料。产品性能见表2。

Claims

1.一种静电喷涂防锈油，以重量百分比计包括以下组分：

a)5～30％的防锈剂；

b)0.1～5％的表面活性剂；

c)0.1～15％的减磨剂；

d)0.1～5.0％的抗氧剂；

e)50～90％的基础油；

其中，防锈剂选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、物质A、物质B或物质C中的至少两种；其中，物质A选自苯并三氮唑、N-油酰基胺酸十八胺或酰胺咪唑啉中的至少一种；物质B选自磷酸酯或烷基磷酸咪唑啉盐中的至少一种；物质C选自亚磷酸酯或烷基亚磷酸咪唑啉盐中的至少一种；

表面活性剂选自多元醇酯、多元醇酯聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；

减磨剂选自天然植物油脂，或由选自甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的至少一种和选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸或硬脂酸中的至少一种合成的酯；

抗氧剂选自屏蔽酚型或芳胺型抗氧剂中的至少一种；

基础油选自矿物油。

2.根据权利要求1所述静电喷涂防锈油，其特征在于以重量百分比计，

a)防锈剂的用量范围为8～25％；

b)表面活性剂的用量范围为0.4～3.0％；

c)减磨剂的用量范围为0.5～10％；

d)抗氧剂的用量范围为0.1～3.0％；

e)60～85％的基础油。

3.根据权利要求2所述静电喷涂防锈油，其特征在于以重量百分比计，

a)防锈剂的用量范围为10～20％；

b)表面活性剂的用量范围为0.5～2.0％；

c)减磨剂的用量范围为1.0～5.0％；

d)抗氧剂的用量范围为0.3～2.0％；

e)65～82％的基础油。

4.根据权利要求1所述静电喷涂防锈油，其特征在于矿物油选自环烷基矿物油。

5.根据权利要求1所述静电喷涂防锈油，其特征在于所述磺酸盐选自二壬基石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、碱性二壬基萘磺酸钡或中性二壬基萘磺酸钡中的至少一种；羧酸选自烯基丁二酸或苯甲酸中的至少一种；羧酸盐选自十七烯基咪唑啉脂肪酸盐、环烷酸锌或硬脂酸铝中的至少一种；羧酸酯选自烯基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯或丙三醇硼酸酯脂肪酸酯中的至少一种；磷酸酯选自壬基酚醚磷酸酯；亚磷酸酯选自壬基酚醚亚磷酸酯；

所述多元醇酯选自失水山梨糖醇脂肪酸酯，多元醇酯聚氧乙烯醚选自失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯选自壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；

屏蔽酚型抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基酚或2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚中的至少一种；芳胺型抗氧剂选自N-氨基-a-萘胺。

6.权利要求1所述静电喷涂防锈油的生产方法，包括：将所需量的基础油、防锈剂、表面活性剂、减磨剂和抗氧剂混合，加热至95～130℃，恒温搅拌1～10小时得所述静电喷涂防锈油。