CN102229843B - 铝材轧制油添加剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝材轧制油添加剂组合物，其特征在于其质量百分比组成为：(1)油性剂：30—48％；(2）含磷的抗磨剂：3—15％；(3)油酸酰胺：26—35％；(4)破乳剂：0.5—2.8%：(5)酚型抗氧剂：0.1-0.5%；(6)加氢基础油：为余量。所述油性剂为油酸单甘油酯和/或油酸；所述含磷的抗磨剂为硫磷酸复酯胺盐、硫代磷酸酯及其胺盐和磷酸酯及其胺盐中的一种或多种；所述破乳剂为两类非离子型高分子表面活性剂的复配物。本发明将减磨剂油酸酰胺和磷酯类抗磨剂与脂肪酸和脂肪酸酯复配，达到了降低摩擦系数，改善退火性的目的；并且能够降低添加剂的使用量，有效降低了铝材轧制油的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种添加剂组合物，特别涉及一种铝材轧制油添加剂组合物。
背景技术
铝材轧制油主要是由适当的矿物基础油和改性复配添加剂构成。由于基础油所形成的油膜与金属表面只产生物理吸附，吸附力小，润滑性差，所以在工业轧制铝材上需要在基础油中加入添加剂，从而提高油膜边界润滑能力。添加剂是能够改善油品某种性能的有极性的化合物或聚合物，它是提高矿物基础油润滑性能最经济、最有效的途径之一。
铝材油中主要添加的是油性剂,是能与金属表面发生物理吸附长链脂肪酸、醇、酯，由于他们的极性和表现出的使用性能不同，因此添加剂的类型和结构在润滑剂中起着关键作用。研究表明单一添加剂并不能起到良好的润滑效果，工业中往往使用复合添加剂,综合考虑其减摩效果，良好的润滑剂能够起到减摩降压作用，并且显著改善产品表面质量；若润滑剂的润滑效果太差，轧后会产生明显的表面缺陷，如压痕、划痕等。同时还要考虑其退火性能，保持铝材表面的清洁性。因此，选用添加剂时要从多方面考虑，如减小摩擦系数，退火油斑，氧化变质等。另外，还要考虑添加剂与轧制基础油的相容性及使用的方便性，如添加剂的粘度、是否有毒性等。专利文献CN1186846A公开了一种“具有退火清净性的铝材轧制油组合物”，本发明提出的铝材轧制油组合物含有互溶的具有8～18个碳原子的脂肪醇和通式为R1COOR2(式中R1为6～22个碳原子的烷基,R2为1～6个碳原子的烷基)的脂肪酸酯。单纯使用长链脂肪酸、醇、酯的复配添加剂具有一定的退火清净性，但是存在着添加剂量大、油膜强度低、退火性差等问题。因此需要提出解决上述问题的新思路。
油酸酰胺作为减磨剂被广泛应用于内燃机油和润滑油中，能显著提高油品的减磨性能，但未见油酸酰胺应用于铝材轧制油中的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供具有清净退火性、抗磨性和用量小等优点的一种铝材轧制油添加剂组合物。
本发明的铝材轧制油添加剂组合物质量百分比组成为：
(1)油性剂：30—48％；
(2)含磷的抗磨剂： 3—15％；
(3)油酸酰胺：26—35％；
(4)破乳剂：0.5—2.8%；
(5)酚型抗氧剂：0.1-0.5%；
(6)加氢基础油：为余量。
所述油性剂为油酸单甘油酯和/或油酸；
所述含磷的抗磨剂为硫磷酸复酯胺盐、硫代磷酸酯及其胺盐和磷酸酯及其胺盐中的一种或多种；
所述破乳剂为两类非离子型高分子表面活性剂的复配物，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为5—9，分子量为2000-15000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为12-16，分子量为2000-15000。其中两类非离子型高分子表面活性剂破乳剂可按任意质量比复配。
所述含磷的抗磨剂优选为硫磷酸复酯胺盐、硫代磷酸三丁酯和碱性磷酸酯胺盐中的一种或多种。
所述酚型抗氧剂和加氢基础油可以任意选择。
本发明铝材轧制油添加剂组合物按下述方法制备：
按所需比例将油性剂、加氢基础油、含磷的抗磨剂、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在60—70℃下搅拌4小时，然后按所需比例加入油酸酰胺、破乳剂，在40—50℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
硫磷酸酯磷酸复酯胺盐 ,通过对硫代磷酸酯与磷酸酐的复酯化反应 ,提高添加剂的磷含量，再用胺中和酸性磷酸酯 ,使添加剂具有适宜的极压抗磨性。酰胺类减磨剂通过极性基团吸附在铝材表面，形成牢固的吸附膜，把铝材表面覆盖，从而降低摩擦系数。
为了筛选添加剂组份和添加剂组合物，本发明在实验室采用了下述试验方法进行模拟评定。
●润滑油极压性能测定法(GB／T3142)
● 润滑油抗磨性能测定法 (SH／T0189)
● 润滑油极压性能测定法(Timken试验)(GB／T11144)
● 润滑油承载能力测定法(CL一100)(SH／T0306或ASTMD5182)
● 极压润滑油氧化安定性测定法(SI-I／T0123)
铝材轧制后要进行退火处理，如果退火后轧制油某些成分残留在铝材表面，则产生残留油斑，影响铝材表面质量和后续处理工艺过程。工业上要求轧制油的退火性能在II级以内。通常，轧制油退火性能的评定采用EXXON退火盒试验法进行评价，即：使用070mm×2mm铝盒，有三个通孔，在盒盖表面呈正三角形顶点排列，用微量注射器取0.125mL基础油均匀地涂抹在铝片表面，将铝片叠放在一起，然后放入退火盒内，盖好盒盖，放入退火炉中，温度从室温均匀升到320℃，恒温1小时，断电，取出铝盒，待铝盒降至室温，取出铝片观察评级。评级方法为：1级为无渍；2级为极微黄渍；3级为轻微黄渍；4级为变黄，外围变暗；5级为发暗；6级为发暗，且有黑渣。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
将过去在润滑油添加剂中使用的减磨剂油酸酰胺使用在铝材轧制油配方中，脂肪酸和脂肪酸酯与减磨剂油酸酰胺和磷酯类抗磨剂复配，达到了降低摩擦系数，改善退火性的目的；将其应用到铝材轧制油中能够降低添加剂的使用量，有效降低了铝材轧制油的成本。
具体实施方式
下述实施例中所用加氢基础油为韩国双龙基础油。
实施例1
（1）油性剂：油酸单甘油酯200g、油酸100 g；
（2）含磷的抗磨剂：硫代磷酸三丁酯150 g；
（3）油酸酰胺350 g；
（4）破乳剂28 g，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为5，分子量为2000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为16，分子量为5000。第一类和第二类非离子型高分子表面活性剂质量比为1:1；
（5）酚型抗氧剂：二叔丁基-4-甲基苯酚2 g；
（6）150N加氢基础油170 g；
将上述油性剂、加氢基础油、含磷的抗磨剂、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在60℃下搅拌4小时，然后加入油酸酰胺、破乳剂，在40℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
实施例2
（1）油性剂：油酸单甘油酯300g、油酸180g；
（2）含磷的抗磨剂：硫代磷酸二丙酯39g、碱性磷酸二乙酯20g；
（3）油酸酰胺260g；
（4）破乳剂10g，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为9，分子量为15000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为12，分子量为8000。第一类和第二类非离子型高分子表面活性剂质量比为1:2；
（5）酚型抗氧剂：2,6-对二叔丁基对甲酚1g；
（6）250N加氢基础油: 190g；
将上述油性剂、加氢基础油、含磷的抗磨剂、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在60℃下搅拌4小时，然后加入油酸酰胺、破乳剂，在40℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
实施例3
（1）油性剂：油酸单甘油酯450g；
（2）含磷的抗磨剂：硫代磷酸酯胺盐10g、磷酸三苯酯10g、磷酸酯胺盐10g；
（3）油酸酰胺300g；
（4）破乳剂5g，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为6，分子量为5000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为12，分子量为2000。第一类和第二类非离子型高分子表面活性剂质量比为1:5；
（5）酚型抗氧剂：2，6-二叔丁基苯酚5g；
（6）250N加氢基础油210 g；
将上述油性剂、加氢基础油、含磷的抗磨剂、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在70℃下搅拌4小时，然后加入油酸酰胺、破乳剂，在50℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
实施例4
（1）油性剂：油酸355g；
（2）含磷的抗磨剂：三乙基硫代磷酸二丁酯30g、磷酸三丁酯40g、碱性磷酸酯胺盐30g、硫磷酸复酯胺盐10g和磷酸三辛酯10g；
（3）油酸酰胺350g；
（4）破乳剂21g，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为7，分子量为2000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为15，分子量为15000。第一类和第二类非离子型高分子表面活性剂质量比为3:1；
（5）酚型抗氧剂：2，6-二叔丁基苯酚4g；
（6）150N加氢基础油150g；
将上述油性剂、加氢基础油、含磷的抗磨剂、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在60℃下搅拌4小时，然后加入油酸酰胺、破乳剂，在40℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
参照例
（1）油性剂：油酸单甘油酯650g、油酸255g；
（2）破乳剂20g，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为9，分子量为15000，第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为12，分子量为8000。第一类和第二类非离子型高分子表面活性剂质量比为1:1；
（3）酚型抗氧剂：2，6-二叔丁基苯酚5g；
（4）150N加氢基础油70g；
将油性剂、加氢基础油、酚型抗氧剂顺序加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，在70℃下搅拌4小时，然后加入破乳剂，在40℃下搅拌2小时，至混合物全部溶解，得到均匀透明液体。
对其进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
| 分析项目 | 参照例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 添加剂量 | 3.7% | 2.5% | 2.26% | 2.3% | 2.4% |
| EXXON铝盒退火试验 | 极微黄渍 | 无渍 | 无渍 | 无渍 | 无渍 |
| 摩擦力/N | 1.6 | 1.6 | 1.5 | 1.4 | 1.5 |
| 摩擦系数 | 0.0086 | 0.0085 | 0.0081 | 0.0080 | 0.0082 |
| 磨斑直径/mm | 0.31 | 0.30 | 0.31 | 0.30 | 0.29 |
| 油膜强度/N | 324 | 318 | 331 | 333 | 327 |
经过测试表明，将本发明的铝材轧制油添加剂组合物应用到铝材轧制油中，能提高铝材轧制油的抗磨性，改善退火清净性，并且减少了添加剂的使用量，有效降低铝材轧制油的成本。
Claims (1)
1.一种铝材轧制油添加剂组合物，其特征在于其质量百分比组成为：
(1)油性剂：30—48％；
(2）含磷的抗磨剂：3—15％；
(3)油酸酰胺：26—35％；
(4)破乳剂：0.5—2.8%；
(5)酚型抗氧剂：0.1-0.5%；
(6)加氢基础油：为余量；
所述油性剂为油酸单甘油酯和/或油酸；
所述含磷的抗磨剂为硫磷酸复酯胺盐、硫代磷酸三丁酯中的一种或多种；
所述破乳剂为两类非离子型高分子表面活性剂的复配物，第一类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为5—9，分子量为2000-15000；第二类非离子型高分子表面活性剂的HLB值为12-16，分子量为2000-15000。
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