CN102625735A - 小粒度水包油型润滑流体 - Google Patents

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Abstract

用于钢冷轧的水包油型润滑流体，其包含粒度1μm或更小的水包油型乳液，该乳液由油相和水组成，其中油相包括约5wt％-约40wt％的至少一种聚合物表面活性剂、约25wt％-约95wt％基础油、约0.2wt％-约10wt％极压润滑添加剂和约0.5wt％-约6wt％的其它功能添加剂。

Description

小粒度水包油型润滑流体
背景
在钢冷轧的过程中，润滑是重要而且普遍需要的组成部分。由于轧辊和钢带之间与轧制过程相关的高速、高压和高摩擦力，可能会发生润滑不足、冷却不足和表面保护不足，其可导致1)轧制力增加，2)钢带反射率低，3)轧辊磨损增加，并在某些情况下，4)不能成功轧制钢带。这种负面影响会浪费能源，消耗轧辊，导致产品质量差等。
传统上，主要有两种类型的钢冷轧工艺的润滑方式：(1)纯油润滑，和(2)水包油型乳液润滑。由于存在高易燃性和冷却不足的问题，纯油润滑的方式已普遍被淘汰。
目前，钢冷轧的润滑技术工艺水平包括使用粒度大于1.0μm的，特别是粒度大于约2.0μm的乳液进行润滑。
概述
根据本发明的某些实施方案，用于钢冷轧的水包油型润滑流体包含具有1μm或更小的粒度值的水包油型乳液。在某些实施方案中，用于钢冷轧的水包油型润滑流体包含具有约0.5μm或更小的粒度值的水包油型乳液。
根据本发明的某些实施方案，用于钢冷轧的水包油型润滑流体包括具有水相和油相的水包油型乳液。油相可以包括约5wt％-约40wt％的至少一种聚合物表面活性剂，约25wt％-约95wt％的基础油，和约0.2wt％-约10wt％的极压润滑添加剂。在某些实施方案中，该乳液包括具有约1μm或更小的粒度最常见值(modal value)d(50％)的油相颗粒。在某些实施方案中，所述水包油型润滑剂在油相中包括约0.5wt％-约6wt％的功能添加剂。在某些实施方案中，油相构成水包油型润滑流体中的约0.5wt％-约15wt％。
在某些实施方案中，所述水包油型润滑流体包括至少一种平均分子量约1,000-约100,000的聚合物表面活性剂。所述聚合物表面活性剂可包含接枝嵌段聚合物表面活性剂。在某些实施方案中，聚合物表面活性剂包括数量平均分子量至少为约200的疏水嵌段，或者包含数量平均分子量至少为约200的亲水嵌段。
在某些实施方案中，基础油包含天然酯、合成酯、矿油或其混合物。在某些实施方案中，所述极压润滑添加剂是磷基的、硫基的，或其混合物。
在某些实施方案中，至少约50％的油相包含在粒度小于1μm的颗粒中。在某些实施方案中，至少约50％的油相包含在粒度小于约0.5μm的颗粒中。
根据某些实施方案，钢冷轧的方法包括用本发明的水包油型润滑流体润滑钢。
图示简述
图1显示约0.13μm配方的粒度分布；
图2显示约0.45μm配方的粒度分布；
图3显示约0.17μm配方的粒度分布；
图3显示不同配方和参比油的成膜结果；
图5显示不同配方和一种油的堆叠沾污(stack stain)试验结果；
图6显示参比油的热重分析结果；
图7显示一种配方的热重分析结果；
图8显示对不同配方和参比油轧制后的钢带温度；
图9显示对不同配方和参比油轧制后的钢带温度；和
图10显示约0.13μm配方的粒度分布。
详述
本发明的某些实施方案的组合物和方法涉及用具有小于或等于1μm的小粒度的水包油型润滑剂的钢冷轧方法。本文所用的粒度(PSD)表示油滴直径的最常见值，直径d(50％)，其基于润滑乳液中油滴量的体积加权大小分布。d(50％)值在本领域中被广泛用于表示乳液的粒度。PSD≤1μm可理解为其体积加权型式(modus)d(50％)等于或小于1μm的体积加权粒度分布。此处所述的粒度采用Mastersizer 2000(Malvern Instruments)测定。该测定基于光的衍射。
某些实施方案中，乳液包括平均粒度附近的粒度分布。这些方法和润滑流体可适用于任何类型的钢。
根据传统的钢冷轧润滑理论和本领域的经验，目前在轧制过程中存在两种润滑方式：边界润滑和弹性流体动力润滑(“EHD”)。许多轧钢过程以混合的润滑方式进行，包含边界润滑和EHD润滑二者的特点。因此，在某些实施方案中，冷轧润滑流体表现出良好的边界润滑以及良好的EHD润滑可能是有益的。在某些实施方案中，本发明的水包油型润滑流体用于冷轧过程，在边界润滑和EHD润滑中均具有足够的润滑性能。
除润滑需求外，应考虑到用作钢冷轧中适合的润滑剂的某些其它技术要求，如冷却能力、防锈能力、退火能力等等。
润滑流体组合物
在某些实施方案中，本发明的水包油型润滑剂包括：(A)油相，其分散于(B)水中。在某些实施方案中，水包油型润滑剂是润滑流体。
A.油相
根据某些实施方案，润滑剂包括油相。在某些实施方案中，油相可任选包括以下的一种或多种：1)约5wt％-约40wt％的一种或多种聚合物表面活性剂，2)约25wt％-约95wt％的一种或多种基础油，3)约0.5wt％-约10wt％的一种或多种极压(“EP”)和/或抗磨损的润滑添加剂，和/或4)约1wt％-约6wt％的一种或多种功能添加剂。
聚合物表面活性剂
本发明的某些实施方案的水包油型润滑剂的油相包括一或多种聚合物表面活性剂。适合的聚合物表面活性剂实例包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮、分枝EO-PO嵌段聚合物等。
在某些实施方案中，适合的聚合物表面活性剂具有的平均分子量为约1000-约100,000；约2,000-约80,000；或约3,000-约70,000。在某些实施方案中，适合的聚合物表面活性剂具有的平均分子量为约1000；约2,000；约5,000；约10,000；约15,000；约20,000；约25,000；约30,000；约35,000；约40,000；约45,000；约50,000；约55,000；约60,000；约65,000；约70,000；约75,000；约80,000；约85,000；约90,000；约95,000；或约100,000。
在某些实施方案中，聚合物表面活性剂包括接枝嵌段聚合物表面活性剂。接枝嵌段聚合物表面活性剂可包括，例如，具有数量平均分子量至少约200的疏水嵌段。接枝嵌段聚合物表面活性剂可包括，例如，具有数量平均分子量至少约200的亲水嵌段，在某些实施方案中，数量平均分子量至少约300-约5000，在某些实施方案中，数量平均分子量为约400-约1000。
在某些实施方案中，水包油型润滑剂的油相包括一或多种聚合物表面活性剂，其量为约5wt％-约40wt％；约10wt％-约35wt％；或约15wt％-约30wt％。在某些实施方案中，水包油型润滑剂的油相包括一种或多种的聚合物表面活性剂，其量约5wt％；约6wt％；约7wt％；约8wt％；约9wt％；约10wt％；约11wt％；约12wt％；约13wt％；约14wt％；约15wt％；约16wt％；约17wt％；约18wt％；约19wt％；约20wt％；约21wt％；约22wt％；约23wt％；约24wt％；约25wt％；约26wt％；约27wt％；约28wt％；约29wt％；约30wt％；约31wt％；约32wt％；约33wt％；约34wt％；约35wt％；约36wt％；约37wt％；约38wt％；约39wt％；或约40wt％。
基础油
本发明的某些实施方案的水包油型润滑剂的油相包括一或多种基础油。适合的基础油的实例包括但不局限于天然酯、合成酯、矿油，或其组合或混合物。在某些实施方案中，适合的基础油包括棕榈油。
在某些实施方案中，本发明的水包油型润滑剂的油相包括一或多种基础油，其量为约25wt％-约95wt％；约25wt％-约93wt％；约50wt％-约93wt％；约40wt％-约80wt％；约50wt％-约70wt％；约56wt％-约70wt％；约60wt％-约66wt％；约60wt％-约95wt％；约60-约93wt％；约65wt％-约85wt％；约70wt％-约85wt％；约75wt％-约80wt％；约25wt％-约55wt％；约30wt％-约50wt％；约35wt％-约45wt％；或约38wt％-约44wt％。在某些实施方案中，本发明的水包油型润滑剂的油相包括一或多种基础油，其量为约25wt％；约30wt％；约35wt％；约40wt％；约45wt％；约50wt％；约55wt％；约60wt％；约65wt％；约70wt％；约75wt％；约80wt％；约85wt％；约90wt％；或约95wt％。
极压和/或抗磨损的润滑添加剂
本发明的某些实施方案的水包油型润滑剂的油相包括一或多种极压(“EP”)和/或抗磨损的润滑添加剂。适合的EP和/或抗磨损的润滑添加剂的实例包括但不局限于磷酸胺、非乙氧基化磷酸酯、乙氧基化磷酸酯、烷基酸磷酸酯(alkyl acidy phosphate)、硫化脂肪酸酯和烷基多硫化物。在某些实施方案中，适合的EP和抗磨损的润滑添加剂是磷基的添加剂、硫基的添加剂和/或其混合物。
在某些实施方案中，水包油型润滑剂的油相包括一或多种EP和/或抗磨损润滑添加剂，其量为约0.2wt％-约10wt％；约0.5wt％-约10wt％；1wt％-约9wt％；约2wt％-约8wt％；约3wt％-约7wt％；或约4wt％-约6wt％。在某些实施方案中，水包油型润滑剂的油相包括一或多种EP和/或抗磨损润滑添加剂，其量为约0.2wt％；约0.5wt％；约1wt％；约1.5wt％；约2wt％；约2.5wt％；约3wt％；约3.5wt％；约4wt％；约4.5wt％；约5wt％；约5.5wt％；约6wt％；约6.5wt％；约7wt％；约7.5wt％；约8wt％；约8.5wt％；约9wt％；约9.5wt％；或约10wt％。
功能添加剂
本发明的某些实施方案的水包油型润滑剂的油相包括一或多种功能添加剂。为了达到期望的结果，可以包括任何适合的功能添加剂。可以选择这类添加剂以满足边界润滑和钢冷轧的其它工艺要求。适合的添加剂的实例包括但不局限于防锈添加剂、防泡沫添加剂、抗氧化添加剂、乳化剂、增稠剂、润湿添加剂等。适合的腐蚀抑制剂添加剂的实例包括但不限于甲苯三唑(tolutriazole)。适合的抗氧化添加剂的实例包括但不限于烷基化氨基苯酚。适合的润湿添加剂的实例包括但不限于分枝脂肪酸。
在某些实施方案中，水包油型润滑剂的油相包括一或多种功能添加剂，其量为约0.5wt％-约10wt％；约1wt％-约8wt％；约1wt％-约6wt％；或约1wt％-约4wt％。
B.水包油型分散体
本发明某些实施方案中的水包油型润滑剂可通过将上述的油相分散于水中进行制备。在某些实施方案中，水包油型润滑流体通过泵循环制备。在某些实施方案中，润滑流体包括分散在水中的油相，其量为该水包油型润滑流体的约0.5wt％-约15wt％；该水包油型润滑流体的约1wt％-约15wt％；该润滑流体的约1wt％-约10wt％；该润滑流体的约1wt％-约7wt％；该润滑流体的约1wt％-约5wt％。在某些实施方案中，润滑流体含有分散于水中的油相，其量为润滑流体的约0.5wt％；润滑流体的约1wt％；润滑流体的约2wt％；润滑流体的约3wt％；润滑流体的约4wt％；润滑流体的约5wt％；润滑流体的约6wt％；润滑流体的约7wt％；润滑流体的约8wt％；润滑流体的约9wt％；或润滑流体的约10wt％。
水包油型润滑流体可包含油相液滴或颗粒。在某些实施方案中，水包油型润滑流体可包含具有一定粒度(PSD)的油相颗粒，PSD代表型式或最常见值，d(50％)，其基于润滑乳液中油滴的体积加权大小分布。在某些实施方案中，水包油型润滑流体包含约为粒度最常见值d(50％)的粒度分布。在某些实施方案中，水包油型润滑流体的粒度分布取决于乳化剂的类型和/或其浓度。
在某些实施方案中，由于低静态界面张力，聚合物表面活性剂的浓度可用于制备小粒度的水包油型乳液。据认为，由于本文所教导的聚合物表面活性剂的浓度，水包油型润滑流体可具有小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的性能，包括稳定性增强和经轧制金属上积垢(plate out)的残留油减少，但与传统粒度的乳液(PSD＞1μm)相比，仍能保持形成足够厚的膜。
在某些实施方案中，约96％v/v的油相包含于大小小于1.0μm的颗粒中。在某些实施方案中，至少约94％v/v的油相包含于大小小于约0.5μm的颗粒中。在某些实施方案中，水包油型润滑流体中至少约75％v/v的油相包含于大小小于约0.20μm的颗粒中。在某些实施方案中，水包油型润滑流体中至少约50％v/v的油相包含于大小小于约0.13μm的颗粒中。
在某些实施方案中，水包油型润滑流体具有的粒度最常见值d(50％)小于或等于1.0μm；小于或等于约0.9μm；小于或等于约0.8μm；小于或等于约0.7μm；小于或等于约0.6μm；小于或等于约0.5μm；小于或等于约0.4μm；小于或等于约0.3μm；小于或等于约0.2μm；小于或等于约0.1μm；小于或等于约0.09μm；小于或等于约0.08μm；小于或等于约0.07μm；小于或等于约0.06μm；或小于或等于约0.05μm。在某些实施方案中，水包油型润滑流体具有的粒度最常见值d(50％)为约0.05μm-1μm；约0.05μm-约0.9μm；约0.05μm-约0.8μm；约0.05μm-约0.7μm；约0.05μm-约0.6μm；约0.05μm-约0.5μm；约0.05μm-约0.4μm；约0.05μm-约0.3μm；约0.05μm-约0.2μm；约0.1μm-1μm；约0.1μm-约0.9μm；约0.1μm-约0.8μm；约0.1μm-约0.7μm；约0.1μm-约0.6μm；约0.1μm-约0.5μm；约0.1μm-约0.4μm；约0.1μm-约0.3μm；约0.1μm-约0.2μm。在某些实施方案中，水包油型润滑流体具有的粒度最常见值d(50％)为约0.05μm；约0.06μm；约0.07μm；约0.08μm；约0.09μm；约0.1μm；约0.11μm；约0.12μm；约0.13μm；约0.14μm；约0.15μm；约0.16μm；约0.17μm；约0.18μm；约0.19μm；约0.2μm；约0.21μm；约0.22μm；约0.23μm；约0.24μm；约0.25μm；约0.26μm；约0.27μm；约0.28μm；约0.29μm；约0.3μm；约0.31μm；约0.32μm；约0.33μm；约0.34μm；约0.35μm；约0.36μm；约0.37μm；约0.38μm；约0.39μm；约0.4μm；约0.41μm；约0.42μm；约0.43μm；约0.44μm；约0.45μm；约0.46μm；约0.47μm；约0.48μm；约0.49μm；约0.5μm；约0.55μm；约0.6μm；约0.65μm；约0.7μm；约0.75μm；约0.8μm；约0.85μm；约0.9μm；约0.95μm；或约1μm。
钢冷轧的方法
在某些实施方案中，钢冷轧的方法包括钢冷轧，同时用本文所述的水包油型润滑剂润滑钢。在某些实施方案中，钢冷轧的方法包括钢冷轧，同时用具有粒度小于1μm的水包油型润滑剂润滑钢。在某些实施方案中，钢冷轧的方法包括钢冷轧，同时用具有粒度小于或等于约0.5μm的水包油型润滑剂润滑钢。
本发明的某些实施方案中的方法可优于使用传统乳液的钢冷轧方法，例如使用粒度直径(“PSD”)大于1μm或大于2μm的乳液的那些，原因是本发明的水包油型润滑流体可提供高稳定性、减少经轧制金属表面上的残留油“积垢”、可比的或改进的膜厚度，可比的防沾污性能和/或在钢冷轧期间改善的冷却能力。乳液的“积垢”可定义为用于描述油相吸附在经轧制金属表面上的能力的量；或者用乳液喷洒后留在钢带上的油的量。
为了使油可乳化，传统上将单体表面活性剂与相对较少量的聚合物表面活性剂组合应用。这种组合可能会导致乳液具有小的颗粒但不足以用于冷轧的低润滑水平。尽管不希望被理论约束，但一般认为，与具有粒度大于1μm的传统乳液所表现的界面张力相比较，由于过低的界面张力，由单体表面活性剂和少量的聚合物表面活性剂制成的小粒度乳液不能形成明显的厚膜。出人意料的是，其中包括使用聚合物表面活性剂制备并具有小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的水包油型乳液的本发明某些实施方案的润滑剂流体，与传统乳液(PSD＞1μm)相比，形成了甚至更厚的膜。乳液的膜形成可能与入口中流体的界面张力有关；在某些实施方案中，较低的界面张力使膜厚度较低。在钢冷轧过程中，可将本发明的乳液快速喷入辊中。据认为，在某些实施方案中，具有缓慢动态表面张力特性的分枝高分子表面活性剂在这些动态环境下提供了导致厚膜的高界面张力。
本文所用术语“约”理解为表示±涉及值的10％。例如，“约0.8”被理解为字面表示0.72-0.88。
实施例
采用大量实验评价小粒度水包油型润滑流体整套配方(package)，这些实验在工业中被认为能高度预测润滑剂整套配方在施用于钢冷轧过程中时的性能，其包括：
(a)用SODA和Falex润滑试验评价内在的润滑性能；
(b)用四球试验评价EP/抗磨损性能；
(c)使用纳米光学干涉仪EHD装置，在高速高压EHD接触下评价小PSD水包油型润滑剂整套配方的形成润滑膜的性能；
(d)当用高压将乳液喷洒在表面时，板材表面积垢油层的特性与钢冷轧机中通常喷洒和普遍使用的冷却液类似；
(e)用热重分析TGA设备测试热稳定性和蒸发性能；
(g)在4-辊(high)可逆式辊轧试验用轧机上，用与各种生产型轧机工艺(串列式或可逆式)关联的测试程序，测试辊轧的性能特征。
下列实例仅为了更详细地描述本发明的某些典型的润滑剂组合物而提供，决不应认为其设定了对本发明范围的限定。
配方
制备三种配方，用于各实施例中：
配方1：
油相的组成如下：
Figure BPA00001496583800101
将3wt.％的以上油相分散在水中。
PSD：0.13μm
配方1约0.13μm的PSD显示在图1和下表1的数据中：
表1：PSD 0.13μm的配方1的PSD
Figure BPA00001496583800102
配方2：
油相的组成如下：
Figure BPA00001496583800103
将3wt.％的以上油相分散在水中。
PSD：0.45μm
配方2约0.45μm的PSD显示在图2和下表2的数据中：
表2：PSD d(50％)0.45μm的配方2的PSD
Figure BPA00001496583800111
配方3：
油相的组成如下：
Figure BPA00001496583800112
将3wt.％的以上油相分散在水中。
PSD：0.17μm
配方3约0.17μm的PSD显示在图3和下表3的数据中：
表3：PSD d(50％)0.17μm的配方3的PSD
Figure BPA00001496583800121
实施例1：边界润滑
小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的水包油型润滑流体整套配方的内在的润滑性能，通过使用SODA和Falex试验，采用常用于评价钢冷轧中使用的润滑剂润滑性能的规定试验程序，进行评价。用三种常规乳液(PSD≥2μm)润滑剂整套配方作为对照参比(下文分别称为油1、油2和油3)，其被广泛用于多次生产4-机架4-辊和/或5-机架6-辊的串列式轧机和/或6-辊高速可逆式轧机中，结果表现良好。
SODA(50C)：对油和小PSD产品都以纯品(＝100％)进行测试。
  油1   油2   油3   配方1   配方2   配方3
  CoF*   0.11   0.11   0.11   0.11   0.11   0.10
*CoF：摩擦系数
生产型轧机所用的大多数润滑油的摩擦系数为约0.10-0.15，在Soda(50℃)中。配方1-3落在此标准范围内。
Falex：油和小粒度产品都是纯品(＝100％).
  油1   油2   油3   配方1   配方2   配方3
  破坏载荷(磅)   1500   1750   2000   2500   2500   2500
  转矩(磅-英寸)   31.8   31.0   32.7   34.4   34.1   31.6
从以上所示的试验结果来看，与三种参比相比，所有小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体整套配方都给出更好或可比的固有润滑性能。配方1-3落在此标准范围内。
实施例2：极压
油和小PSD产品都以纯品(＝100％)进行测试。
小粒度的(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体整套配方的EP润滑性能通过使用4-球试验进行评价，采用常用于评价钢冷轧中所用润滑油的润滑性能的规定试验程序。再次，将三个参比用于比较目的。断裂载荷结果在下表中给出：
  油1   油2   油3   配方1   配方2   配方3
  PB(N)   1167   932   1363   1961   1961   1961
极压(PB)结果
大多数用于生产型轧机的润滑油具有4-球中高于600N的断裂载荷。冷轧产品一般具有约600N或更高的断裂载荷。配方1-3落在此标准范围内。
实施例3：膜厚度
油和小PSD产品在3wt％下测试。
通过利用光学干涉装置(干涉仪)，采用常用于评价钢冷轧中所用润滑油的膜形成性质的规定试验程序，评价在高速高压EHD接触下小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体的成膜性质。出于比较目的，使用参比油1和2。
由图4可以看出配方1-3和油1-2的膜形成结果。在相同条件下，配方1-3的3％乳液膜比油1和油2的3％乳液膜厚。这些结果表明，小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的水包油型润滑流体可以形成甚至比普通粒度的乳液更厚的膜。
实施例4：积垢值
油和小PSD产品在3wt％下测试。
乳液的“积垢”是用于描述油吸附在钢表面上能力的量。通过使用高压喷淋系统采用规定试验程序对乳液进行评价。选择三种用于生产型轧机的典型油产品(如上所述的油1、油2和油3)作为对照用的参比。3％乳液的积垢结果如下：
  油1   油2   油3   配方1   配方2   配方3
  积垢(mg/m2)   856   654   350   175   221   89
积垢结果
配方1-3的小PSD水包油型润滑流体的积垢值比油1和油2的普通PSD乳液的积垢值低。配方1-3的小PSD水包油型润滑流体由于在钢带上的残油量更低，预期具有更低的油耗，更好的冷却能力和更容易退火的特点。
实施例5：堆叠沾污
油和小PSD产品在3wt％下测试。
小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的水包油型润滑流体整套配方的防沾污性能通过堆叠沾污试验进行评价。将参比油1用于对照目的。结果在图5中所示，表明配方1-3的抗沾污性能与油1相当。
实施例6：TGA
油和小PSD产品都以纯品(＝100％)进行测试。
热稳定性和蒸发性能采用热重分析(TGA)设备进行评价。再次选择用于生产型轧机的典型油，油1，作为参比油。TGA结果在下表中给出：
  最大峰值
  开始(℃)   停止(℃)   最大值(℃)
  油1   287.75   496.12   405.93
  配方1   280.69   481.11   405.57
  残留物
  温度(℃)   重量(mg)   重量(％)
  油1   636.76   0.0424   0.482
  配方1   636.73   0.0146   0.1648
TGA结果
油1的结果包含在图6中。配方1的结果包含在图7中。结果表明，配方1与油1在TGA测试中处于相同水平。
实施例7：试验用轧机
油和小PSD产品在3wt％下测试。
小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体整套配方的辊轧性能，通过采用与各种生产型轧机工艺(串列式或可逆式)相关的试验程序，经4-辊可逆式辊轧试验用轧机(源自The State Key Lab ofRolling and Automation(轧制和自动化国家重点实验室)，NortheastUniversity)进行。由于轧机的技术限制，已设计了两个过程。在过程1中，道次(pass)5是较高速的过程(4m/s)，在过程2中，道次5是慢速的过程(1m/s)，且随后是道次6，转向更薄的规格(gauge)。测试程序展示如下：
过程1：
Figure BPA00001496583800151
结果1：
Figure BPA00001496583800152
过程2：
Figure BPA00001496583800153
结果2：
Figure BPA00001496583800161
配方1和配方2的单位轧制力与油1和油2的处于相同的水平。
每一道次后的钢带温度显示在图8和9中。图8包括过程1的结果。图9包括过程2的结果。
结果表明，每一道次后配方1和配方2的钢带温度低于用油1和油2轧制后的钢带温度。结果表明，小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)的水包油型润滑剂(配方1和配方2)的冷却能力超过油1和油2乳液的冷却能力。
实施例8：试验用轧机
制备一个额外配方，用于测试辊轧性能。
配方4：
油相的组成如下：
Figure BPA00001496583800162
将3wt.％的以上油相分散在水中。
PSD：0.13μm
配方4约0.13μm的PSD显示在图10中。
表4：PSD d(50％)0.13μm的配方4的PSD
Figure BPA00001496583800171
小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体整套配方的辊轧性能通过用宽度1450mm的4-辊可逆式生产型轧机评价。工作辊的直径约350mm。使用的钢带是SPHC钢带，3.1mm厚，1010mm宽。
每一道次中，控制恒定轧制力在约650吨-约700吨。将此生产型轧机中所用的传统乳液产品作为对照参比(称为“油4”)。
采用该轧制程序，经六个道次后，了解改善的润滑使出口钢带厚度更薄。用小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)水包油型润滑流体整套配方(配方4)的三次测试结果和用参比产品(油4)的两次测试结果在下表中所示：
  油4   油4   配方4   配方4   配方4
  浓度％   3.8   2.0   3.6   2.8   1.5
  六个道次后的钢带厚度，mm   1.20   1.20   1.05   0.97   1.10
结果表明，六个道次后，小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)配方的水包油型润滑剂，配方4，使得钢带厚度比油4所得的薄。这些结果表明，相比常规的轧制乳液，对生产型轧机的改善，如改善的润滑。
冷轧润滑剂的其它重要性能，如退火和防锈，采用轧后的卷进行评价。结果显示如下：
  油4   配方4
  退火   无退火问题   无退火问题
  防锈   无锈蚀问题   无锈蚀问题
结果表明，小粒度(PSD≤1μm或PSD≤0.5μm)配方水包油型润滑剂，配方4，和常规的轧制乳液一样，能防止退火和生锈问题。

Claims (27)

1.用于钢冷轧的水包油型润滑流体，其包含粒度值1μm或更小的水包油型乳液。
2.用于钢冷轧的水包油型润滑流体，其包含粒度值约0.5μm或更小的水包油型乳液。
3.用于钢冷轧的水包油型润滑流体，其包含水包油型乳液，其中该水包油型乳液包含：
(a)油相，其包含
约5wt％-约40wt％的至少一种聚合物表面活性剂，
约25wt％-约95wt％的基础油，和
约0.2wt％-约10wt％的极压润滑添加剂，和
(b)水相，其中该乳液包含具有约1μm或更小的粒度最常见值d(50％)的油相颗粒。
4.权利要求3的水包油型润滑流体，其在油相中进一步包含约0.5wt％-约6wt％的功能添加剂。
5.权利要求3的水包油型润滑流体，其包含约0.5wt％-约15wt％的油相。
6.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少一种聚合物表面活性剂具有约1,000-约100,000的平均分子量。
7.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少一种聚合物表面活性剂包含接枝嵌段聚合物表面活性剂。
8.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少一种聚合物表面活性剂包含数量平均分子量至少为约200的疏水嵌段。
9.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少一种聚合物表面活性剂包含数量平均分子量至少为约200的亲水嵌段。
10.权利要求3的水包油型润滑流体，其中所述基础油包含天然酯、合成酯、矿油或其混合物。
11.权利要求3的水包油型润滑流体，其中所述极压润滑添加剂是磷基的添加剂、硫基的添加剂或其混合物。
12.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少约50％的油相包含在大小小于1μm的颗粒中。
13.权利要求3的水包油型润滑流体，其中至少约50％的油相包含在大小小于约0.5μm的颗粒中。
14.钢冷轧的方法，其包括用粒度值1μm或更小的水包油型乳液润滑所述钢。
15.钢冷轧的方法，其包括用粒度值约0.5μm或更小的水包油型乳液润滑所述钢。
16.钢冷轧的方法，其包括用包含水包油型乳液的润滑流体润滑所述钢，其中所述乳液包含：
(a)油相，其包含
约5wt％-约40wt％的至少一种聚合物表面活性剂，
约25wt％-约95wt％的基础油，和
约0.2wt％-约10wt％的极压润滑添加剂，和
约0.5wt％-约6wt％的其它功能添加剂；和
(b)水相。
17.权利要求16的方法，其中所述乳液包含具有约1μm或更小的粒度最常见值d(50％)的油相颗粒。
18.权利要求16的方法，其中所述润滑流体在油相中进一步包含约0.5wt％-约6wt％的功能添加剂。
19.权利要求16的方法，其中所述润滑流体包含约0.5wt％-约15wt％的油相。
20.权利要求16的方法，其中至少一种聚合物表面活性剂具有约1,000-约100,000的平均分子量。
21.权利要求16的方法，其中至少一种聚合物表面活性剂包含接枝嵌段聚合物表面活性剂。
22.权利要求16的方法，其中至少一种聚合物表面活性剂包含数量平均分子量至少为约200的疏水嵌段。
23.权利要求16的方法，其中至少一种聚合物表面活性剂包含数量平均分子量至少为约200的亲水嵌段。
24.权利要求16的方法，其中所述基础油包含天然酯、合成酯、矿油或其混合物。
25.权利要求16的方法，其中所述极压润滑添加剂是磷基的添加剂、硫基的添加剂或其混合物。
26.权利要求16的方法，其中至少约50％的油相包含在大小小于1μm的颗粒中。
27.权利要求16的方法，其中至少约50％的油相包含在大小小于约0.5μm的颗粒中。
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