CN103215110A

CN103215110A - 汽车钢板润滑防锈油添加剂

Info

Publication number: CN103215110A
Application number: CN2012105405768A
Authority: CN
Inventors: 韦利行; 任晓平; 赵洪
Original assignee: JINGJIANG HENGFENG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: Jiangsu Hengfeng new material manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: CN103215110B

Abstract

汽车钢板润滑防锈油添加剂，各原料按重量百分比为：二聚油酸单酯: 3-15%，防锈添加剂烷基苯磺酸钙：5-20%，成膜剂：2-10%，抗氧添加剂BHT：0.5-3%，金属钝化剂苯并三氮唑：0.10-2%，防锈添加剂环烷酸锌：0-8%，防锈添加剂十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸单酯：0-5%，其余为基础油；本发明具有优异的润滑、防锈和脱脂性能，以3-10%的加入量和其他防锈油添加剂复配加入到汽车钢板的润滑防锈油中,无需添加任何水置换剂和乳化剂，可以容易被中性以及碱性清洗剂除去，脱脂性能达到100%。

Description

汽车钢板润滑防锈油添加剂

技术领域

本发明涉及润滑剂领域，尤其涉及一种具有优异的润滑、防锈和脱脂性能的汽车钢板润滑防锈油添加剂。

背景技术

冷轧厂年产各种规格的钢板及镀锌板打包出厂前都要通过静电涂油机在钢板表面涂覆防锈油，以保证板材在经过储存、运输等过程后仍能保持良好的表面质量。通常这一过程需要数月，但个别情况可长达一年之久，部分出口产品可能尚需经过穿越赤道的长途海运过程。所以对防锈油要求良好的防锈及抗盐雾性能、重叠面防锈性能。由于冷轧板涂油前的上一道工序是湿平整，平整后的钢卷中可能会有相当数量的水基平整液残留，夹带在钢卷中不易蒸发，钢板防锈油要求具有良好的水置换性，与有机类型钢板平整液兼容性良好，不易生成胶状粘稠物。特别要提出的是冷轧板材多数都要经过冲压、焊接、磷化、涂层等后续工序。在此之前则需有一清洗脱脂过程，为了保证各后续过程的加工质量，钢板防锈油应该容易被碱性的水基清洗剂洗去。对汽车板来说，钢板防锈油良好的脱脂性能是必须的。现代防锈油也要求具有一定的润滑性，满足一定程度的冲压润滑。在汽车板剪裁的过程中不再需要使用冲压油，节省涂覆冲压油工序。但是具有润滑防锈性能中要求所加入的润滑剂不但要有良好的润滑性能同时具有防锈性能，由于润滑添加剂的润滑功能是添加剂极性基团吸附在金属表面，在钢板冲压过程中瞬间产生的高温高压工况和金属表面发生化学反应形成化学反应表面膜或脂肪酸金属皂，起到边界润滑作用，防止金属和金属之间直接接触产生烧伤。防锈添加剂也是靠添加剂中的极性基团定向吸附在金属表面，阻止金属表面和水分接触而发生电化学腐蚀反应从而导致生锈。所以，润滑添加剂和防锈添加剂会在金属表面产生竞争吸附而可能使油品的润滑功能加强、防锈性能减弱，或者反之，同时在润滑防锈油中要加入适量的乳化添加剂以保障油品的良好的脱脂性能。作为汽车板防锈油而言，所有使用的润滑、防锈添加剂不能影响最终防锈油的脱脂性能。通常，钢板润滑防锈油是由深度精制低粘度矿物油作为基础油，加入防锈添加剂（例如烷基苯磺酸钡盐、烷基苯磺酸钙盐、环烷酸锌、烯基丁二酸或烯基丁二酸单酯），润滑添加剂，极压添加剂，金属钝化剂（如苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑），成膜剂，乳化剂，水置换剂，及适量的乳化剂组成。对钢板润滑防锈油而言，润滑性是除防锈性以外的一个最重要的指标。具体说，可以通过加入多聚脂肪酸，特别是二聚油酸、三聚油酸，是增加钢板润滑防锈油的润滑性和防锈性能非常有效的方法。油品的润滑性随多聚油酸的添加量的增加而显著上升，但是防锈油品的脱脂性能、过滤性以及和其他的防锈添加剂的相容性随二聚油酸的添加量的增加而恶化，油品过滤性降低容易堵塞钢厂静电涂油机的滤网及喷射刀梁造成带钢表面涂油不均匀造成钢板锈蚀，脱脂性能差使后道磷化处理变为困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优异的润滑、防锈和脱脂性能的汽车钢板润滑防锈油添加剂。

本发明是这样实现的：汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：各原料按重量百分比为：二聚油酸单酯: 3-15%，防锈添加剂烷基苯磺酸钙：5-20%，成膜剂：2-10%，抗氧添加剂BHT：0.5-3%，金属钝化剂苯并三氮唑：0.10-2%，防锈添加剂环烷酸锌： 0-8%，防锈添加剂十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸单酯：0-5%，其余为基础油；如果是调配非环保型防锈油，防锈添加剂烷基苯磺酸钙可以用烷基苯磺酸钡，石油磺酸钡和二壬基萘磺酸钡或上述三个含钡型防锈添加剂混合使用来代替。

本发明所述的二聚油酸单酯的合成：由二元脂肪酸和合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚在催化剂的作用下反应生成二聚油酸单酯。

本发明所述的二元脂肪酸，可以是丁二酸，己二酸，葵二酸，十二碳二元酸，十四碳二元酸，二聚油酸，三聚油酸及上述任何二元脂肪酸的混合物。

本发明所述的合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚中的烷基可以是C1-C22 烷基基团，最好选择是选择碳数为2-18烷基，碳数为2-18的聚乙二醇单烷基醚具体可为二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚,二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单已醚、三乙二醇单2-乙基已醚、平均分子量为200的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚，平均分子量为400的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚和平均分子量为600的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚。

本发明所述的催化剂为：甲基苯磺酸, 钛酸四丁酯, 二氯化锡,阳离子交换树脂。

本发明所述的二聚油酸单酯的化学结构式是：

其中：(C2H4O)n 是聚乙二醇的核，n可以为1-20；

本发明所述的二聚油酸单酯的合成：包括以下步骤：在带有回流冷凝油水分离管的三口烧瓶中，按摩尔比为1：1加入二元脂肪酸和聚乙二醇单烷基醚，并加入反应物总量10%的二甲苯为溶剂和0.5%的催化剂, 搅拌下升温到140-220℃，去除反应生成水，直到反应物酸值不进一步降低为止，反应时间约8-12小时，然后将体系减压，蒸出溶剂二甲苯,反应物冷却后便是二聚油酸单酯。

本发明具有优异的润滑、防锈和脱脂性能，以3-10%的加入量和其他防锈油添加剂复配加入到汽车钢板的润滑防锈油中, 无需添加任何水置换剂和乳化剂，可以容易被中性以及碱性清洗剂除去，脱脂性能达到100%。

附图说明

图1是本发明评定数据图。

具体实施方式

汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：各原料按重量百分比为：二聚油酸单酯: 3-15%，防锈添加剂烷基苯磺酸钙：5-20%，成膜剂：2-10%，抗氧添加剂BHT：0.5-3%，金属钝化剂苯并三氮唑：0.10-2%，防锈添加剂环烷酸锌： 0-8%，防锈添加剂十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸单酯：0-5%，其余为基础油；如果是调配非环保型防锈油，防锈添加剂烷基苯磺酸钙可以用烷基苯磺酸钡，石油磺酸钡和二壬基萘磺酸钡或上述三个含钡型防锈添加剂混合使用来代替。所述的二聚油酸单酯的合成：由二元脂肪酸和合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚在催化剂的作用下反应生成二聚油酸单酯。所述的二元脂肪酸，可以是丁二酸，己二酸，葵二酸，十二碳二元酸，十四碳二元酸，二聚油酸，三聚油酸及上述任何二元脂肪酸的混合物。所述的合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚中的烷基可以是C1-C22 烷基基团，最好选择是选择碳数为2-18烷基，碳数为2-18的聚乙二醇单烷基醚具体可为二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚,二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单已醚、三乙二醇单2-乙基已醚、平均分子量为200的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚，平均分子量为400的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚和平均分子量为600的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚。

所述的催化剂为：甲基苯磺酸, 钛酸四丁酯, 二氯化锡,阳离子交换树脂。所述的二聚油酸单酯的化学结构式是：

其中：(C2H4O)n 是聚乙二醇的核，n可以为1-20；所述的二聚油酸单酯的合成：包括以下步骤：在带有回流冷凝油水分离管的三口烧瓶中，按摩尔比为1：1加入二元脂肪酸和聚乙二醇单烷基醚，并加入反应物总量10%的二甲苯为溶剂和0.5%的催化剂, 搅拌下升温到140-220℃，去除反应生成水，直到反应物酸值不进一步降低为止，反应时间约8-12小时，然后将体系减压，蒸出溶剂二甲苯,反应物冷却后便是二聚油酸单酯。具体实施时，通过对二元脂肪酸，例如二聚油酸，葵二酸，十二碳二元酸，十四碳二元酸等的分子结构进行改造，保留一个脂肪酸基团，而且进行改造的化合物的分子量大于二元脂肪酸，具有二元脂肪酸特有的强烈的分子吸附性能、润滑性能和防锈功能。接枝聚乙二醇烷基醚基团，使其具有一定的乳化性能，相比二元脂肪酸，容易被中性以及碱性清洗剂脱脂，并和有机平整液有更好的兼容性。所以在汽车钢板润滑防锈油的配方中无需添加乳化添加剂来改善润滑防锈油的脱脂性能。二元脂肪酸，例如二聚油酸，是相对分子质量较大的二元脂肪酸。通过选择合适的聚乙二醇单烷基醚. 二聚油酸与聚乙二醇单烷基醚反应生成的化合物是一种具有少许亲水特性化学结构醚-羧酸型高分子产物, 具有长碳链亲油基团,一个羧酸基官能团以及聚乙二醇的乙氧基亲水基团，由于其分子量大, 具有更好的在钢板表面的吸附性能, 二聚油酸单(聚乙二醇烷基醚)酯的分子结构中特意保留一个羧基官能团，使之具有润滑, 防锈功能,而聚乙二醇的乙氧基亲水基团具有水置换和同时使防锈油容易被中性以及碱性清洗剂除去功能。

实施例：

二聚油酸单(三乙二醇丁醚)酯的合成

在有回流冷凝油水分离管的三口烧瓶中，加入二聚油酸282克和103克三乙二醇单丁醚，反应物重量的0.5%的甲基苯磺酸作为催化剂，和总量10%的二甲苯为溶剂，搅拌下升温到140-150℃，直到没有水分馏出为止。反应时间4-12小时, 然后将体系减压，蒸出溶剂二甲苯, 反应物冷却后便是最终产品，产品中主要是二聚油酸单(三乙二醇丁醚)酯。

环保型汽车钢板润滑防锈油经评定完全符合要求，环保型汽车钢板润滑防锈油评定数据见图1。

Claims

1.汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：各原料按重量百分比为：二聚油酸单酯: 3-15%，防锈添加剂烷基苯磺酸钙：5-20%，成膜剂：2-10%，抗氧添加剂BHT：0.5-3%，金属钝化剂苯并三氮唑：0.10-2%，防锈添加剂环烷酸锌： 0-8%，防锈添加剂十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸单酯：0-5%，其余为基础油；如果是调配非环保型防锈油，防锈添加剂烷基苯磺酸钙可以用烷基苯磺酸钡，石油磺酸钡和二壬基萘磺酸钡或上述三个含钡型防锈添加剂混合使用来代替。

2.根据权利要求1所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：二聚油酸单酯的合成：由二元脂肪酸和合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚在催化剂的作用下反应生成二聚油酸单酯。

3. 根据权利要求1和2所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：所述的二元脂肪酸，可以是丁二酸，己二酸，葵二酸，十二碳二元酸，十四碳二元酸，二聚油酸，三聚油酸及上述任何二元脂肪酸的混合物。

4. 根据权利要求1和2所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：所述的合适聚合度的聚乙二醇单烷基醚中的烷基可以是C1-C22 烷基基团，最好选择是选择碳数为2-18烷基，碳数为2-18的聚乙二醇单烷基醚具体可为二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚,二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单已醚、三乙二醇单2-乙基已醚、平均分子量为200的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚，平均分子量为400的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚和平均分子量为600的聚乙二醇单18烷基醚或单12-18混合烷基醚。

5. 根据权利要求1和2所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：所述的催化剂为：甲基苯磺酸, 钛酸四丁酯, 二氯化锡,阳离子交换树脂。

6. 根据权利要求1和2和3和4和5所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：所述的二聚油酸单酯的化学结构式是：

其中：(C2H4O)n 是聚乙二醇的核，n可以为1-20。

7.根据权利要求1和2和3和4和5和6所述的汽车钢板润滑防锈油添加剂，其特征在于：所述的二聚油酸单酯的合成：包括以下步骤：在带有回流冷凝油水分离管的三口烧瓶中，按摩尔比为1：1加入二元脂肪酸和聚乙二醇单烷基醚，并加入反应物总量10%的二甲苯为溶剂和0.5%的催化剂, 搅拌下升温到140-220℃，去除反应生成水，直到反应物酸值不进一步降低为止，反应时间约8-12小时，然后将体系减压，蒸出溶剂二甲苯,反应物冷却后便是二聚油酸单酯。