CN105779093A - 一种高清净取向硅钢轧制油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清净取向硅钢轧制油，按照质量百分比的组分包括:精炼油脂20~50%、合成酯20~40%、精制矿物油10~40%、抗氧化剂0.5~3.0%、防锈剂1.0~5.0%、油膜增强剂1.0~5.0%、清净分散剂2.0~5.0%、乳化剂2~10%。所述的高清净取向硅钢轧制油的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中加入精炼油脂，合成酯及矿物油，升温至50~60℃，在开启搅拌器的情况下依次加入抗氧剂、防锈剂、油膜增强剂、清净分散剂和乳化剂，在50~60℃下搅拌30分钟，得到高清净取向硅钢轧制油。本发明的轧制油组合物保证了良好的润滑性、通过特殊脂肪酸类防锈剂及油膜增强剂保证了防锈性和耐油烧性、通过清净分散剂和乳化剂实现了乳化液的耐高温稳定性及轧机清净性。

Description

一种高清净取向硅钢轧制油及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属加工领域，具体是一种高清净取向硅钢轧制油及其制备方法。

背景技术

硅钢是一种硅含量在0.5-6.5%的含碳量极低的硅铁合金，主要用在电机、发电机、变压器的铁心，是一种重要的节能金属功能材料，它的生产工艺复杂，制造技术严格，其制造技术和产品质量是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。硅钢中特别是取向硅钢，其技术难度更大，因其应用于变压器、国防工业等重要行业，长期来我国一直是采用进口钢材，近年来随着国内钢企宝钢、武钢开始量产，产量逐步满足国内需求。

作为轧制取向硅钢轧制油，长期以来被欧美和日本厂商所垄断，因其材料的特殊轧制工艺条件和产品特性，对油品要求非常苛刻，需要考虑问题点：①油品需要有良好的润滑性②由于轧制存在的高温性，对油品稳定性要求非常高③取向硅钢非常容易生锈和产生油烧，需要有良好的防锈性和耐油烧性能④由于板面的高质量要求，需要轧机有良好的清净性，防止产生异物压入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高清净取向硅钢轧制油及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高清净取向硅钢轧制油，按照质量百分比的组分包括:精炼油脂20~50%、合成酯20~40%、精制矿物油10~40%、抗氧化剂0.5~3.0%、防锈剂1.0~5.0%、油膜增强剂1.0~5.0%、清净分散剂2.0~5.0%、乳化剂2~10%。

作为本发明进一步的方案：所述精炼油脂为天然的动植物油脂进行多次炼精、脱酸、分提而得，所述精炼油脂为牛油、猪油、大豆油、花生油、菜籽油或棕榈油；所述合成酯为含有一个以上羟基的C5～C20脂肪醇与C8～20的一元脂肪酸酯化反应；精制矿物油是40℃时粘度为10-68不等的精炼白油。

作为本发明再进一步的方案：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。

作为本发明再进一步的方案：所述防锈剂为C6~C10和C10~C18的酸或其聚合物，防锈剂为辛酸、十六烯基丁二酸、蓖麻油酸、硬脂酸或棕榈油酸。

作为本发明再进一步的方案：所述油膜增强剂为C10~C18及C22不饱和脂肪酸的二聚酸、C16~C18脂肪酸与马来酸酐的聚合酸、蓖麻油酸的聚合酸与多元醇反应得到的聚合脂，多元醇包括TMP、季戊四醇、新戊二醇和甘油，所述聚合酯的分子量在10000~20000之间，40℃时的运动粘度在1000~10000之间。

作为本发明再进一步的方案：所述清净分散剂为脂肪胺类化合物。

作为本发明再进一步的方案：所述乳化剂包括非离子高聚物乳化剂和C10~C18脂肪醇聚氧乙烯醚。

作为本发明再进一步的方案：所述的高清净取向硅钢轧制油的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中加入精炼油脂，合成酯及矿物油，升温至50~60℃，在开启搅拌器的情况下依次加入抗氧剂、防锈剂、油膜增强剂、清净分散剂和乳化剂，在50~60℃下搅拌30分钟，得到高清净取向硅钢轧制油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种完全自主化的取向硅钢轧制油，该轧制油组合物通过不同基础油和油膜增强剂复配，保证了良好的润滑性、通过特殊脂肪酸类防锈剂及油膜增强剂保证了防锈性和耐油烧性、通过清净分散剂和乳化剂实现了乳化液的耐高温稳定性及轧机清净性。

本发明中高清净取向硅钢轧制油各个组分的作用如下：

精炼油脂、合成酯和矿物油作为基础成分，是提供润滑性能的主要组分，也是其他添加剂的载体，所述组分A中的精炼油脂为天然的动植物油脂进行多次炼精、脱酸、分提而得，其组分比较集中，是牛油、猪油、大豆油、花生油、菜籽油或棕榈油。所述的合成酯为含有一个以上羟基的C5～C20脂肪醇与C8～20的一元脂肪酸酯化反应。矿物油是粘度（40℃）为10-68不等的精炼白油。

抗氧剂，能有效抑制油品在使用过程中的老化、聚合以及在乳化液中的水解，所述组分B中的抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。

防锈剂能够更好的吸附在金属表面，形成一层油膜，隔绝了水分与空气和金属表面的接触，有效的防止钢板产生锈蚀，达到良好的防锈和耐油烧效果，作为取向硅钢材料，由于其特殊的易生锈、油烧特点，所述组分C中的防锈剂为C6~C10和C10~C18的酸或其聚合物，包括辛酸、十六烯基丁二酸、蓖麻油酸、硬脂酸或棕榈油酸

油膜增强剂除可替代硫磷系抗磨极压剂在轧制油中所起的作用，减少轧辊与钢板表面之间的摩擦，提高油品在金属表面附着时的强度和厚度，从而可以确保润滑性，同时与防锈剂的复配效果很好，也可以起到防锈性和耐油烧的效果，所述组分D中的油膜增强剂为C10～C18及C22不饱和脂肪酸的二聚酸、C16～C18脂肪酸与马来酸酐的聚合酸、蓖麻油酸的聚合酸与多元醇反应得到的聚合脂，多元醇包括TMP、季戊四醇、新戊二醇、甘油。聚合酯的分子量在10000～20000之间，40℃时的运动粘度在1000～10000之间。

清净分散剂是减少轧制过程中产生的油泥等异物吸附在轧机中所起的作用，所述组分E中的清净分散剂为脂肪胺类化合物。

乳化剂用不同类型的乳化液进行复配，保证了油品的乳化能力，同时高聚物乳化剂能很好的保护乳化液的颗粒度大小，使得乳化液颗粒度控制在一定范围内，确保乳化液的稳定性，同时根据其控制乳化液颗粒度大小的特性，可以与基础成分共同协调，来提供合适的润滑性，特殊的乳化剂本身同时也有乳化液中铁粉分散和一定的清洗功能。所述组分E中的乳化剂为非离子高聚物乳化剂和C10～C18脂肪醇聚氧乙烯醚。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，一种高清净取向硅钢轧制油，按照质量百分比的组分包括:精炼油脂20~50%、合成酯20~40%、精制矿物油10~40%、抗氧化剂0.5~3.0%、防锈剂1.0~5.0%、油膜增强剂1.0~5.0%、清净分散剂2.0~5.0%、乳化剂2~10%。

下面提供两个最佳实施案例，以及在耐高温性、乳化稳定性、防锈性、润滑性方面的试验数据。

实施例一：棕榈油20g，季戊四醇油酸酯55g，精制白油（粘度为32）10g，2,6-二叔丁基对甲苯酚1g，十六烯基丁二酸3g，聚合棕榈油酸3g，聚合酯3g，十八烷基二甲基胺盐2g，非离子高聚物乳化剂2g，C18脂肪醇聚氧乙烯醚1g

实施例二：棕榈油20g，季戊四醇油酸酯55g，精制白油（粘度为32）10g，2,6-二叔丁基对甲苯酚1g，十六烯基丁二酸3g，聚合蓖麻油酸3g，聚合酯3g，十八烷基二甲基胺盐2g，非离子高聚物乳化剂2g，C18脂肪醇聚氧乙烯醚1g

以实施例一、实施例二、作为本发明物的组合物，对比的参照物为某钢厂进口取向硅钢森吉米尔轧机使用的轧制油，定为组合物A。

针对本发明物的特点，对轧制油的润滑性、乳液稳定性、耐高温性、防锈性、耐油烧性、清净性进行重点评价。

润滑性评价具体项目如下：

最大无卡咬负荷Pb。

仪器：四球摩擦试验机

离水展着量（Plate-out）

仪器：表面碳氢含量测定仪

乳化液的颗粒度大小

仪器：粒径仪（Beckman-coulter）

轧制油的润滑性指标如表1所示：

表1乳液润滑性

样品名称	Pb值（kg）	离水展着量（mg/m2）	乳化液颗粒度（μm）
				实施例一	121	124	4.2
实施例二	128	132	4.5
				组合物A	112	105	4.3

表1所示的润滑性数据可知：实施例一、实施例二的润滑性均优于组合物A。

乳液稳定性、耐高温性评价具体项目如下：

乳液稳定性（乳化液高速搅拌，评价乳化液ESI）

乳液耐高温性（乳化液高温加热后，测试浮油量，浮油越多，耐高温性差）

乳液稳定性、耐高温性性能指标如表2所示

表2乳液稳定性、耐高温性

样品名称	ESI	浮油量
			实施例一	98	3.2g
实施例二	97	3.3g
			组合物A	90	8.5g

表2所示的乳液稳定性、耐高温性数据可知：实施例一、实施例二的稳定性、耐高温性均优于组合物A。

防锈性评价具体项目如下：

恒温恒湿试验

仪器：恒温恒湿机

测试条件：50℃、90%RH环境下测试7天

表3乳液防锈性

样品名称	锈蚀面积（%）
		实施例一	10%
实施例二	15%
		组合物A	30%

表3所示的防锈性数据可知：实施例一、实施例二的防锈性均优于组合物A。

耐油烧性评价具体项目如下：

耐油烧试验

仪器：恒温箱

测试条件：90℃环境下测试24h

表4乳液耐油烧性

样品名称	油烧等级
		实施例一	◎
实施例二	◎
		组合物A	〇

备注：（好◎→〇→△→×差）

表4所示的耐油烧性数据可知：实施例一、实施例二的防锈性均优于组合物A。

清净性评价具体项目如下：

清净性试验

方法：用高速搅拌器搅拌1L乳化液，加入1000ppm铁粉，搅拌半小时，测试乳化液中铁粉含量（乳化液铁粉越多，模拟试验代表吸附在轧机的铁粉少，轧机越干净）

表5乳液清净性

样品名称	铁粉量
		实施例一	800ppm
实施例二	820ppm
		组合物A	650ppm

表5所示的清净性数据可知：实施例一、实施例二的清净性均优于组合物A。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，按照质量百分比的组分包括:精炼油脂20~50%、合成酯20~40%、精制矿物油10~40%、抗氧化剂0.5~3.0%、防锈剂1.0~5.0%、油膜增强剂1.0~5.0%、清净分散剂2.0~5.0%、乳化剂2~10%。

2.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述精炼油脂为天然的动植物油脂进行多次炼精、脱酸、分提而得，所述精炼油脂为牛油、猪油、大豆油、花生油、菜籽油或棕榈油；所述合成酯为含有一个以上羟基的C5～C20脂肪醇与C8～20的一元脂肪酸酯化反应；精制矿物油是40℃时粘度为10-68不等的精炼白油。

3.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。

4.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述防锈剂为C6~C10和C10~C18的酸或其聚合物，防锈剂为辛酸、十六烯基丁二酸、蓖麻油酸、硬脂酸或棕榈油酸。

5.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述油膜增强剂为C10~C18及C22不饱和脂肪酸的二聚酸、C16~C18脂肪酸与马来酸酐的聚合酸、蓖麻油酸的聚合酸与多元醇反应得到的聚合脂，多元醇包括TMP、季戊四醇、新戊二醇和甘油，所述聚合酯的分子量在10000~20000之间，40℃时的运动粘度在1000~10000之间。

6.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述清净分散剂为脂肪胺类化合物。

7.根据权利要求1所述的高清净取向硅钢轧制油，其特征在于，所述乳化剂包括非离子高聚物乳化剂和C10~C18脂肪醇聚氧乙烯醚。

8.一种如权利要求1-7任一所述的高清净取向硅钢轧制油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在反应釜中加入精炼油脂，合成酯及矿物油，升温至50~60℃，在开启搅拌器的情况下依次加入抗氧剂、防锈剂、油膜增强剂、清净分散剂和乳化剂，在50~60℃下搅拌30分钟，得到高清净取向硅钢轧制油。