CN105925342A

CN105925342A - 一种铝冷轧复合高压添加剂及其应用

Info

Publication number: CN105925342A
Application number: CN201610269947.1A
Authority: CN
Inventors: 马清宇
Original assignee: Chinalco Lubricant Technology Co Ltd
Current assignee: Chinalco Lubricant Technology Co Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: CN105925342B

Abstract

本发明属于润滑剂组合物领域，提供一种铝冷轧复合高压添加剂，由极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油组成，所述极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为25～50％，4～10％，4～10％，0.5～3％和30～55％。本发明的复合高压添加剂以1份到5份添加到轧制油后，结合5‑8份铝轧制油添加剂和基础油，可在不改变原有工艺情况下，提高轧制油整体的润滑性能，油膜强度提高明显，保证了铝板带箔加工时大压下量情况下的轧制润滑能力，同时退火油斑情况良好。

Description

一种铝冷轧复合高压添加剂及其应用

技术领域

本发明属于润滑组合物领域，具体涉及一种包含脂族添加剂的润滑剂组合物，及其制备方法和应用。

背景技术

随着铝冷轧加工业的不断发展，高速、大压下量、多机架轧机涌现，而大轧制力、大压下量轧制铝板带箔，铝轧制油多会出现承载能力不足情况，并且轧制时合金变形热和摩擦热使轧机、轧件及油品的温度不断提高，此时铝轧制油品也会出现润滑不足的情况，分析其原因，主要是由于铝轧制油中对承载能力起决定性作用的是铝轧制油添加剂，目前铝轧制油添加剂主要为高级脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇及抗氧剂等组分，在大压下量下不能满足润滑条件。常规的铝轧制油添加剂为高级脂肪醇、酯类复合添加剂，在轧制过程中，形成物理吸附膜，其可以满足低、中压下量轧制的润滑条件，但在大压下量下，无法满足轧制要求。

目前也有加入磷酸酯、胺、酸胺化合物、硫化鲸鱼油等单体添加剂以改善润滑性能，此类单体添加剂极性较强，在轧制过程中，可以在铝板带箔表面形成化学膜，但即使有部分单体添加剂可以满足大压下量，也多会腐蚀铝材表面或在铝材表面留下退火油斑。因此，一般铝板带箔冷轧企业很少使用。添加剂通常由多种单体添加剂经过调和而成，单体添加剂根据其用途不同可大致可分成两大类:一类为影响润滑油物理性质的添加剂,例如降凝剂、增粘剂、粘度指数改进剂、消泡剂等；另一类在化学方面起作用的添加剂,如各种抗氧剂、防锈剂、钝化剂、清净分散剂、油性剂、极压抗磨剂等。考虑到铝板带箔材冷轧的工艺特点及轧后铝材退火表面质量要求,铝轧制油添加剂中一般只添加油性剂，即高级脂肪酸酯、脂肪醇。

为保证冷轧工艺条件及冷轧产品质量，铝轧制油需要满足以下基本要求：

(1)基础油粘度适当，润滑性良好，可调控摩擦；

(2)冷却性强，可控制板型；

(3)高闪点，低硫、低芳烃；

(4)对轧辊及设备无腐蚀，轧后铝材表面无污染等。

随着新材料的不断发展，一些新的极压抗磨剂不断出现，其中一些可以在铝板带箔的大压下量轧制发挥很大作用，因此一些企业也在不断尝试改善，在大压下量下，使油品能保持良好的润滑性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是：提出一种铝冷轧复合高压添加剂，以解决铝板带箔冷轧时，在大轧制力下油品润滑不足的难题，使油品仍保持良好的润滑性能，同时保证铝材退火表面质量的要求。

本发明另一目的是提出制备所述铝冷轧复合高压添加剂的方法。

本发明的第三个目的是提出所述铝冷轧复合高压添加剂的应用。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种铝冷轧复合高压添加剂，由极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油组成，所述极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为25～50％，4～10％，4～10％，0.5～3％和30～55％。

铝轧制油由铝轧制基础油(简称基础油)和铝轧制油添加剂组成；铝冷轧产品有时需要成品退火或中间退火，对产品表面质量，包括板型和轧后表面光亮度要求较高；在基础油中加入适当铝轧制油添加剂能够改善基础油的性能，提高整体油品承载润滑性能。考虑到铝材冷轧的工艺特点及轧后铝材退火表面质量的要求，铝轧制油添加剂一般为受热挥发性好的高级脂肪酸酯、脂肪醇及抗氧剂等组成，起到物理吸附作用，可以保证正常整体油品性能。

进一步地，所述极压抗磨剂选自磷酸异丙苯基二苯酯(IPPP)、磷酸三甲酚酯(TCP)、磷酸三苯酯(TPP)、LYCO-P16和三羟酯(TMP-312)中的一种或多种。

更进一步地，所述高级脂肪酸酯为C10～16的高级脂肪酸酯，所述高级脂肪醇为C10～16的高级脂肪醇，高级脂肪酸酯和高级脂肪醇的质量比例为1：0.5～2。

其中，所述抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类、硫类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种；所述基础油为铝轧制基础油。

进一步地，所述抗氧剂为BHT、T501、T511、抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂702、抗氧剂1076、T531、T534、T535、T557、DTBHQ、抗氧剂DLTP、抗氧剂3010、抗氧剂L-01、HQT9557、IRGANOX LO1、Irgafos 12、ZDTC、S-9228中的一种或多种。

其中，所述基础油为MOA-80、MOA-85、MOA-90、MOA-95、MOA-100、MOA-105、MOA-110、MOA-115铝轧制基础油中的一种。

优选地，所述铝冷轧复合高压添加剂中极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为35～45％，4～10％，4～10％，0.5～2％和35～50％。

本发明所述铝冷轧复合高压添加剂的制备方法，包括步骤：

极压抗磨剂加热到60～75℃，和高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油混合加入反应釜中，在40℃温度下搅拌均匀，经300目～500目筛网过滤后出料。

本发明所述的铝冷轧复合高压添加剂在铝板带箔材冷轧生产中的应用。

应用本发明所述铝冷轧复合高压添加剂的方法，按照质量份，将铝冷轧复合高压添加剂1～5份，铝轧制油添加剂5～8份，基础油80～100份混合，制得铝板带轧制油；所述基础油为MOA-90铝轧制基础油。

其中，所述铝轧制油添加剂的理化性能为：酸值≤0.3mgKOH/g，皂化值20～230mgKOH/g，羟值0-230mgKOH/g，倾点0～18℃，密度0.83～0.86g/cm³，闪点≥100℃，运动粘度(40℃mm²/s)2.1～8.9。

上述铝轧制油添加剂可采用中铝润滑科技有限公司生产的ZLT-1Z、ZLT-1B、ZLT-12、ZLT-10、ZLT-6中的一种，也可采用具有同样性能的添加剂。

本发明的有益效果在于：

本申请人在长期的研发过程中，寻找到一些可以在铝板带箔中大压下量使用的极压剂，退火油斑情况良好，但也遇到其它一些问题。加入本发明铝冷轧复合高压添加剂，可以保证在大压下量下，油品仍保持良好的润滑性能，且不会出现严重的表面质量问题。

本发明的复合高压添加剂以1份到5份添加到轧制油后，结合5-8份铝冷轧复合添加剂和基础油，可在不改变现有基础油、添加剂和现有工艺情况下，提高轧制油整体的润滑性能，油膜强度提高明显，保证了铝板带箔加工时大压下量情况下的轧制润滑能力，同时退火油斑情况良好。

附图说明

图1是本发明铝冷轧复合高压添加剂行业化生产的系统图；

图中，1.反应釜、2.进料管，3.烘料房，4.基础油的进料口，5抗氧剂的进料口。6.锅炉回水的进口；7.出料过滤器，8.称重平台，9.真空泵，10.缓冲罐。

具体实施方式

现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中，如无特殊说明，所使用的设备和方法均为所属领域常规的设备和方法。

基础油为MOA-90、MOA-115铝轧制基础油，购自淮安清江石油化工有限责任公司。铝轧制油添加剂为中铝润滑产ZLT-12。

实验中退火油斑的测定方法：将组合物产品120±10mg均匀涂于退火专用铝盒内底部，盖上铝盒盖子，放置在退火炉中，保持345±5℃，退火1小时，后取出依照下表1判断退火等级。

表1：铝盒退火试验法等级标准

级别	表面污染情况
		l(Ⅰ)	无渍
2(Ⅱ)	极微黄渍
		3(Ⅲ)	轻微黄渍
4(Ⅳ)	变黄，外围变暗
		5(Ⅴ)	发暗
6(Ⅵ)	发暗并见黑渍

实施例1：极压抗磨剂筛选

选择不同的极压抗磨剂，并与醇酯添加剂、抗氧剂、基础油配合，测试退火油斑、判断退等级。本实施例中使用的抗氧剂为BHT，结构式如下：

高级脂肪酸酯为C12脂肪酸酯和C12脂肪醇的等质量混合物，在铝冷轧复合高压添加剂中，极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为40％，5％，5％，0.5％，余量为基础油。铝冷轧复合高压添加剂与铝轧制油添加剂、基础油混合(表2中添加量为质量份)，测试其油膜强度和退火油斑，结果见表2。

表2

综合分析数据，其中磷酸异丙苯基二苯酯作为复合极压添加剂效果更好，后续试验均采用磷酸异丙苯基二苯酯为极压抗磨剂。

实施例2溶解性实验

下表3和表4列出了添加高级脂肪酸酯(表中记为醇酯添加剂)的比较。本实施例中，高级脂肪酸酯为C12脂肪酸酯和C12脂肪醇的等质量混合物。

表3

	MOA90+25％IPPP	MOA90+35％IPPP	MOA90+45％IPPP
				常温	不溶	不溶	不溶

表4

实施例3不同比例添加剂的实验

下表5、表6中，B是铝轧制油添加剂，为中铝润滑产ZLT-12。

表5

实施例4不同比例复合高压添加剂的实验

表6

表中，A为实施例1的铝轧制复合高压添加剂，其中极压抗磨剂为IPPP。

结论：表5中，随着铝轧制油添加剂B的增加，油膜强度达到38kg后不再增加，表6中，随着复合高压添加剂A的增加，油膜强度提高，A为2％时达到最高42kg，继续提高A不能提高油膜强度，提高幅度为20％，可以满足大压下量的轧制要求；退火油斑实验也可以看到，A的退火油斑情况良好，可以保证在添加量2.5％以内，退火油斑达到1级，达到了要求。

实施例5

用于制备本发明铝冷轧复合高压添加剂的系统如图1，包括反应釜1、进料管2，进料管2连接有烘料房3，烘料房用温度75℃的热水加热。进料管2还连接有基础油的进料口4和抗氧剂的进料口5。

制备过程为：极压抗磨剂加热到75℃，和高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油混合加入反应釜中，在40℃温度下搅拌均匀，经筛网过滤后出料。反应釜1具有夹套，夹套上设置有锅炉回水的进口6和出口，锅炉回水的温度为40℃。反应釜1内有搅拌装置，按反应物总质量计，1000kg大约搅拌50分钟。

反应釜远离原料入口的一侧通过管道连接真空泵9和缓冲罐10，真空泵9用于真空吸料。反应釜1底部设置有出料过滤器7，过滤器里的滤网为500目，用以除去产品中被原料带入的杂质。过滤后包装、在称重平台8上称重。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，由极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油组成，所述极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为25～50％，4～10％，4～10％，0.5～3％和30～55％。

2.根据权利要求1所述铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，所述极压抗磨剂选自磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸异丙苯基二苯酯、LYCO-P16和三羟酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，所述高级脂肪酸酯为C10～16的高级脂肪酸酯，高级脂肪醇为C10～16的高级脂肪醇，高级脂肪酸和高级脂肪醇的质量比例为1：0.8～1.2。

4.根据权利要求1～3任一所述的铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类、硫类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种；所述基础油为铝轧制基础油。

5.根据权利要求4所述的铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，所述抗氧剂为BHT、T501、T511、抗氧剂2246、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂702、抗氧剂1076、T531、T534、T535、T557、DTBHQ、抗氧剂DLTP、抗氧剂3010、抗氧剂L-01、HQT9557、IRGANOX LO1、Irgafos 12、ZDTC、S-9228中的一种或多种；

所述基础油为MOA-80、MOA-85、MOA-90、MOA-95、MOA-100、MOA-105、MOA-110、MOA-115铝轧制基础油中的一种。

6.根据权利要求1～5任一所述铝冷轧复合高压添加剂，其特征在于，所述铝冷轧复合高压添加剂中极压抗磨剂、高级脂肪酸酯、高级脂肪醇、抗氧剂、基础油的质量百分比例分别为35～45％，4～10％，4～10％，0.5～2％和35～50％。

7.权利要求1～6任一所述铝冷轧复合高压添加剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

8.权利要求1～6任一所述的铝冷轧复合高压添加剂在铝板带箔材冷轧生产中的应用。

9.应用权利要求1～6任一所述铝冷轧复合高压添加剂的方法，其特征在于，按照质量份，将铝冷轧复合高压添加剂1～5份，铝轧制油添加剂5～8份，基础油80～100份混合，制得铝板带箔轧制油；所述基础油为MOA-90铝轧制基础油。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述铝轧制油添加剂的理化性能为：酸值≤0.3mgKOH/g，皂化值20～230mgKOH/g，羟值0～230mgKOH/g，倾点0～18℃，密度0.83～0.86g/cm³，闪点≥100℃，运动粘度(40℃mm²/s)2.1～8.9。