CN107090337B - 一种生物轧制油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物轧制油，采用一级精炼废弃食用油或转基因大豆油为基础油，添加多种功能性复合添加剂，包括表面活性剂、抗氧防腐剂、防锈剂、极压减磨剂等，调制而成，通用于黑金属、不锈钢和铜/铝等金属材料的轧制成型工序，具有润滑、减摩、冷却、防锈、极压功能和低的表面张力，能够有效提高金属型材的轧制质量和工作效率、延长轧辊的使用寿命。生物轧制油挥发性极低，可以长期循环使用，有利于节能。所用添加剂均无毒无害，其基础油可以生物降解，环保效果明显。

Description

一种生物轧制油及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属切削油领域，具体地说，是涉及一种生物轧制油及其制备方法。
背景技术
在世界范围内，长期以来金属轧制油都是以二次以上加氢的矿物油为载体，添加各种添加剂调和而成。但由于石油属于不可再生能源，而多次加氢矿物油成本高且难以生物降解，因而废油处理难度大，容易污染环境，同时表面活性剂和极压减磨剂消耗量大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：一级精炼废弃食用油、转基因大豆油与各种功能添加剂的配伍性；筛选和确定离子型、非离子型表面活性剂和助剂，获得在生物轧制油中的最佳添加量；筛选和确定具有复合增效作用的抗氧防腐剂；筛选和确定极压减摩剂和防锈剂、消泡剂等添加剂。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物轧制油，采用转基因大豆油或一级精炼废弃食用油为基础油，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0001288439470000011
优选地，包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0001288439470000012
优选地，所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.01～1份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.01～1份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.01～1份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.01～1份。
优选地，所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为1～5份，吐温-60的重量份数为1～5份。
优选地，所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
优选地，所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
优选地，所述消泡剂为二甲基硅油。
本申请还公开了一种生物轧制油的制备方法，首先将表面活性剂、抗氧防腐剂、极压减摩剂、防锈剂和消泡剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于3～5倍质量的基础油中，形成复合添加剂；将剩余重量份数的基础油加入调和釜中，加温至30～80℃；然后加入复合添加剂，继续保持温度至所有添加剂完全溶解；最后转移到储罐储存或直接包装。
与现有技术相比，本发明所述生物轧制油，达到了如下效果：
本发明的生物轧制油通用于黑金属、不锈钢和铜/铝等金属材料的轧制成型工序，具有润滑、减摩、冷却、防锈和极压功能和低的表面张力，能够有效提高金属型材的轧制质量和工作效率、延长轧辊的使用寿命。生物轧制油挥发性极低，可以长期循环使用，有利于节能。所用添加剂均无毒无害，其基础油可以生物降解，环保效果明显。
生物油具有比矿物油更好的润滑性和极压减摩性，可以取消油性添加剂，降低极压减摩剂用量，轧制出表面光洁度更高的型材。
生物油属于可再生能源，有利于节约能源。
生物油可以生物降解，大大降低废油处理难度。
生物油具有天然的扛雾性，喷淋过程中极少产生油雾。
生物油开口闪点高于300℃，有利于安全生产和减少油烟。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
实施例1：
本实施例提供了一种生物轧制油，将下列组分按质量百分比，在搅拌状态下，加温至30～80℃调和而成，基础油为转基因大豆油：
表1实施例1生物轧制油组成
组分名称 质量百分比
基础油 92％
复合添加剂 8％
以上组分总和为100％。基础油的质量为920kg，复合添加剂的质量为80kg。复合添加剂的组成见表2：
表2实施例1复合添加剂组成
组分名称 重量份数
基础油 10.8
表面活性剂 1
抗氧防腐剂 0.5
极压减磨剂 0.2
防锈剂 1
消泡剂 10PPm
合计 13.5
以上组分总和为100％。复合添加剂中的基础油含量不占表1中基础油的含量，所以本实施例中基础油的总质量分数＝92％+8％×10.8/13.5＝98％(消泡剂质量单位为万分之一，所以计算时忽略不计)。
上表中的所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物(80kg×1/13.5＝5.93kg)，其中，所述司盘-80的重量分数为4份，吐温-60的重量份数为4份，即司盘-80和吐温-60的质量各为2.965kg。司盘80为黄色油状液体，能分散于温水和乙醇中，溶于丙二醇、液体石蜡、乙醇、甲醇或醋酸乙酯等有机溶剂中，HLB＝4.3，常用作油包水型乳剂的乳化剂；吐温-60为硬脂酸酯。
抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，质量为80kg×0.5/13.5＝2.97kg，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.25份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.25份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.25份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.25份，即各为0.74kg。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
生产时首先将上述重量份数的司盘-80、吐温-60、2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)、丁基羟基茴香醚、硼酸盐极压剂、石油磺酸钡、石油磺酸钠、十二烯基丁二酸和二甲基硅油在100℃的温度下混合搅拌均匀，一边搅拌一边溶解于3倍的基础油中，这样做的好处是先将各种添加剂在高温下充分溶解在少量基础油中，后续再生产余量的基础油时需要的温度更低(30～80℃)节省能量，现有技术中直接将各种添加剂加入到基础油中需要将温度加热到60～150℃才能够完全溶解，耗费的能量比较大。
生物轧制油的生产方法如下：首先将抗氧防腐剂、极压减磨剂、防锈剂和消泡剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于3～5倍质量的基础油中，形成复合添加剂；将剩余重量份数的基础油加入调和釜中，加温至30～80℃；然后加入复合添加剂；继续保持温度至所有添加剂完全溶解；最后转移到储罐储存或直接包装。
按照本实施例中的方法和组分得到的生物轧制油质量指标如下：
表3实施例1生物轧制油质量指标
Figure BDA0001288439470000041
从表3中可以看出本实施例中的生物轧制油性能良好，完全符合产品质量要求。
实施实例2:
本实施例提供了一种生物轧制油，生产质量为1000kg，将下列组分按重量百分比，在搅拌状态下，加温至30～80℃调和而成，基础油为一级精炼废弃食用油，这里所说的精炼废弃食用油是根据颜色和酸值决定的精炼程度，精炼程度越高颜色越浅，酸值越低。一级精炼废弃食用油清亮透明，酸值低于0.3mgKOH/g，二级精炼废弃食用油金黄透明，酸值低于0.8mgKOH/g，三级精炼废弃食用油颜色较深，酸值低于1.5mgKOH/g，酸值四级精炼废弃食用油颜色深暗，酸值低于3mgKOH/g，但在灯光下比较透明，生物轧制油组成见表4：
表4实施例2生物轧制油组成
组分名称 质量百分比
基础油 88％
复合添加剂 12％
以上组分总和为100％。基础油的质量为880kg，复合添加剂的质量为120kg。
其中复合添加剂组成见表5：
表5实施例2复合添加剂组成
组分名称 重量份数
基础油 15
表面活性剂 4
抗氧防腐剂 0.4
极压减磨剂 0.5
防锈剂 0.1
消泡剂 10ppm
合计 20
以上组分总和为100％。复合添加剂中的基础油含量不占表4中基础油的含量，所以本实施例中基础油的总质量分数＝88％+12％×15/20＝97％(消泡剂质量单位为万分之一，所以计算时忽略不计)。
表5中的表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物(合计120kg×4/20＝24kg)，其中，司盘-80和吐温-60重量分数比为1：1，即司盘-80和吐温-60的质量各为12kg。
抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，质量为120kg×0.4/20＝2.4kg，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.6，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.6份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.6份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.6份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
表6实施例2生物轧制油质量指标
Figure BDA0001288439470000061
实施例3：
一种生物轧制油，采用转基因大豆油，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0001288439470000062
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.01份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.01份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.01份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.01份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为1份，吐温-60的重量份数为1份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例4：
一种生物轧制油，采用转基因大豆油，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0001288439470000071
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为1份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为1份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为1份，丁基羟基茴香醚的重量份数为1份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为5份，吐温-60的重量份数为5份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例5：
一种生物轧制油，采用转基因大豆油，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
Figure BDA0001288439470000081
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.5份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.5份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.5份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.5份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为3份，吐温-60的重量份数为3份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
实施例6：
一种生物轧制油，采用一级精炼废弃食用油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
Figure BDA0001288439470000082
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.01份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.01份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.01份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.01份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为1份，吐温-60的重量份数为1份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例7：
一种生物轧制油，采用一级精炼废弃食用油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
Figure BDA0001288439470000091
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为1份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为1份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为1份，丁基羟基茴香醚的重量份数为1份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为5份，吐温-60的重量份数为5份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例8：
一种生物轧制油，采用一级精炼废弃食用油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
Figure BDA0001288439470000101
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.4份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.4份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.4份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.4份。
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量分数为2.5份，吐温-60的重量份数为2.5份。
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂。
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1。
所述消泡剂为二甲基硅油。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种生物轧制油，其特征在于，采用转基因大豆油或一级精炼废弃食用油为基础油，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
基础油 90～99.4份，
表面活性剂 0.5～5份，
抗氧防腐剂 0.01～1.5份，
极压减磨剂 0.05～1份，
防锈剂 0.03～2.5份，
消泡剂 5～100ppm；
所述抗氧防腐剂为2,6二叔丁基对 甲酚、苯三唑醛-胺缩合物、4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)和丁基羟基茴香醚的复合物，其中，所述2,6二叔丁基对甲酚的重量份数为0.01～1份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份 数为0.01～1份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.01～1份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.01～1份；
所述表面活性剂为司盘-80和吐温-60的混合物，其中，所述司盘-80的重量份数为1～5份，吐温-60的重量份数为1～5份；
所述极压减磨剂为硼酸盐极压剂；
所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺 酸钠和十二烯基丁二酸组成的混合物，比例组成为1：1：1；
所述消泡剂为二甲基硅油。
2.根据权利要求1所述的生物轧制油，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
基础油 92～97份，
表面活性剂 1～4份，
抗氧防腐剂 0.1～1份，
极压减磨剂 0.1～0.8份，
防锈剂 0.1～2份，
消泡剂 10～80ppm。
3.如权利要求1或2所述的生物轧制油的制备方法，其特征在于，首先将表面活性剂、抗氧防腐剂、极压减摩剂、防锈剂和消泡剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于3～5倍质量的基础油中，形成复合添加剂；将剩余重量份数的基础油加入调和釜中，加温至30～80℃；然后加入复合添加剂，继续保持温度至所有添加剂完全溶解；最后转移到储罐储存或直接包装。
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