CN107151728B - 一种转基因大豆油型金属热处理淬火油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油为基础油，添加多种功能性复合添加剂，包括冷却性能改进剂、抗氧防腐剂、清净分散剂、光亮剂、防锈剂，可有效改善热处理油各冷却阶段的冷却速度分布，消除热处理淬火油的膜沸腾阶段，特别适用于金属工件的分级淬火和等温淬火，延长热处理油高、中、低温度下的使用寿命和安全性，提高热处理工件的工序间防锈能力和工件清洗性，所用添加剂均具有化学稳定性和250℃以下高温耐受性。

Description

一种转基因大豆油型金属热处理淬火油及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属热处理淬火冷却介质领域，具体地说，是涉及一种转基因大豆油型金属热处理淬火油及其制备方法。
背景技术
在世界范围内，金属热处理长期以来都是以石油基淬火油为淬火主要冷却介质，但由于石油属于不可再生能源，且石油基淬火介质存在开口闪点低和烟点低、作业过程中产生大量油烟、废油难以降解因而污染环境、安全隐患大等固有弊病。
从技术性能看，石油基淬火油的上特性温度低，蒸汽膜破裂时间长，对提高钢制工件的淬硬性和机械强度不利，而在进入Ms点以下马氏体转变区时，冷速又较快，容易造成工件变形甚至开裂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油、或转基因大豆油与高闪点全损系统用油的混合物，添加多种功能性添加剂，表1为基础油组成，各组分及其质量百分数见表2、表3。
表1基础油组成
组分名称 重量份数
转基因大豆油 50～99.5
开口闪点220℃以上的全损系统用油 0.5～50
以上各组分百分数总和为100％。
表2转基因大豆油型热处理油组成
组分名称 重量份数
基础油 82.5～99.36
冷却性能改进剂 0.5～5
抗氧防腐剂 0.01～5
清净分散剂 0.05～3
光亮剂 0.05～3
防锈剂 0.03～2.5
以上各组分百分数总和为100％。
所述清净分散剂为石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺或丁二酸酯中的至少一种。
所述光亮剂为线性烯基酸盐、山梨糖醇油酸盐、磺酸盐、羧酸盐或支链烯基丁二酸中的至少一种。
所述防锈剂为石油碳酸钠与苯并三氮唑的复合物，其中石油碳酸钠的重量份数为50份，苯并三氮唑的重量份数为50份。
表3复合添加剂组分组成
以上各组分百分数总和为100％。
本发明筛选和确定具有互补作用的冷却性能改进剂，将其添加到所述基础油中，改变了基础油的冷却特性，合理分配淬火油的膜沸腾、泡沸腾和对流三个冷却阶段的冷却速度。本发明的抗氧防腐剂具有复合增效作用。
本发明还公开了一种转基因大豆油型金属热处理淬火油的制备方法，首先冷却性能改进剂、抗氧防腐剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于1～10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；然后加入清净分散剂、光亮剂和防锈剂；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，本发明所述转基因大豆油型金属热处理淬火油，达到了如下效果：
本发明的转基因大豆油型金属热处理油，采用转基因大豆油为基础油，添加多种功能性复合添加剂，包括冷却性能改进剂、抗氧防腐剂、清净分散剂、光亮剂、防锈剂，可有效改善热处理油各冷却阶段的冷却速度分布，消除热处理淬火油的膜沸腾阶段，特别适用于金属工件的分级淬火和等温淬火，延长热处理油高、中、低温度下的使用寿命和安全性，提高热处理工件的工序间防锈能力和工件清洗性，所用添加剂均具有化学稳定性和250℃以下高温耐受性。
转基因大豆油属于可再生能源，其闪点比常用全损系统用油的开口闪点高出60℃～100℃，烟点高出50℃左右。本发明的金属热处理淬火油中转基因大豆油在复合添加剂的作用下，上特性温度高出100℃左右，进入Ms点以下马氏体转变区时，冷速又明显降低，可有效降低淬火工件变形和开裂，从而提高热处理成品率和产品质量。
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转基因大豆油型金属热处理淬火油，将下列组分按重量百分比，在搅拌状态下，加温至30～100℃调和而成：
表4实施例1转基因大豆油型金属热处理淬火油组成
组分名称 质量百分比
基础油 90.5％
复合添加剂 8％
清净分散剂 0.5％
光亮剂 0.5％
防锈剂 0.5％
以上组分总和为100％。其中清净分散剂为丁二酰亚胺，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
其中复合添加剂组成见表5：
表5实施例1复合添加剂组成
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＝90.5％+8％×124.4/200＝90.55％。生产时首先将40份的古马隆树脂、35份的分子量3000以下聚丁烯或聚异丁烯、0.25份的石油树脂、0.1份的苯三唑醛-胺缩合物、0.1份的4.4-亚甲基-二-(2.6-二叔丁基苯酚)、0.1份的丁基羟基茴香醚和0.05份的2,6二叔丁基对甲酚在100℃的温度下混合搅拌均匀，一边搅拌一边溶解于1.65倍的基础油中，这样做的好处是先将冷却性能改进剂和抗氧防腐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(30～100℃)节省能量，现有技术中直接将冷却性能改进剂、抗氧防腐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。
转基因大豆油型金属热处理淬火油的生产方法如下：首先将冷却性能改进剂、抗氧防腐剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于1～10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30～100℃；然后加入复合添加剂、清净分散剂、光亮剂和防锈剂；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转基因大豆油型金属热处理淬火油质量指标如下：
表6实施例1转基因大豆油型金属热处理淬火油质量指标
从表6中可以看出本实施例中的金属热处理淬火油性能良好，能够延长热处理油高、中、低温度下的使用寿命和安全性，提高热处理工件的工序间防锈能力和工件清洗性。
实施实例2:
本实施例提供了一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，将下列组分按重量百分比，在搅拌状态下，加温至30～100℃调和而成：
表7实施例2转基因大豆油型金属热处理淬火油组成
组分名称 质量百分比
基础油 91％
复合添加剂 6％
清净分散剂 1％
光亮剂 1％
防锈剂 1％
以上组分总和为100％。其中清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
其中复合添加剂组成见表8：
表8实施例2复合添加剂组成
以上组分总和为100％。
本实施例中转基因大豆油型金属热处理淬火油的生产方法按照实施例1所述的方法进行生产，得到的淬火油的质量指标见表9：
表9实例2转基因大豆油型金属热处理淬火油质量指标
实施例3：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为40份，低分子聚丁烯的重量份数为60份，石油树脂的重量份数为3份。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。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例4：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为70份，低分子聚丁烯的重量份数为30份，石油树脂的重量份数为0.005份。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。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例5：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为50份，低分子聚丁烯的重量份数为40份，石油树脂的重量份数为1.5份。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。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例6：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油、开口闪点220℃以上的全损系统用油的混合物为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中基础油中按照重量份为：转基因大豆油的重量份数为50份，开口闪点220℃以上的全损系统用油的重量份数为50份的比例混合，清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为40～70份，低分子聚丁烯的重量份数为30～60份，石油树脂的重量份数为0.005～3份。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。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例7：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油、开口闪点220℃以上的全损系统用油的混合物为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中基础油中按照重量份为：转基因大豆油的重量份数为99.5份，开口闪点220℃以上的全损系统用油的重量份数为0.5份，清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为70份，低分子聚丁烯的重量份数为30份，石油树脂的重量份数为0.005份。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。
按照实施例1中的生产方法进行生产。
实施例8：
一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，采用转基因大豆油、开口闪点220℃以上的全损系统用油的混合物为基础油，添加多种功能性添加剂，各组分及组成如下：
其中基础油中按照重量份为：转基因大豆油的重量份数为70份，开口闪点220℃以上的全损系统用油的重量份数为30份，清净分散剂为丁二酸酯，光亮剂为萜烯树脂，防锈剂为石油磺酸钡T701。
在本实施例中的冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为60份，低分子聚丁烯的重量份数为40份，石油树脂的重量份数为2.8份，该冷却性能改进剂的。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0.65份，苯三唑醛-胺缩合物的重量份数为0.65份，4,4-亚甲基-二-(2,6-二叔丁基苯酚)的重量份数为0.65份，丁基羟基茴香醚的重量份数为0.65份。
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 (8)

1.一种转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，采用转基因大豆油为基础油或者采用转基因大豆油、开口闪点220℃以上的全损系统用油的混合物为基础油，当所述基础油为转基因大豆油和开口闪点220℃以上的全损系统用油的混合物时，其中转基因大豆油的重量份数为50～99.5份，开口闪点220℃以上的全损系统用油的重量份数为0.5～50份，添加多种功能性添加剂，包括如下重量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
3.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，所述冷却性能改进剂为古马隆树脂、低分子聚丁烯和石油树脂组成的复合物，所述古马隆树脂的重量份数为40～70份，低分子聚丁烯的重量份数为30～60份，石油树脂的重量份数为0.005～3份。
4.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，所述清净分散剂为石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺或丁二酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，所述光亮剂为萜烯树脂。
7.根据权利要求1所述的转基因大豆油型金属热处理淬火油，其特征在于，所述防锈剂为石油磺酸钡。
8.上述权利要求所述一种转基因大豆油型金属热处理淬火油的制备方法，其特征在于，首先将冷却性能改进剂、抗氧防腐剂在60～150℃的温度下搅拌均匀，在搅拌状态下溶解于1～10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30～100℃；然后加入复合添加剂、清净分散剂、光亮剂和防锈剂；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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