CN108865365A - 乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油及其用途 - Google Patents

乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油及其用途。所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，以重量份数计由以下组份组成：a)74～85份基础油；b)10～15防锈剂；c)1～3份pH调节剂；d)3～5份油性剂；e)1～3份表面活性剂。可用于各种普碳钢冷轧过程的工艺润滑。

Description

乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油及其用途
技术领域
本发明涉及一种乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油及其用途。
背景技术
碳素钢薄钢板，是一种以铁、碳、锰、硫、磷为主要含量的薄钢板，有些碳钢还含有一定量的硅、铜等元素。碳素薄钢板是目前钢材中应用最广泛，产量最大的产品，它不仅可以直接用于加工各类产品，而且可以用来加工其他钢材制品，如钢管、涂层钢板等。按轧制方式分为热轧和冷轧两大类，冷轧薄钢板是通过热轧除鳞的热轧钢带，冷轧减薄到所要求的厚度的薄钢板，其厚度范围一般在0.3～3mm。
普碳钢冷轧轧制液是普碳钢板冷轧专业配套的润滑介质，在轧制过程中起到润滑、冷却、清洗和防锈的作用，是轧制过程必不可少的助剂。目前市场上使用的普碳钢冷轧轧制多为半稳态的乳化型产品，搅拌条件下均匀分散，在接触轧辊的瞬间分离出一定量的皂，起润滑作用。许多钢厂不具备搅拌、加热等设备，且配制水未经处理，部分地区水硬度较高，市场上大部分普碳钢冷轧轧制油多为半稳态的乳化型产品，在此情况下不能充分发挥产品的润滑、防锈等性能、且无加热设备也不利于油品的使用寿命。
近年来普碳钢轧制乳化油公开的专利较多，如文献CN101724498A公开了一种乳化型钢板冷轧润滑油组合物，含有动植物油、合成酯和矿物油及非离子复合乳化剂、润滑添加剂、抗氧剂。文献CN1403554A公开了一种主要用于碳钢薄钢板(厚度为0.3mm～3.5mm)冷轧的水溶性轧制油组合物，主要包括(a)至少一种润滑油基础油；(b)至少一种表面活性剂；(c)两种以上抗氧剂；(d)一种抗磨剂；(e)一种脂肪酸；(f)一种胺类防锈剂；(g)一种抗菌防腐剂；(h)至少两种油性剂。但这些专利文献均未就其乳化稳定性能加以介绍。
因此，发明一种具备良好的乳化稳定性，确保在没有搅拌的情况下乳液不分层；并且，具备良好的防锈性，确保轧制后产品的工序间防锈；最后，具有较好的抗硬水性能，能够满足不同地区水质硬度波动要求的乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油具有重要的意义。
发明内容
本发明目的之一是提供一种具备良好的乳化稳定性，确保在没有搅拌的情况下乳液不分层；并且，具备良好的防锈性，确保轧制后产品的工序间防锈；最后，具有较好的抗硬水性能，能够满足不同地区水质硬度波动要求的乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油。本发明目的之二是提供一种所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油的制备方法。本发明目的之三是提供一种所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油的用途。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，以重量份数计由以下组份组成：
a)74～85份基础油；
b)10～15防锈剂；
c)1～3份pH调节剂；
d)3～5份油性剂；
d)1～3份表面活性剂；
其中，所述基础油选自矿物油、植物油、合成油中的至少一种；
所述防锈剂选自中碱性二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钡、中性合成磺酸钡、多元醇酯、环烷酸盐、十二烯基丁二酸中的至少一种；
所述pH调节剂选自单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二环己胺、链烷醇胺、氨甲基丙醇、2-(氨基乙氧基)乙醇中的至少一种；
所述油性剂选自蒸馏妥儿油、油酸、硬脂酸、脂肪酸脂、磷酸酯中的至少一种；
所述表面活性剂选自失水山梨糖醇单油酸酯、烷基酚与环氧乙烷缩合物、醇醚羧酸、失水山梨醇单月桂脂肪酸脂聚氧乙烯醚中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述基础油为矿物油和植物油的混合物。
上述技术方案中，优选地，所述防锈剂选自中碱性二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钠、中性合成磺酸钡、十二烯基丁二酸中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述pH调节剂选自单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述油性剂选自油酸、蒸馏妥儿油中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述表面活性剂选山梨糖醇单油酸酯、醇醚羧酸、烷基酚与环氧乙烷缩合物中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述组合物外观为浅色透明液体。
上述技术方案中，优选地，将所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油用水稀释为体积浓度2～8％的乳化液。
本发明乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油的制备方法，包括以下步骤：将基础油加入转速为80～120转/分的反应釜中，升温至55～65℃，开启搅拌。将各添加剂依次加入，保持恒温搅拌30～90分钟，至澄清透明，冷却至室温，便配制成所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油。
为实现上述发明目的之二，本发明采取的技术方案如下：所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油用于普碳钢窄带冷轧工艺过程的润滑与冷却。
本发明的乳化油可根据不同钢板带加工的具体工艺情况，用水稀释为体积浓度2～8％的乳化液，即可得到用于各种普碳钢窄带冷轧工艺所需的乳化液。
本发明乳化油用水稀释为体积浓度2～8％的乳化液，可用于各种普碳钢冷轧工艺过程的润滑与冷却，极压性能和润滑性能好，防锈性能和抗腐蚀性能良好，乳化稳定性能好放置不分层，具有较好的抗硬水性能，能够满足不同地区水质硬度波动要求，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
组分名称 重量份数
HVI 75 12.5
HVI 150 53
棕榈油 15
二壬基萘磺酸钡 12
三乙醇胺 1.5
油酸 3
山梨糖醇单油酸酯 1.5
十二烯基丁二酸 1.5
所述组合物的制备方法如下：
a)将基础油加入转速为80～120转/分的反应釜中，升温至55～65℃，开启搅拌。
b)将二壬基萘磺酸钡、山梨糖醇单油酸酯、三乙醇胺、油酸、十二烯基丁二酸依次加入，保持恒温搅拌30～90分钟，至澄清透明，冷却至室温，便配制成所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油。
c)普碳钢冷轧厂可根据不同钢板带加工的具体工艺情况，用去离子水稀释为体积浓度2～8％的乳化液，即可得到用于各种普碳钢窄带冷轧工艺所需的乳化液。
制备的乳化油产品性能指标如下：
序号 项目 试验结果
1 外观 浅棕色透明液体
2 运动粘度(40℃)，mm2/s 42.52
3 皂化值，mgKOH/g 39.3
4 酸值，mgKOH/g 10.8
5 乳化性能 稳定性好，无油水分离
6 单片防锈性能 合格
7 pH值(5％稀释液) 7.3
8 乳化液消泡性能(自来水，10min)/mL 合格
【实施例2】
组分名称 重量份数
HVI75 12.5
HVI 150 55
大豆油 14
中性合成磺酸钡 4
石油磺酸钠 7
油酸 3
二环己胺 3
醇醚羧酸 1.5
所述组合物的制备方法如下：
a)将基础油加入转速为80～120转/分的反应釜中，升温至55～65℃，开启搅拌。
b)将中性合成磺酸钡、石油磺酸钠、油酸、二环己胺醇醚羧酸依次加入，保持恒温搅拌30～90分钟，至澄清透明，冷却至室温，便配制成所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油。
c)普碳钢冷轧厂可根据不同钢板带加工的具体工艺情况，用去离子水稀释为体积浓度2～8％的乳化液，即可得到用于各种普碳钢冷轧工艺所需的乳化液。
制备的乳化油产品性能指标如下：
序号 项目 试验结果
1 外观 浅棕色透明液体
2 运动粘度(40℃)，mm2/s 44.16
3 皂化值，mgKOH/g 37.3
4 酸值，mgKOH/g 9.8
5 乳化性能 稳定性好，无油水分离
6 单片防锈性能 合格
7 pH值(5％稀释液) 6.9
8 乳化液消泡性能(自来水，10min)/mL 合格
【实施例3】
组分名称 重量份数
HVI 75 12
HVI 150 56
棕榈油 10
石油磺酸钠 6
石油磺酸钡 4
环烷酸钠 2
妥儿油 3.5
二甘醇胺 3
烷基酚与环氧乙烷缩合物 2
十二烯基丁二酸 1.5
所述组合物的制备方法如下：
a)将基础油加入转速为80～120转/分的反应釜中，升温至55～65℃，开启搅拌。
b)将石油磺酸钠、石油磺酸钡、环烷酸钠、妥儿油、二甘醇胺、烷基酚与环氧乙烷缩合物、十二烯基丁二酸依次加入，保持恒温搅拌30～90分钟，至澄清透明，冷却至室温，便配制成所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油。
c)普碳钢冷轧厂可根据不同钢板带加工的具体工艺情况，用去离子水稀释为体积浓度2～8％的乳化液，即可得到用于各种普碳钢冷轧工艺所需的乳化液。
制备的乳化油产品性能指标如下：
序号 项目 试验结果
1 外观 浅棕色透明液体
2 运动粘度(40℃)，mm2/s 40.36
3 皂化值，mgKOH/g 32.2
4 酸值，mgKOH/g 11.3
5 乳化性能 稳定性好，无油水分离
6 单片防锈性能 合格
7 pH值(5％稀释液) 6.3
8 乳化液消泡性能(自来水，10min)/mL 合格
【比较例1】
按照文献CN1403554A公开的内容配制组合物，配方具体组分为：基础油200SN63.45％、壬基酚聚氧乙烯10醚8％、油酸二乙醇酯10％、油酸环氧酯10％、失水山梨醇单油酸酯2％、苯并三氮唑脂肪酸胺2％、2，6-二叔丁基对甲酚0.2％、苯三唑十八胺盐0.05％、油酸0.1％、三乙醇胺0.1％、三嗪类防腐杀菌剂(YN-215)，在60～70℃调和均匀。其性能指标如下：
由此可见，本发明一种乳化稳定型普碳钢轧制乳化油具有良好的乳化稳定性、防锈性能和消泡性能。
本发明一种乳化稳定型普碳钢轧制乳化油应用于8辊5连轧轧机组，进行普碳钢窄带的冷轧加工。生产实践表明，在不具备搅拌设备的情况下，本发明轧制乳化油的乳化稳定性良好，润滑性能和防锈性能满足使用要求，产品性能得到厂家认可。

Claims (9)

1.一种乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，以重量份数计由以下组份组成：
a)74～85份基础油；
b)10～15防锈剂；
c)1～3份pH调节剂；
d)3～5份油性剂；
e)1～3份表面活性剂；
其中，所述基础油选自矿物油、植物油、合成油中的至少一种；
所述防锈剂选自中碱性二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钡、中性合成磺酸钡、多元醇酯、环烷酸盐、十二烯基丁二酸中的至少一种；
所述pH调节剂选自单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、二环己胺、链烷醇胺、氨甲基丙醇、2-(氨基乙氧基)乙醇中的至少一种；
所述油性剂选自蒸馏妥儿油、油酸、硬脂酸、脂肪酸脂、磷酸酯中的至少一种；
所述表面活性剂选自失水山梨糖醇单油酸酯、烷基酚与环氧乙烷缩合物、醇醚羧酸、失水山梨醇单月桂脂肪酸脂聚氧乙烯醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于,所述基础油为矿物油和植物油的混合物。
3.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于,所述防锈剂选自中碱性二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钠、中性合成磺酸钡、十二烯基丁二酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于，所述pH调节剂选自单乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于，所述油性剂选自油酸、蒸馏妥儿油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于，所述表面活性剂选山梨糖醇单油酸酯、醇醚羧酸、烷基酚与环氧乙烷缩合物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油，其特征在于，所述组合物外观为浅色透明液体。
8.权利要求1～6中任一所述乳化稳定型普碳钢轧制油用于普碳钢窄带冷轧轧制工艺过程的润滑与冷却。
9.根据权利要求8所述乳化稳定型普碳钢轧制油在普碳钢窄带冷轧中的应用，其特征在于，将所述乳化稳定型普碳钢冷轧轧制油用水稀释为体积浓度2～8％的乳化液。
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