CN110184427B - 一种淬火油添加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种淬火油添加剂，包括以下组分：石油磺酸钠25～75份；三乙醇油酸胺25～75份；对甲基苯酚5～10份；磷酸二甲酯2～5份。利用石油磺酸钠和三乙醇油酸胺混合能有效地沉降脱水析出可以回收利用的淬火油，对甲基苯酚和磷酸二甲酯能额外产生增益效果。本发明还公开了一种上述淬火油添加剂的制备方法，包括以下步骤：取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份；向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，得第一混合物；向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，得第二混合物；将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，得第三混合物；向所述第三混合物中加入基础油，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，得所述淬火油添加剂。

Description

一种淬火油添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，特别是涉及一种淬火油添加剂及其制备方法。
背景技术
淬火是热处理工艺的一部分，把钢加热到相变温度以上，保温一定时间后，在冷却介质中快速冷却，从而得到马氏体组织的工艺过程，其中淬火油为其必备试剂。
淬火油是淬火用工艺用油，用做冷却介质，能减少工件的开裂和变形，增强工件的硬度。淬火油长期在高温和连续作业的苛刻条件下使用，要求油品具有良好的抗氧化、抗热分解和抗老化等性能，以保证油品的冷却性能和使用寿命。为了保证淬火油的质量，必须在淬火油中加入添加剂，现有的淬火油添加剂多采用三乙醇胺硼酸酯、月桂酸单甘油酯、聚苯乙烯磺酸钠和复合助剂等原料混合而成，提高了淬火油的质量。
淬火油在使用过程中受诸多因素影响，例如，工件表面灰分，保护气氛中的炭黑，淬火油的热氧化衰变产物，铁屑在后清洗槽中所形成铁的氢氧化物絮凝物等污染物，在以上诸多因素引起清洗后，淬火油的油水混合物呈膏稠状，导致淬火油中的水分难以沉降分离出来，淬火油难以回收利用。现有的淬火油添加剂所采用的配方组分不能辅助淬火油进行脱水，或者本身自带部分水分，不利于淬火油的回收利用。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种能辅助淬火油脱水的淬火油添加剂，利于淬火油的回收利用。
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠25～75份；
三乙醇油酸胺25～75份；
对甲基苯酚5～10份；
磷酸二甲酯2～5份。
根据本发明提出的淬火油添加剂，利用石油磺酸钠和三乙醇油酸胺混合能有效地沉降脱水析出可以回收利用的淬火油，对甲基苯酚和磷酸二甲酯能额外产生增益效果。
本发明的另一个目的在于提出一种上述淬火油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份；
(2)向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，保温混合，搅拌均匀，得第一混合物；
(3)向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，加热搅拌，得第二混合物；
(4)将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，低温搅拌，得第三混合物；
(5)向所述第三混合物中加入基础油，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，得所述淬火油添加剂。
本发明的有益效果是：将石油磺酸钠分为两份，并分别对两份石油磺酸钠进行处理，能提高最终所得淬火油添加剂的沉降效果；通过加入基础油稀释后再脱除，能提高油的冷却性能。
另外，根据本发明提供的淬火油添加剂的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述步骤(1)中，所述第一重量份占所述石油磺酸钠重量的40～70％，余量为所述第二重量份。
进一步地，所述步骤(2)中，所述保温混合的温度为30～40℃。
进一步地，所述步骤(3)中，所述加热搅拌的温度为20～60℃。
进一步地，所述加热搅拌的步骤为：
以0.1～0.3℃/s加热至20～50℃，加热过程中持续搅拌；
以0.5～1℃/s加热至50～60℃，加热过程中持续搅拌。
进一步地，所述步骤(4)中，所述低温搅拌的温度为2～8℃。
进一步地，所述步骤(5)中，所述基础油的加入量与所述第三混合物的质量比为2～4:1，所述加热脱除所述基础油的温度为110～130℃。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠25份；
三乙醇油酸胺25份；
对甲基苯酚5份；
磷酸二甲酯2份。
需要说明的是，利用石油磺酸钠和三乙醇油酸胺混合能有效地沉降脱水析出可以回收利用的淬火油，对甲基苯酚和磷酸二甲酯能额外产生增益效果。
上述淬火油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份，所述第一重量份占所述石油磺酸钠重量的40％，余量为所述第二重量份；
(2)向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，保温混合，所述保温混合的温度为30℃，搅拌均匀，得第一混合物；
(3)向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，加热搅拌，所述加热搅拌的温度为20℃，得第二混合物；
(4)将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，低温搅拌，所述低温搅拌的温度为2℃，得第三混合物；
(5)向所述第三混合物中加入基础油，所述基础油的加入量与所述第三混合物的质量比为2:1，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，所述加热脱除所述基础油的温度为120℃，得所述淬火油添加剂。
本实施例中，搅拌均采用500r/min。
本发明的优势在于，将石油磺酸钠分为两份，并分别对两份石油磺酸钠进行处理，能提高最终所得淬火油添加剂的沉降效果；通过加入基础油稀释后再脱除，能提高油的冷却性能。
实施例2
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠75份；
三乙醇油酸胺75份；
对甲基苯酚10份；
磷酸二甲酯5份。
上述淬火油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份，所述第一重量份占所述石油磺酸钠重量的70％，余量为所述第二重量份；
(2)向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，保温混合，所述保温混合的温度为40℃，搅拌均匀，得第一混合物；
(3)向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，加热搅拌，所述加热搅拌的温度为60℃，得第二混合物；
(4)将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，低温搅拌，所述低温搅拌的温度为8℃，得第三混合物；
(5)向所述第三混合物中加入基础油，所述基础油的加入量与所述第三混合物的质量比为4:1，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，所述加热脱除所述基础油的温度为120℃，得所述淬火油添加剂。
实施例3
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠60份；
三乙醇油酸胺30份；
对甲基苯酚5份；
磷酸二甲酯3份。
上述淬火油添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份，所述第一重量份占所述石油磺酸钠重量的65％，余量为所述第二重量份；
(2)向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，保温混合，所述保温混合的温度为30℃，搅拌均匀，得第一混合物；
(3)向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，加热搅拌，所述加热搅拌的温度为60℃，得第二混合物；
(4)将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，低温搅拌，所述低温搅拌的温度为2℃，得第三混合物；
(5)向所述第三混合物中加入基础油，所述基础油的加入量与所述第三混合物的质量比为4:1，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，所述加热脱除所述基础油的温度为120℃，得所述淬火油添加剂。
实施例4
本实施例与实施例3基本一致，不同之处在于，所述步骤(3)中，所述加热搅拌的步骤为：
(1)以0.2℃/s加热至30℃，加热过程中持续搅拌；
(2)以0.7℃/s加热至60℃，加热过程中持续搅拌。
对照例1
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠60份；
三乙醇油酸胺30份。
其制备方法为直接将石油磺酸钠和三乙醇油酸胺在30℃条件下混合搅拌，得淬火油添加剂。
对照例2
一种淬火油添加剂，包括以下组分：
石油磺酸钠60份；
三乙醇油酸胺30份；
对甲基苯酚5份；
磷酸二甲酯3份。
其制备方法为直接将石油磺酸钠、三乙醇油酸胺、对甲基苯酚和磷酸二甲酯在30℃条件下混合搅拌，得淬火油添加剂。
对照例3
本对照例与实施例3基本一致，不同之处在于，所述步骤(4)中采用在20℃条件下搅拌。
对照例4
本对照例与实施例3基本一致，不同之处在于，本对照例舍弃了实施例3中的步骤(5)，将所述第三混合物作为所述淬火油添加剂。
将上述实施例和对照例所得淬火油添加剂加入淬火油中，将淬火油从500℃在20℃环境下自然冷却到300℃，检测淬火油的平均冷却速率，以此评价冷却性能，冷却速率越大，代表淬火油冷却性能越好；加入比例为占淬火油重量的0.3％，在淬火油中加入与淬火油等体积的水，充分搅拌5min，静置分离10min，使混合物中的水沉降分离，测量其脱水率，结果见表1。
表1
分组 脱水率(％) 平均冷却速率(℃/s)
实施例1 88.3 40.2
实施例2 85.7 46.4
实施例3 94.3 51.8
实施例4 96.0 50.5
对照例1 76.6 34.2
对照例2 81.4 36.0
对照例3 90.1 48.8
对照例4 95.2 45.4
请参阅表1，对比实施例1～4，可以看出，均取得了较好的效果，实施例3和实施例4的效果更佳，其中，实施例4由于采用了分段加热搅拌，略微提升了淬火油添加剂的脱水效果；
从对照例1可以看出，仅包括石油磺酸钠和磷酸二甲酯的淬火油添加剂所达到的效果较差，另外，从对照例2中可以看出，直接将石油磺酸钠、三乙醇油酸胺、对甲基苯酚和磷酸二甲酯也无法取得理想的效果；
对比实施例3、对照例3和对照例4，可以看出，步骤(4)中的低温搅拌和步骤(5)中加入基础油，均对淬火油添加剂的质量产生了促进效果，或产生了协同效应。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，淬火油添加剂包括以下组分：
石油磺酸钠25～75份，
三乙醇油酸胺25～75份，
对甲基苯酚5～10份，
磷酸二甲酯2～5份，
所述淬火油添加剂的制备包括以下步骤：
(1)取所述石油磺酸钠，分为第一重量份和第二重量份；
(2)向所述第一重量份中加入所述三乙醇油酸胺，保温混合，搅拌均匀，得第一混合物；
(3)向所述第二重量份中加入所述磷酸二甲酯，加热搅拌，得第二混合物；
(4)将所述第一混合物和所述第二混合物混合，加入所述对甲基苯酚，低温搅拌，得第三混合物；
(5)向所述第三混合物中加入基础油，搅拌均匀，静置，加热脱除所述基础油，得所述淬火油添加剂。
2.根据权利要求1所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一重量份占所述石油磺酸钠重量的40～70％，余量为所述第二重量份。
3.根据权利要求1所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述保温混合的温度为30～40℃。
4.根据权利要求1所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述加热搅拌的温度为20～60℃。
5.根据权利要求4所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌的步骤为：
以0.1～0.3℃/s加热至20～50℃，加热过程中持续搅拌；
以0.5～1℃/s加热至50～60℃，加热过程中持续搅拌。
6.根据权利要求1所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述低温搅拌的温度为2～8℃。
7.根据权利要求1所述的淬火油添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述基础油的加入量与所述第三混合物的质量比为2～4:1，所述加热脱除所述基础油的温度为110～130℃。
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