CN111423930A - 一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属轧制润滑领域，尤其涉及一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液及其制备方法。该工艺润滑液包括以下成分：去离子水，水性润滑防锈剂，极压抗磨剂，金属减活剂和消泡剂，其中极压抗磨剂为硫化脂肪酸与氯化脂肪酸的等比例混合物。该工艺润滑液为水溶性润滑体系，不会因为PH的变化带来颗粒度变化，轧制后的二次冷轧材表面不会产生白斑和白线条；其摩擦系数较低，以水稀释后摩擦系数进一步降低，且油膜强度并不会降低。

Description

一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液及其制备 方法
技术领域
本发明涉及金属轧制润滑领域，尤其涉及一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的发展，市场对冷轧板带的质量要求越来越高，采用平整机对轧制后钢板进行小压下率(压下率不超过5％)的二次轧制是目前改善板带机械性能和板面质量的最主要手段。
二次冷轧材(DR材)主要用于制作食品级易拉罐产品，除了自身表面质量要求高以外，对于硬度的要求也比较高，通过小压下率的平整轧制无法满足产品硬度需求。加工厂家通过加入轧制乳化油可以实现大压下率(压下率30％以上)轧制，满足了硬度要求，但无法连续保证DR材表面不出现白斑和白线条的要求，同时平整轧制后DR材容易锈蚀(一般5天内锈蚀)，给加工厂家排产带来了更大的压力。
发明内容
针对目前大压下平整轧制后DR材表面出现白斑和白线条、防锈周期短的问题，本发明提供一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液。
以及，本发明还提供上述用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下技术方案：
一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，包括以下重量百分比的成分：去离子水54～70％，水性润滑防锈剂20～30％，极压抗磨剂5～15％，金属减活剂0.3～1％和消泡剂0.1～0.5％；所述极压抗磨剂为硫化脂肪酸与氯化脂肪酸的等比例混合物，所述复合硫化脂肪酸中硫元素的质量百分含量为8％～12％所述氯化脂肪酸中氯元素质量百分含量为27％～32％。
传统的乳化油体系是以植物油或者合成酯或矿物油等油性物质作为主要原料，复配抗氧防锈及硫磷化合物，通过表面活性剂来控制颗粒度从而实现其在平整轧制中的应用。不管是阳离子体系还是非离子体系都比较容易受PH及温度影响带来颗粒度的不稳定，甚至出现乳化液飘油飘皂等问题，严重影响DR材表面质量。本发明的工艺润滑液为水溶性润滑体系，通过各成分的合理配伍以及采用由上述氯化脂肪酸及硫化脂肪酸的混合物作为极压抗磨剂，使该工艺润滑液不会因为PH的变化带来颗粒度变化，且能够获得大压下轧制的极压润滑，更好地满足大压下率的润滑需求，轧制后的二次冷轧材表面不会产生白斑和白线条。
优选地，所述工艺润滑液包括以下重量百分比的成分：去离子水64.3％，水性润滑防锈剂25％，极压抗磨剂10％，金属减活剂0.5％和消泡剂0.2％。
优选地，所述工艺润滑液的pH为8.3～9.5。该pH范围可以延长轧制后钢板的防锈期限，最长可达25天。该工艺润滑液可通过选择合适的极压抗磨剂、金属减活剂和消泡剂来使其pH达到预期范围。
优选地，所述水性润滑防锈剂为三乙醇胺、异辛酸和癸二酸的反应物，其制备方法为：分别将三乙醇胺、异辛酸、癸二酸按照质量比12.5:10:3加入反应釜，升温至55～60℃恒温搅拌3～4小时即得。本发明使用由三乙醇胺与异辛酸癸二酸按该制备方法反应制得水性润滑防锈剂，能够使该工艺润滑液更好地满足轧制成膜的需求，用软化水稀释后的摩擦系数最低仅仅为0.07(体积百分浓度为3％)，比传统乳化油体系降低了20％以上的摩擦阻力，但油膜强度并不会降低。
优选地，所述金属减活剂为苯三唑衍生物。优选巴斯夫IRGAMET 42。
优选地，所述消泡剂为为非硅消泡剂。优选德固赛TEGO ANTIFOAM MR2124。
以及，本发明还提供上述用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液的制备方法，具体操作为：在35～40℃条件下将所述水性润滑防锈剂、极压抗磨剂、金属减活剂和消泡剂加入所述去离子水中，在55～65r/min的搅拌速度下搅拌至溶解且混合均匀，即得。
该制备方法操作简单，既可用于大规模的生产，也可进行小规模制备。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本发明实施例提供了用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液及其制备方法，各实施例中原料质量百分比如表1所示。
表1 各成分质量百分比(wt％)
Figure BDA0002438507810000031
其中，水性润滑防锈剂为三乙醇胺和异辛酸、癸二酸反应物的反应物，反应方法为：分别将三乙醇胺、异辛酸、癸二酸按照质量比12.5:10:3加入反应釜，升温至55～60℃搅拌3小时即得。
金属减活剂为巴斯夫IRGAMET 42，消泡剂为德固赛TEGO ANTIFOAM MR 2124。
上述工艺润滑液的制备方法为：在反应釜中先加入去离子水，于35～40℃条件下再将剩余组分加入，搅拌2.5小时，55～65r/min的搅拌速度下搅拌至各成分溶解且混合均匀，形成均匀透明液体，之后经过滤、罐装即得产品。
检验例
将市售阳离子型轧制乳化油、非离子型轧制乳化油、实施例1～6所得产品进行性能考察，结果见表2。
表2 稀释前性能考察
组别 油膜强度/Kgf 摩擦系数
离子型轧制乳化油 180 0.105
非离子型轧制乳化油 160 0.101
实施例1 146 0.096
实施例2 132 0.098
实施例3 119 0.104
实施例4 146 0.113
实施例5 146 0.119
实施例6 126 0.107
注：摩擦系数的试验条件为60℃，150N，600r/min，30min。油膜强度测试采用国家标准进行GB/T 3142。
将市售阳离子型轧制乳化油、非离子型轧制乳化油、实施例1～6所得产品按3％的体积百分浓度用软化水稀释后进行性能测试，结果见表3。
表3 稀释后性能考察
Figure BDA0002438507810000041
Figure BDA0002438507810000051
注：摩擦系数的试验条件为60℃，150N，600r/min，30min。油膜强度测试采用国家标准进行GB/T 3142。
将市售阳离子型轧制乳化油、非离子型轧制乳化油、实施例1～6所得产品进行25℃和40℃条件下的锈蚀时间考察。实验条件：200ppm盐酸软化水溶液配置成5％(v/v)浓度，将打磨光亮的铸铁块整面沾取市售阳离子型轧制乳化油、非离子型轧制乳化油、实施例1～4和对比例1～3所得产品后分别放置于室外常温和40℃烘箱内，每0.5h观察一次，记录锈蚀情况。结果见表4。
表4 锈蚀时间考察
组别 25℃开始锈蚀的时间 40℃开始锈蚀的时间
离子型轧制乳化油 5d 2h
非离子型轧制乳化油 4d 1.5h
实施例1 25d 20h
实施例2 22d 15h
实施例3 20d 14h
实施例4 20d 10h
实施例5 22d 15h
实施例6 21d 12h
由表4的结果可见，实施例1～6制得的工艺润滑液与市售阳离子型轧制乳化油、非离子型轧制乳化油相比，摩擦系数较低，稀释后能依然保持较高的油墨强度，摩擦系数进一步降低，且具有更好的防锈蚀性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：去离子水54～70％，水性润滑防锈剂20～30％，极压抗磨剂5～15％，金属减活剂0.3～1％和消泡剂0.1～0.5％；所述极压抗磨剂为硫化脂肪酸与氯化脂肪酸的等比例混合物，所述复合硫化脂肪酸中硫元素的质量百分含量为8～12％，所述氯化脂肪酸中氯元素质量百分含量为27～32％。
2.根据权利要求1所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：包括以下重量百分比的成分：去离子水64.3％，水性润滑防锈剂25％，极压抗磨剂10％，金属减活剂0.5％和消泡剂0.2％。
3.根据权利要求1或2所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：所述工艺润滑液的pH为8.3～9.5。
4.根据权利要求1或2所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：所述水性润滑防锈剂为三乙醇胺、异辛酸和癸二酸的反应物，其制备方法为：分别将三乙醇胺、异辛酸、癸二酸按照质量比12.5:10:3加入反应釜，升温至55～60℃恒温搅拌3～4小时即得。
5.根据权利要求1或2所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：所述金属减活剂为苯三唑衍生物。
6.根据权利要求1或2所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液，其特征在于：所述消泡剂为为非硅消泡剂。
7.一种权利要求1～6任一项所述的用于大压下二次冷轧材平整轧制的工艺润滑液的制备方法，其特征在于：具体操作为：在35～40℃条件下将所述水性润滑防锈剂、极压抗磨剂、金属减活剂和消泡剂加入所述去离子水中，在55～65r/min的搅拌速度下搅拌至溶解且混合均匀，即得。
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