CN1768127A - 用于冷轧润滑剂的添加剂 - Google Patents

用于冷轧润滑剂的添加剂 Download PDF

Info

Publication number
CN1768127A
CN1768127A CNA2004800059226A CN200480005922A CN1768127A CN 1768127 A CN1768127 A CN 1768127A CN A2004800059226 A CNA2004800059226 A CN A2004800059226A CN 200480005922 A CN200480005922 A CN 200480005922A CN 1768127 A CN1768127 A CN 1768127A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lubricant
additive
test
rolling
metalworking lubricant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800059226A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100351357C (zh
Inventor
T·P·奥列克西克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
D A STUART Co
Original Assignee
D A STUART Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by D A STUART Co filed Critical D A STUART Co
Publication of CN1768127A publication Critical patent/CN1768127A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100351357C publication Critical patent/CN100351357C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/04—Hydroxy compounds
    • C10M129/06—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M129/08—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least 2 hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02—Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/16—Ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M141/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential
    • C10M141/02—Lubricating compositions characterised by the additive being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M125/00 - C10M139/00, each of these compounds being essential at least one of them being an organic oxygen-containing compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M145/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing oxygen
    • C10M145/18—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M145/24—Polyethers
    • C10M145/26—Polyoxyalkylenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/02—Water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/10—Petroleum or coal fractions, e.g. tars, solvents, bitumen
    • C10M2203/102—Aliphatic fractions
    • C10M2203/1025—Aliphatic fractions used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/021—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/021—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/022—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/02—Hydroxy compounds
    • C10M2207/023—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C10M2207/026—Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings with tertiary alkyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/04—Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
    • C10M2207/046—Hydroxy ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/281—Esters of (cyclo)aliphatic monocarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00—Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10—Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/103—Polyethers, i.e. containing di- or higher polyoxyalkylene groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20—Metal working
    • C10N2040/243—Cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20—Metal working
    • C10N2040/244—Metal working of specific metals
    • C10N2040/245—Soft metals, e.g. aluminum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于冷轧润滑剂的添加剂，其能提高该润滑剂的润滑性和冷却性能。根据本发明，具有25－500℃沸点的极性液体能用作冷轧润滑剂的添加剂。所述添加剂可加入到典型的冷轧润滑剂中，如包含5－10％脂肪醇和1－2％脂肪酯的烃油中。添加剂以约0.1－10％，较好为约1－4％，更好为约1－3％的比例加入到轧制润滑剂中。本发明的添加剂能降低在高轧制速度和金属收缩情况下的摩擦，并具有提高的冷却能力。还可以在添加剂/润滑剂组合物中加入少量的水，以进一步提高组合物的冷却能力。本发明一个方面，添加剂/润滑剂还可含有少于1％的腐蚀抑制剂。

Description

用于冷轧润滑剂的添加剂
相关申请的交叉参考
本申请基于2003年3月3日提交的美国临时申请No.60/451,473，并要求享有该临时申请的优先权。
技术领域
本发明涉及用来在金属加工中使用的润滑剂的添加剂，更具体的是，用于冷轧油的添加剂。
背景技术
金属薄板通常采用热轧或冷轧制造。冷轧方法具体是，将金属板或金属带原料送入两个轧辊之间，然后在低于金属软化点的温度下挤压，造成应变硬化。该过程中产生的应变量决定了金属成品的硬度和其它机械性能。冷轧改变了金属板或带的机械性能，并达到硬度，强度，延性，刚性，其它通常称作回火的性能的一定组合。冷轧的主要优点是相对均匀的金属厚度以及优良的光洁度。
金属进行冷轧时，使用润滑剂来减少金属和轧机的轧辊之间的摩擦。这些润滑剂还能促进在金属表面产生良好的表面光洁度。在操作轧机期间，通常将润滑剂喷向或让其流到金属上，从各组辊前面和/或到辊本身上。在冷轧过程中引入润滑剂可允许采用较高的轧制速度和减薄(金属板厚度的变化)程度，辊磨损减小，并且达到一致的轧制性能。为了润滑辊和金属板之间称作辊隙间的接触，润滑剂在金属板和/或辊上形成保护膜，能减少摩擦。结果，当使用润滑剂时，减少了辊磨损，并能制造光滑的轧制金属。
通常，在冷轧过程中一直使用各种润滑剂。由轧制操作方式和轧制的金属类型来决定使用的具体润滑油。一般，对冷轧润滑剂要考虑两个重要方面：(1)润滑剂应当能在辊隙中形成充足的膜；(2)润滑剂固有的性能应使润滑剂能减少摩擦和辊磨损。润滑剂要能起作用，在轧机中使用的润滑剂必须能在辊和金属表面形成降低摩擦材料的均匀层。此外，随着高速轧机的出现，润滑剂必须在这种轧机的高加工速度和负荷下有效。
冷轧中使用的润滑剂还可用作冷却剂，除去轧制期间轧辊和金属产生的热量。轧制过程引起金属温度上升，必须用某种类型冷却剂来冷却金属和辊。通常，润滑剂发挥了润滑剂和冷却剂的双重作用，因此，润滑剂的冷却性能常常也很重要。此外，润滑剂能与水混合也很重要，因为水是一种有效，价廉易得的冷却剂。
冷轧润滑剂常含有各种添加剂，以便提高基本润滑剂的润滑能力。这些添加剂一般是如脂肪醇和脂肪酯的化合物。这些添加剂的作用是提高基本润滑剂的润滑能力，从而减小辊和金属间的摩擦。摩擦减小可以使每道通过轧机的金属厚度能更大和更有效地减薄。添加剂一般还用来减少轧制期间辊表面拾取金属颗粒的可能。
由于在工业实践以及经济上的原因，轧制润滑剂在冷轧后以及移动金属到后面的加工如退火或热处理时通常还保留在金属表面上。尽管在冷轧后用专门的清洁或脱脂步骤可以完全除去润滑剂，但这些步骤导致过高的制造成本。结果，润滑剂一般还含有添加剂，用来减少退火时或储存期间金属表面的污染，尤其如果仅使用具有这种产生污染性能的基本润滑剂。这些添加剂用来防止金属在后面加工期间变色，提高最终金属产品的光泽和价值。这些添加剂的一个重要特性是其沸点，因为已发现，低沸点添加剂一般不太可能在金属表面保持住膜并会引起污染。
最后，如果残余润滑剂膜留在金属表面上，一般情况就是如此，则润滑剂在使用期间对轧制工人应当是非毒性的，而对该金属以后的使用者也应当是非毒性的，尤其如果该金属用于食品工业的话。
本发明是就铝和铝合金的冷轧研制出来的，并且在描述本发明中时一直是针对这种用途。然而，应当理解，本发明不限于这种金属，也可应用于其它的金属加工操作以及润滑为重要因素的其它金属。
发明概述
根据本发明，提供一种用于冷轧润滑剂的添加剂，这种添加剂能提高润滑剂的润滑性能，以及冷却性能。结果，本发明添加剂可以提高产率，并且制造的金属具有改进的亮度和清洁度，并具有一致的外观。
根据本发明，在冷轧烃油基润滑剂中加入了沸点在25-500℃的极性液体作为添加剂，添加剂加入的比例为约0.1-10％，较好1-4％，更好1-3％。极性液体能减少摩擦，改善冷却，提高金属清洁度，并用作水清洁剂，能防止冷轧过程中产生污染。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如包含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的烃油。更具体的是，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％极性液体，约1-10％脂肪醇，和余量的烃油。上述各组分以及另可加入的组分如防腐剂添加剂或抗污添加剂，以本领域技术人员了解的任何方式按所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体地，在本发明一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
根据本发明，在烃油基冷轧润滑剂中加入二亚烷基二醇作为添加剂，加入比例为0.1-约10％，较好1-4％，更好1-3％。较好的是，可使用二丙二醇或二甘醇作为二亚烷基二醇，但也可以使用其它二亚烷基二醇。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如在烃油中包含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的油。更具体的是，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％二亚烷基二醇，约1-10％脂肪醇，和余量烃油。上述各组分以及另可加入的组分如防腐剂添加剂或抗污添加剂以本领域技术人员了解的任何方式按照所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体的是，本发明的一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
制得的添加剂/冷轧有组合物具有优良的润滑性，并发现能减少在高金属速度和减薄情况下的摩擦。使用本发明添加剂还显示能提高冷却能力，导致冷轧后制成的金属卷的温度下降。
此外，添加剂/轧制油组合物在金属进行后面的加工时不会产生金属污染。
在另一个实施方案中，在二亚烷基二醇添加剂或添加剂/冷轧油组合物中可以加入水。在轧制油中加入少量水，将有利于轧制油分散热量的能力，而不会引起金属的水污染。
最后，按照FDA对残留量的规定，已允许轧制品使用时二丙二醇偶或与食品接触。结果，本发明添加剂可用于制造在食品工业使用的金属，而不需要额外的专门清洁步骤。
最佳实施方式的详细描述
根据本发明，在烃油基冷轧润滑剂中加入沸点在25-500℃之间的极性液体作为添加剂。可以在润滑剂中加入约0.1-10％，较好1-4％，更好1-3％的极性液体作为添加剂。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如在烃油中包含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的油。更具体的是，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％极性液体，约5-10％脂肪醇，和余量烃油。更具体的是，添加剂/润滑剂组合物包含0.1-10％极性液体，约10％VX-462-WA(包含约79.6％脂肪醇，20％脂肪酯，和0.4％抗氧化剂；从D.A.Stuart，Warrenville，IL购得)，和余量烃油。上述各组分以及另外可加的组分如防腐剂添加剂或抗污添加剂以本领域技术人员了解的任何方式按照所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体的，本发明的一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
根据本发明另一方面，在烃油基冷轧润滑剂中加入二亚烷基二醇作为添加剂。可在润滑剂中加入约0.1-10％，较好1-4％，更好1-3％的二亚烷基二醇作为添加剂。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如在烃油中含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％二亚烷基二醇，约1-10％脂肪醇，和余量烃油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物可包含约0.1-10％二亚烷基二醇，约10％VX-462-WA，和余量烃油。上述各组分以及另外可加的组分如防腐剂添加剂或抗污添加剂以本领域技术人员了解的任何方式按照所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体的，本发明的一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
本发明一个实施方式中，二丙二醇可用作冷轧润滑剂用的添加剂。在基本润滑剂中可加入约0.1-10％，较好1-4％，更好1-3％的二丙二醇。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如在烃油中含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％二丙二醇，约1-10％脂肪醇，和余量烃油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物可包含约0.1-10％二丙二醇，约10％VX-462-WA，和余量烃油。更具体的，烃油可以是NORPAR或Magiesol基油。上述各组分以及另外可加的组分如各种类型添加剂以本领域技术人员了解的任何方式按照所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体的，本发明的一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
在又一个本发明实施方式中，二甘醇可用作冷轧润滑剂用的添加剂。在基本润滑剂中可加入约0.1-10％，较好1-4％，更好1-3％的二甘醇。轧制润滑剂可以是典型的轧制油，如烃油中含约1-10％脂肪醇和约1-10％脂肪酯的油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物包含约1-10％脂肪酯，约0.1-10％二甘醇，约1-10％脂肪醇，和余量烃油。更具体的，添加剂/润滑剂组合物可包含约0.1-10％环丁烷(diethylene)，约10％VX-462-WA，和余量烃油。更具体的，烃油可以是NORPAR或Magiesol基油。上述各组分以及另外可加的组分如各种类型添加剂以本领域技术人员了解的任何方式按照所述的量混合，从而制备添加剂/润滑剂。更具体的，本发明的一个方面，添加剂/润滑剂可含有少于1％腐蚀抑制剂。
制得的添加剂/润滑剂组合物减少在高金属速度和减薄情况下的摩擦，还显示提高了冷却能力。添加剂/润滑剂组合物由于减少摩擦以及改善冷却的特性，使用该添加剂/润滑剂组合物还可降低制成的金属卷的温度。
由于二丙二醇(沸点约231-233℃)和二甘醇(沸点约244-245℃)沸点低，添加剂/轧制油组合物在后面的加工步骤不会产生金属污染。当二丙二醇和二甘醇施用到洁净形式的金属板上时，不会发生污染，当二丙二醇和二甘醇作为添加剂/润滑剂组合物的组成部分施用时也不会发生污染。由于二丙二醇和二甘醇的沸点低，在后面加工步骤如退火或热处理的高温下，添加剂从金属板表面蒸发不会在金属片上留下膜。虽然聚亚烷基二醇可以和本发明结合使用，试验发现，聚亚烷基二醇，如UCONTM液体(从Dow Chemical，Midland，Michigan购得)时，退火污染的危险性较大。
此外发现，在轧制油中加入少量水，如约200-300ppm，进一步有利于轧制油分散热量。认为在添加剂/润滑剂混合物中加入少量水，与二丙二醇或二甘醇添加剂产生偶合或协同效应，这种效应提高了该混合物分散热量的能力。发现在添加剂/润滑剂中加入上述量的水不会引起金属的水污染。
最后，按照FDA对残留量的规定，已允许轧制品使用时二丙二醇偶或与食品接触。结果，本发明添加剂/润滑剂组合物可用来制造在食品工业中使用的金属，而不需要额外的专门清洁步骤。这就能扩大传统轧制的金属的市场，并降低尤其用于食品工业的轧制金属的成本。
尽管在此描述了一些实施方式方法和设备，本专利申请的范围不限于这些。相反，本专利包括在权利要求书范围之内或其等价内容下的方法，设备和制造的制品。虽然只描述了本发明的具体实施方式，应当理解，可以对其进行各种变动和修改。因此，权利要求书意在覆盖所有这样的修改和变动，只要在本发明范围和精神之内。
实施例
实施例1
制备了用于金属冷轧的几种对照润滑剂以及试验用添加剂/润滑剂组合物，并进了评价。配方1-3是对照润滑剂组合物，配方4-6是按照本发明制备的试验用添加剂/润滑剂组合物。采用任何已知方法组合和混合各组分直到组合物均匀，制备各组合物。
配方1是对照润滑剂，它是在NORPAR15(ExxonMobil Corp.，Irving，TX)中含有10％VX-462-WA(D.A.Stuart，Warrenville，IL)。VX-462-WA包含约79.6％C14-C16脂肪醇，20％氢化牛油酸甲酯，和0.4％丁基化羟基甲苯。
配方2是第二对照样品，是在NORPAR15中包含10％VX-462-WA和0.6％水。
配方3是第三对照样品，是在NORPAR15中包含10％VX-462-WA和200ppm水。
配方4是试验用添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15中包含1.0％二丙二醇和10％VX-462-WA。
配方5是试验用添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15中包含5.0％二丙二醇和10％VX-462-WA。
配方6是试验用添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15中包含1.0％二丙二醇，10％VX-462-WA和200ppm水。
配方7是试验用添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15中包含5.0％二甘醇，10％VX-462-WA和200ppm水。
实施例2
进行实验室润滑性试验，也称作四球磨损测试(或四球法)，评价上面实施例1中制造的对照配方和试验配方。
四球磨损测试测定润滑剂的磨损防护性能，具体是测定在测试参数下由4个滑动接触的金属球产生的磨损痕迹。将3个铝金属球夹在一起并覆以待测的润滑剂，同时就将第4个钢球压到由这3个夹紧的球形成的空穴中。平均磨损痕迹越小，由这种润滑剂提供的磨损防护越好。
使用1个钢制旋转球与3个静止的6061铝球进行四球磨损测试。在75℃，40kg负荷下进行测试。测试时旋转球的旋转速度为1800rpm。
表1列出对实施例1制备的配方进行四球磨损测试的结果。
表1
  配方   磨痕(mm)
  1   3.32
  2   0.92
  3   2.03
  4   1.41
  5   1.98
  6   0.92
  7   2.52
发现，按照配方4-7制备的试验冷轧润滑剂与没有添加剂的标准润滑剂如配方1相比，明显改善了润滑性。配方4-6的试验添加剂/润滑剂组合物的润滑性大于加入了少量水的标准润滑剂如配方3。最后发现，有少量水的添加剂/润滑剂组合物，即配方6的润滑性与有大量水的标准润滑剂即配方2很相似。
尽管发现具有配方4-6的含二丙二醇的试验润滑剂的润滑性好于具有配方7的含二甘醇的试验润滑剂，在基本润滑剂中加入任何一种添加剂，与仅为基本润滑剂相比，改善了润滑性。
数据表明，较高二丙二醇浓度的磨损较高，这可能是与一种其它添加剂的对抗效应的结果。然而，在对照配方中加入1-5％的二丙二醇，能明显减少磨损。
实施例3
进行了实验室测试，以确定添加剂和基油的不同组合的冷却效果。制备了第2组添加剂/润滑剂组合物，采用淬冷试验来评价这些组合的效果。采用任何已知方法混合各组分直到组合物均匀，来制备各组合物。
采用淬冷仪进行淬冷试验。在932°F的炉内加热由Inconel 600合金制成的圆柱形测试探头，在该探头的几何中心有一个镍铬合金/镍基热电偶合金的热电偶。将处于一指明温度下的测试探头迅速转放入添加剂/润滑剂组合物中。
记录测试探头中热电偶测定的温度变化，从而确定添加剂/润滑剂组合物的冷却速度。
配方8是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15基油中包含2.0％二丙二醇，7％VX-462-WA，和300ppm水。
配方9是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在Magiesol55-LX(Magie Bros.OilCo.，Franklin Park，Illinois)基油中包含2.0％二丙二醇，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方10是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在Magiesol52(Magie Bros.OilCo.，Franklin Park，Illinois)基油中包含2.0％二丙二醇，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方11是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15基油中包含2.0％UCONTM LB-285(Dow Chemical，Midland，Michigan)，7％VX-462-WA和300ppm水。UCONTM液体是聚亚烷基二醇，如UCONTM LB-285是聚亚烷基二醇。UCONTM后的数字表明聚亚烷基二醇的分子量，因此UCONTMLB-285是分子量为285的聚亚烷基二醇。
配方12是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在Magiesol55-LX基油中包含2.0％UCONTM LB-285，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方13是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在Magiesol52基油中的包含2.0％UCONTM LB-285，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方14是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在NORPAR15基油中包含2.0％丙二醇，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方15是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在Magiesol55-LX基油中包含2.0％丙二醇，7％VX-462-WA和300ppm水。
配方16是试验的添加剂/润滑剂组合物，是在在Magiesol52基油中包含2.0％丙二醇，7％VX-462-WA和300ppm水。
表2列出上面制备的配方8-16在45℃(113°F)进行淬冷试验的结果。
表2
  配方   最大冷却速度(°F/秒)
  8   114.4
  9   115.1
  10   114.3
  11   123.1
  12   118.9
  13   121.8
  14   115.6
  15   112.1
  16   117.2
由表2的数据可知，使用不同的基油，添加剂/润滑剂组合物的最大冷却速度只有较小改变。发现，在所有情况下，通过使用Magiesol基油，最大冷却点增高20-30°F。
试验表明，二丙二醇在增大水冷却效果方面比丙二醇更有效。本发明人并不希望受理论解释的束缚，但可以认为可能二丙二醇更有效的冷却是二丙二醇中存在较多氧的结果，这样就可以有更有效的氢键。
实施例4
为进一步检测二丙二醇和聚亚烷基二醇的冷却效果，在不同温度下，对添加剂/润滑剂组合物进行淬冷试验。对二丙二醇，聚亚烷基二醇(UCONTM LB-625和UCONTM LB-285液体)和水添加剂进行淬冷试验。在含7.0％VX-462-WA的NORPAR15中的基本组合物中分别加入各添加剂，在600，700和800°F进行淬冷试验。
表3列出淬冷试验结果。
表3
  最大淬冷速度的系数(°F/秒)
  变量   600°F   700°F   800°F
  二丙二醇   2.1   1.9   0.0
  UCONTM LB-625   0.0   -1.2   3.8
  UCONTM LB-285   0.0   -1.3   0.0
  水   1.7   1.7   2.4
由表3可知，确定了聚亚烷基二醇和水对从高温最大冷却速度的影响最大。但是，二丙二醇获得从600-700°F的较高冷却速度。
实施例5
为确定产生污染的可能危险，完成对几种潜在的添加剂进行热重分析(TGA)，并在300℃测定潜在添加剂的TGA残余物。
TGA是用来测定在特定温度下由一种组合物的残余物量的热分析方法。将组合物样品放入称皮重样品盘，该盘固定在一灵敏微天平的组合件上。将样品架置于一高温炉中，天平组合件检测加热样品时的重量变化。然后测定在最终温度(这一情况为300℃)时未燃烧残余物量％，以确定组合物潜在的污染危险性。
对丙二醇，二丙二醇和三种聚亚烷基二醇(UCONTM LB-625，UCONTM LB-285和UCONTM LB-260液体)进行TGA残余物试验。在试验中测试了这些添加剂，以确定这些添加剂对TGA残余物的作用。
表4列出这些试验结果。
表4
  添加剂   300℃TGA残余物的系数(％)
  丙二醇   0.02
  二丙二醇   0.0
  UCONTM LB-625   1.4
  UCONTM LB-285   1.4
  UCONTM LB-260   0.1
由表4可知，TGA试验结果表明退火残余物可能与聚亚烷基二醇相关。如上面说明的，UCONTM液体是聚亚烷基二醇，在UCONTM后面的数字表示聚亚烷基二醇的分子量。由表4可知，TGA试验结果表明，优选采用低分子量聚亚烷基二醇，如UCONTM LB-260，因为低分子量聚亚烷基二醇更易挥发，不容易产生污染。因此，为改善冷却，添加剂中聚亚烷基二醇的浓度应尽可能小。另一方面，发现丙二醇和二丙二醇对产生TGA残余物的作用都很小。特别是，发现二丙二醇能从190℃金属表面完全“烧尽”。
实施例6
还测试了第二组试验的添加剂/润滑剂组合物的稳定性。在室温(77°F)测试所述试验的添加剂/润滑剂组合物14天的稳定性，又测试在120°F 14天的稳定性。
表5列出按照实施例4制备的配方8-16进行的稳定性试验的结果。
表5
  配方   室温   120°F
  8   通过   通过
  9   通过   通过
  10   通过   通过
  11   通过   通过
  12   通过   通过
  13   通过   通过
  14   通过   通过
  15   未通过   通过
  16   未通过   通过
由表5可知，发现所有测试的添加剂/润滑剂组合物在120°F能稳定14天，并且所有样品，除了配方15和16外也能在室温稳定14天。配方15和16未能在室温保持稳定，这表明丙二醇不能与Magiesol基油和水形成稳定的组合物。
实施例7
按照实施例2中所述进行实验室润滑性测试，也称作四球磨损测试，以评价按实施例3制备的配方8-13的试验组合物。
使用1个钢制旋转球与3个静止铝球进行四球磨损测试。在70，40kg负荷下进行测试。测试时旋转球的旋转速度为1800rpm。
表6
  配方   磨痕(mm)
  8   0.90
  9   0.93
  10   0.82
  11   0.73
  12   0.73
  13   0.77
由表6可知，使用不同的基油对添加剂/润滑剂组合物的磨损性能影响很小。

Claims (16)

1.一种金属加工用润滑剂，包含：
沸点在25-500℃之间的极性液体；和
烃油基的基油。
2.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述基油包含：约1-10％脂肪醇，约1-10％脂肪酯，和余量烃油。
3.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体量在约0.1-10％范围。
4.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体量在约1-4％范围。
5.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体量在约1-3％范围。
6.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体是二亚烷基二醇。
7.如权利要求6所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述二亚烷基二醇是二丙二醇。
8.如权利要求6所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述二亚烷基二醇是二甘醇。
9.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体是丙二醇。
10.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述极性液体是聚亚烷基二醇。
11.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂还包含水。
12.如权利要求11所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述水的量少于1％。
13.如权利要求12所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述水的量少于或等于约300ppm。
14.如权利要求12所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述水的量少于或等于约200ppm。
15.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂还包含少于1％的腐蚀抑制剂。
16.如权利要求1所述的金属加工用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂还包含抗污添加剂。
CNB2004800059226A 2003-03-03 2004-02-17 用于冷轧润滑剂的添加剂 Expired - Fee Related CN100351357C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45147303P 2003-03-03 2003-03-03
US60/451,473 2003-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1768127A true CN1768127A (zh) 2006-05-03
CN100351357C CN100351357C (zh) 2007-11-28

Family

ID=32962593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800059226A Expired - Fee Related CN100351357C (zh) 2003-03-03 2004-02-17 用于冷轧润滑剂的添加剂

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060281646A1 (zh)
EP (1) EP1599566A1 (zh)
CN (1) CN100351357C (zh)
WO (1) WO2004078893A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101008112B1 (ko) 2008-10-24 2011-01-13 주식회사 포스코 선재 냉각용 폴리머 솔루션 및 그 제조방법과 상기 폴리머 솔루션을 이용한 냉각방법 및 그 냉각방법에 의해 제조된 선재
CN113634598B (zh) * 2021-06-29 2023-09-22 乳源东阳光优艾希杰精箔有限公司 提高铝箔表面自由能的铝加工用油及铝制品的制备方法
CN115806853B (zh) * 2022-11-29 2024-07-26 山东京博新能源控股发展有限公司 一种高质量环保型铝轧制油及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124531A (en) * 1964-03-10 Metal working lubricant
US3855136A (en) * 1971-11-15 1974-12-17 Kaiser Aluminium Chem Corp Dispersion for hot rolling aluminum products
US3933660A (en) * 1974-08-13 1976-01-20 Toho Chemical Industry Co., Ltd. Rolling oils
US4073736A (en) * 1975-03-17 1978-02-14 Mobil Oil Corporation Metal working compositions
JPS53153943U (zh) * 1977-05-09 1978-12-04
US4132662A (en) * 1978-01-05 1979-01-02 Emery Industries, Inc. Rolling oil for aluminous metals
US4359393A (en) * 1981-03-09 1982-11-16 The Cincinnati Vulcan Company Water active metalworking lubricant compositions
US4346014A (en) * 1981-04-20 1982-08-24 Pennwalt Corporation Rolling oil compositions and method of inhibiting carbon smut on batch annealed steel
DE3247426A1 (de) * 1982-12-22 1984-06-28 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Schneidoel fuer die spangebende bearbeitung von buntmetallen
JPS60118799A (ja) * 1983-11-29 1985-06-26 Nippon Oil Co Ltd 金属加工用潤滑剤
US4949586A (en) * 1988-11-07 1990-08-21 Intelmatic Corp. Actuator swing arm mechanism
US4949566A (en) * 1989-09-11 1990-08-21 Robert Eichelbaum Rolling mill lubrication
US5238590A (en) * 1989-09-29 1993-08-24 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Lubricant oil, polyalkylene glycol polycarbonates and process for preparing them
WO1995009899A1 (fr) * 1993-10-07 1995-04-13 Sanyo Chemical Industries Ltd. Epaississant thermoreversible
EP1123967A1 (en) * 2000-02-08 2001-08-16 Mobil Oil Francaise Water-soluble aluminium and aluminium alloys hot rolling composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN100351357C (zh) 2007-11-28
US20060281646A1 (en) 2006-12-14
WO2004078893A1 (en) 2004-09-16
EP1599566A1 (en) 2005-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110747040B (zh) 一种冷轧硅钢抗斑迹轧制油组合物
CN106566640B (zh) 一种镁合金板带材轧制乳化液及其制备方法
CN1020633C (zh) 润滑油组成物
CN1047525A (zh) 用于制冷的组合物和方法
CN101058761A (zh) 自动变速器用润滑油组合物
CN101191099A (zh) 烧结钕铁硼用全合成水基切削液及其制备方法
CN106957706A (zh) 一种含有改性氧化石墨烯的金属轧制油及其制备方法
EP2454351B1 (en) Lubricating composition
JP5657462B2 (ja) グリース組成物
CN106566598A (zh) 通用型有色金属及不锈钢冷轧油复合添加剂及其制备方法
CN100351357C (zh) 用于冷轧润滑剂的添加剂
CN106590907A (zh) 一种含石墨烯的金属切削液及其制备方法
WO2013125510A1 (ja) グリースおよびグリースの軟化方法
US20090029881A1 (en) Heat resistant lithium grease composition and a small motor reduced noise bearing
CN1047197C (zh) 铝和铝合金热轧用含油组合物
CN105219501A (zh) 铝轧制复合添加剂及其制备方法
CN1270210A (zh) 铜管拉拔润滑油复合添加剂
CN106939180B (zh) 极压抗磨润滑脂组合物及其制备方法
CN107011977A (zh) 一种切削液及其制备方法
JP3808044B2 (ja) フィンプレス用潤滑剤
JP2006022126A (ja) アルミニウム及びアルミニウム合金板用熱間圧延油
CN1876782A (zh) 单相黄铜热轧乳化液及其制备方法
JP2507562B2 (ja) 冷間圧延油剤
JP2571100B2 (ja) 潤滑油
CN1286958C (zh) 含有二酯的不锈钢轧制用油以及不锈钢轧制产品的制法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071128