專利名稱：水溶性軋制液組合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性軋制液組合物及其用途。
背景技術(shù)：
隨著冷軋工藝的不斷進(jìn)步，越來越多的高速軋鋼機(jī)投入使用，由此對(duì)軋制工藝過程中所用到的冷軋軋制液的選擇也變得越來越重要。在軋制的材料和產(chǎn)生塑性變形的軋輥之間加入軋制液有許多好處，例如降低摩擦、降低磨損、獲得所需要的表面光潔度等。在選擇最合適的軋制液時(shí)，需要根據(jù)軋制工藝條件、軋制材料和目標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量要求等因素綜合目前常見的冷軋軋制液主要分為兩類一類是基礎(chǔ)油或油性劑，加以各種添加劑復(fù)配后直接應(yīng)用的純油型軋制液；另一類則是以基礎(chǔ)油或油性劑，加以各種添加劑和適當(dāng)乳化劑復(fù)配，應(yīng)用時(shí)兌水成不同濃度的熱力學(xué)不穩(wěn)定的乳化液后應(yīng)用。上述第一類冷軋軋制液的優(yōu)勢是應(yīng)用條件、維護(hù)成本等要求較低，主要不足在于純油型軋制液的冷卻性能較 差，不能及時(shí)帶走高壓、高速軋制產(chǎn)生的熱量，影響板型，且油溫度過高會(huì)影響油品的抗氧化性能，從而降低其使用壽命。這類專利報(bào)道較多，例如專利CN1653166A公開了一種能夠抑制不銹鋼軋板黯斑的冷軋潤滑劑，專利CN1126809C則公開了一種用于高速軋機(jī)的冷軋不銹鋼薄板潤滑劑等。第二類冷軋軋制液加入了適量乳化劑，兌水后冷卻性能較好，但由于乳化液為熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，需要特定的設(shè)備及使用條件維持乳化液的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，乳化液的穩(wěn)定性與其潤滑性能有關(guān)，且乳化液的狀態(tài)對(duì)水質(zhì)、使用溫度、雜油的混入比較敏感，因此該類軋制液存在應(yīng)用條件相對(duì)苛刻、維護(hù)成本較高的問題，且使用后的廢液處理成本較高。針對(duì)此類軋制液的相關(guān)專利報(bào)道也較多，例如為了提供具有較好潤滑性和清凈性的冷軋潤滑劑，專利CN1173021C、JP56-135600和JP59-80498中都提出各自建議，但到目前為止還沒有得到滿意結(jié)果。為了改善乳化型冷軋軋制液的乳化穩(wěn)定性，專利JP-A10-231494和CN1332001C均提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，但仍存在實(shí)際高速軋制場合，軋板溫度較高情況下，退火清凈性能等不足等問題。實(shí)際生產(chǎn)過程中總要根據(jù)軋制工藝、油箱大小、水質(zhì)、氣候、過濾系統(tǒng)設(shè)備條件甚至操作者習(xí)慣，對(duì)軋制液的穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整。而這一調(diào)整過程是相當(dāng)復(fù)雜的，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師反復(fù)調(diào)試，使用及維護(hù)成本較高。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，純油型軋制液雖然清凈性好，應(yīng)用條件、維護(hù)成本等要求較低，但其冷卻性能較差，不能及時(shí)帶走高壓、高速軋制產(chǎn)生的熱量，影響板型，且油溫度過高影響油品的抗氧化性能，從而降低其使用壽命。而乳化型軋制液雖然冷卻性能較好，但由于乳化液為熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)用條件相對(duì)苛刻、維護(hù)成本較高；而且由于其中油性劑含量低，導(dǎo)致退火清凈性較差。因此，發(fā)明一種既具有純油型軋制液優(yōu)異潤滑、防銹、極壓抗磨性能，且具有乳化型軋制液使用與維護(hù)便捷、冷卻性能好的水溶性軋制液是很有必要的。而且隨著石油資源的短缺，水溶性軋制液將是未來的發(fā)展方向且符合環(huán)保發(fā)展趨勢
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中存在純油型軋制液冷卻性能差，乳化型軋制液乳化穩(wěn)定性差、清凈性差的問題，提供一種新的水溶性軋制液組合物。該水溶性軋制液組合物不僅具有優(yōu)良的極壓潤滑性和防銹性，而且具有優(yōu)良的冷卻性、穩(wěn)定性和清凈性，使用便捷，維護(hù)簡單，完全能滿足現(xiàn)代高速軋機(jī)的使用要求。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種所述水溶性軋制液組合物的用途。為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種水溶性軋制液組合物，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組份a) 3 30份潤滑劑；b) O. 5 10份極壓劑；c) 5 30份防銹劑； d) O. I 5份滲透劑;e)0. I 10份清洗劑；f) 15 92. 3 份水；其中，所述潤滑劑選自馬來油酸三異丙醇胺鹽、油酸三乙醇胺、椰油酸單乙醇胺酰胺磷酸酯、油酸聚氧乙烯酯、羧酸環(huán)氧乙烷加成物、羧酸環(huán)氧丙烷加成物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物、蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、烷基環(huán)氧乙烷基硫代磷酸酯或硫代磷酸酯中的至少一種；所述極壓劑選自二烷基二硫代磷酸鋅鹽、油酸鉀、十八烷基硫磷酸鋅、硼酸酯、硫化油酸聚乙二醇酯、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯或硫磷鑰中的至少一種；所述防銹劑選自苯甲酸鈉、苯甲酸單乙醇胺、對(duì)硝基苯甲酸單乙醇胺、癸二酸鈉、癸二酸單乙醇胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸單乙醇胺、十二苯磺酸鈉、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷酸酯二乙醇胺、硼酸單乙醇胺或硼酸酯中的至少一種；所述滲透劑選自燒基橫酸納、燒基苯橫酸納、燒基硫酸酷納、稀基橫酸納、燒基萘磺酸鈉、琥珀酸烷基酯磺酸鈉、氨基磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、異丙醇或丁醇中的至少一種；所述清洗劑選自十二烷基苯磺酸鈉、油醇硫酸酯鈉鹽、十二烷基氨基丙酸鈉、烷基二甲基甜菜堿、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。上述技術(shù)方案中，以重量份數(shù)計(jì)，潤滑劑的用量優(yōu)選范圍為5 25份，更優(yōu)選范圍為8 20份；極壓劑的用量優(yōu)選范圍為I 8份，更優(yōu)選范圍為3 7份；防銹劑的用量范圍優(yōu)選范圍為 25份，更優(yōu)選范圍為10 20份；滲透劑的用量優(yōu)選范圍為O. 5 4份，更優(yōu)選范圍為O. 7 3份；清洗劑的用量優(yōu)選范圍為O. 5 7份，更優(yōu)選范圍為O. 7 5份；水的用量優(yōu)選范圍為20 85份,更優(yōu)選范圍為30 70份。以重量份數(shù)計(jì),所述組合物中優(yōu)選方案為還包括g) I 10份的pH值調(diào)節(jié)劑，其用量優(yōu)選范圍為3 8份；其中所述PH值調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、單乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺或N-甲基-2，3-二羥丙基胺中的至少一種。以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中優(yōu)選方案為還包括h) O. I 5份的清洗助劑,其用量優(yōu)選范圍為O. 3 3份；其中所述清洗助劑選自碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、焦磷酸四鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸四鈉或二胺三乙酸鈉鹽中的至少一種。以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中優(yōu)選方案為還包括i)0. 01 O. 5份的消泡劑，其用量優(yōu)選范圍為O. 03 O. 3份；其中所述消泡劑選自聚氧丙烯聚氧乙烯單丁基無規(guī)共聚醚、甲基硅油、羥基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一種。為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下所述水溶性軋制液組合物用于冷軋鋼板的軋制潤滑工序。本發(fā)明水溶性軋制液組合物的制備方法如下將水加熱到30 40°C，攪拌中依次加入所需量的潤滑劑、極壓劑、防銹劑、滲透劑、PH值調(diào)節(jié)劑、清洗劑、清洗助劑和消泡劑，充分?jǐn)嚢?，調(diào)節(jié)PH值為8. 5 11，O. 5 2小時(shí)后，停止攪拌和加熱，靜置I 3小時(shí)后過濾
灌裝即可。本發(fā)明水溶性軋制液組合物使用時(shí)，根據(jù)需要與水稀釋后使用。一般情況下，軋制最小軋制厚度大于O. 4毫米的中窄板帶時(shí)，稀釋濃度為3 7重量軋制最小軋制厚度小于O. 4暈米的中窄板帶時(shí)，稀釋濃度為5 10重量％。 本發(fā)明的水溶性軋制液組合物充分利用了各添加劑的潤滑性能、防銹性能，以及水的冷卻性能，應(yīng)用于冷軋鋼板的軋制工序時(shí)，在具有良好極壓潤滑性和工序間防銹性的同時(shí)，由于本發(fā)明水溶性軋制液組合物與水可以形成穩(wěn)定的溶液，不存在穩(wěn)定性的問題，所以使用便捷、維護(hù)簡單；由于水溶液的比熱容大，所以具有良好的冷卻性；使用后不會(huì)在板帶表面產(chǎn)生殘油，可以得到高清潔度的冷軋板面，所以具有良好的清凈性。因此，本發(fā)明的水溶性軋制液組合物能夠滿足現(xiàn)代高速、高壓軋機(jī)的要求，極壓潤滑性能Pb值可達(dá)到981N，防銹性可達(dá)到O級(jí)；同時(shí)，具有優(yōu)良的冷卻性、穩(wěn)定性和清凈性(清凈性可達(dá)到88. 25% )，使用便捷，維護(hù)簡單，取得了較好的技術(shù)效果。本發(fā)明的水溶性軋制液組合物的評(píng)定方法如下外觀采用目測方法測定。清凈性采用重量法測定待測液的清凈性。極壓潤滑性能軋制過程中的潤滑是通過潤滑劑在軋輥與板帶表面形成完整的潤滑膜來實(shí)現(xiàn)的。潤滑劑的極壓潤滑性能代表著潤滑劑所形成潤滑膜的承載能力。軋制過程潤滑膜破裂不但影響潤滑效果，板帶表面還會(huì)產(chǎn)生劃傷，粘結(jié)坑等表面缺陷。因此，極壓潤滑性能Pb值是衡量潤滑劑潤滑性能的主要指標(biāo)。采用四球機(jī)試驗(yàn)方法(GB/T 3142)測試待測液的極壓潤滑性能。防銹性能將2克無銹鑄鐵屑用120號(hào)溶劑汽油洗滌二次，浙干后迅速用熱風(fēng)吹干，然后均勻地鋪放在底部放有中間劃了 30毫米X 30毫米方格濾紙(其中分為5毫米X 5暈米大小方格共36格)的培養(yǎng)皿上。用移液管吸取4重量％待測液2暈升,均勻地灑在鐵屑上，蓋上培養(yǎng)皿，室溫下放置72小時(shí)觀察鐵屑銹蝕變化情況，然后用自來水沖洗掉濾紙上的鐵屑，用熱風(fēng)將濾紙吹干，參照表I的防銹評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)檢查、評(píng)定濾紙上的銹蝕情況。表I評(píng)級(jí)O級(jí)I級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)
_銹點(diǎn)數(shù)__^__1 — 3__4點(diǎn)或4點(diǎn)以上_
銹點(diǎn)大小一<1毫米―不規(guī)定
銹點(diǎn)占格數(shù)無 — 1—34-10 11-25>25
銹蝕度 ％O1-34-10 11—25— >25 —下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
權(quán)利要求
1.一種水溶性軋制液組合物，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組份 a)3 30份潤滑劑； b)O. 5 10份極壓劑； c)5 30份防銹劑； d)O. I 5份滲透劑； e)0.I 10份清洗劑； f)15 92. 3份水； 其中，所述潤滑劑選自馬來油酸三異丙醇胺鹽、油酸三乙醇胺、椰油酸單乙醇胺酰胺磷酸酯、油酸聚氧乙烯酯、羧酸環(huán)氧乙烷加成物、羧酸環(huán)氧丙烷加成物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物、蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、烷基環(huán)氧乙烷基硫代磷酸酯或硫代磷酸酯中的至少一種； 所述極壓劑選自二烷基二硫代磷酸鋅鹽、油酸鉀、十八烷基硫磷酸鋅、硼酸酯、硫化油酸聚乙二醇酯、脂肪醇聚氧乙烯磷酸酯或硫磷鑰中的至少一種； 所述防銹劑選自苯甲酸鈉、苯甲酸單乙醇胺、對(duì)硝基苯甲酸單乙醇胺、癸二酸鈉、癸二酸單乙醇胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸單乙醇胺、十二苯磺酸鈉、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷酸酯二乙醇胺、硼酸單乙醇胺或硼酸酯中的至少一種； 所述滲透劑選自燒基橫酸納、燒基苯橫酸納、燒基硫酸酷納、a_稀基橫酸納、燒基蔡橫酸鈉、琥珀酸烷基酯磺酸鈉、氨基磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、異丙醇或丁醇中的至少一種； 所述清洗劑選自十二烷基苯磺酸鈉、油醇硫酸酯鈉鹽、十二烷基氨基丙酸鈉、烷基二甲基甜菜堿、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)， a)潤滑劑的用量范圍為5 25份； b)極壓劑的用量范圍為I 8份； c)防銹劑的用量范圍為7 25份； d)滲透劑的用量范圍為O.5 4份； e)清洗劑的用量范圍為O.5 7份； f)水的用量范圍為20 85份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)， a)潤滑劑的用量范圍為8 20份； b)極壓劑的用量范圍為3 7份； c)防銹劑的用量范圍為10 20份； d)滲透劑的用量范圍為O.7 3份； e)清洗劑的用量范圍為O.7 5份； f)水的用量范圍為30 70份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中還包括g) I 10份的pH值調(diào)節(jié)劑；其中所述pH值調(diào)節(jié)劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、單乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺或N-甲基-2，3-二羥丙基胺中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中pH值調(diào)節(jié)劑的用量為3 8份。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中還包括h)0. I 5份的清洗助劑；其中所述清洗助劑選自碳酸鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、焦磷酸四鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸四鈉或二胺三乙酸鈉鹽中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中清洗助劑的用量為O. 3 3份。
8.根據(jù)權(quán)利要求I、4或6所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中還包括i) O. Ol O. 5份的消泡劑；其中所述消泡劑選自聚氧丙烯聚氧乙烯單丁基無規(guī)共聚醚、甲基硅油、羥基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水溶性軋制液組合物，其特征在于以重量份數(shù)計(jì)，所述組合物中消泡劑的用量為O. 03 O. 3份。
10.權(quán)利要求I 9中任一所述的水溶性軋制液組合物用于冷軋鋼板的軋制潤滑工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水溶性軋制液組合物及其用途，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在純油型軋制液冷卻性能差，乳化型軋制液乳化穩(wěn)定性差、清凈性差的問題。本發(fā)明通過采用以重量份數(shù)計(jì)包括以下組份a)3～30份潤滑劑；b)0.5～10份極壓劑；c)5～30份防銹劑；d)0.1～5份滲透劑；e)0.1～10份清洗劑；f)15～92.3份水的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于冷軋鋼板的軋制潤滑工序中。
文檔編號(hào)C10N30/04GK102757848SQ20111010962
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者張旭, 朱秀艷, 李曉陽, 王士庭, 范珺 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司