本發(fā)明涉及金屬加工潤滑劑,用作銅板帶熱軋或冷軋過程中的潤滑劑與冷卻劑,其具體涉及一種銅板帶軋制微乳液及其制備方法。
背景技術(shù):
:金屬軋制液是指用于金屬軋制加工過程中具有潤滑和冷卻作用的材料。在銅板帶軋制行業(yè)中,由于對銅材各方面質(zhì)量要求苛刻故對軋制潤滑劑的選擇也極為慎重。目前使用較廣泛的冷軋軋制液為含有多種功能添加劑的純油基產(chǎn)品,而隨著軋機的速度和壓下率的不斷提高,以及多輥軋機的規(guī)模化應(yīng)用,使得傳統(tǒng)扎針軋制液面臨諸多嚴重缺陷,例如冷卻性差,易著火,脫脂難,廢液難處理以及成本高等。因此,銅板帶軋制液逐漸向水基化的方向發(fā)展,微乳化技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。由微乳化技術(shù)制備的微乳液是由表面活性劑、助表面活性劑、油與水等組分在適當條件下組成的透明或半透明狀、各向同性、粒徑分布在1~100nm之間的均相穩(wěn)定的熱力學體系。而再由微乳液制備的的水包油型(O/W)軋制乳化液液兼具純油性軋制油潤滑性、易鋪展性、防銹緩蝕性和水基軋制液的優(yōu)良冷卻性、清潔性,同時比傳統(tǒng)乳化液更穩(wěn)定,更易運輸且成本更低,完全符合國內(nèi)銅加工企業(yè)節(jié)能降本、綠色環(huán)保的發(fā)展方向,具有廣闊應(yīng)用前景。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明是一種微乳液,目的是提供一種冷卻性能、潤滑性能、穩(wěn)定性、抗腐蝕防銹能力優(yōu)良且成本較低的新型冷軋軋制潤滑劑。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種銅板帶軋制微乳液,其特征為采用加氫油為基礎(chǔ)油,以多種非離子型乳化劑包括失水山梨醇月桂酸酯(Span20)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP-7)和聚乙二醇200(PEG200)、油酸、三乙醇胺與含30%~35%活性物的石油磺酸鈉的陰離子型乳化劑復(fù)配得到合成乳化劑,并輔以助乳化劑,從而形成乳化性能優(yōu)良的乳化體系。為改善軋制潤滑和防銹性能,以硫化脂肪酸酯為極壓抗磨劑,以1,2,3-苯駢三氮唑為緩蝕防銹劑;最終以硫酸鈉的水溶液作為電解質(zhì)取代傳統(tǒng)氯化物以增強體系防銹性。各組分具體重量百分比如下:加氫基礎(chǔ)油:20-25%、硫酸鈉水溶液(0.03mol/L):17-28%、油酸6-8%、三乙醇胺:2.0-4.5%、Span20:8-12%、NP-7:7-11%、PEG200:3-7%、石油磺酸鈉:8-11%、助乳化劑:7-10%、硫化脂肪酸酯:3-6%、1,2,3-苯駢三氮唑:1.0-2.0%。進一步的,所述的加氫基礎(chǔ)油優(yōu)選10#加氫白油;所述的助乳化劑優(yōu)選正丙醇、正丁醇、正戊醇。本發(fā)明提供上述銅板帶冷軋微乳化軋制液的制備方法:(1)按上述配方各稱取一定量乳化劑Span20,NP-7,石油磺酸鈉、PEG200、油酸和三乙醇胺放入反應(yīng)釜中,在60~70℃劇烈攪拌10-30分鐘得到合成乳化劑。將加氫基礎(chǔ)油中加入硫化脂肪酸酯和助乳化劑攪拌均勻后再加入合成乳化劑,加熱至40~50℃保溫靜置以除去氣泡,然后冷卻至室溫,最終得到穩(wěn)定的油相。(2)稱取適量1,2,3-苯駢三氮唑固體并使其溶解于一定量濃度為0.03mol/L硫酸鈉水溶液中,得到混合硫酸鈉電解質(zhì)溶液。(3)將上述制備好的電解質(zhì)溶液緩慢加入到油相中,加入時快速攪拌,待混合溶液由最開始渾濁變澄清透明后,即得銅板帶冷軋微乳液。使用時根據(jù)實際生產(chǎn)情況用水稀釋至質(zhì)量濃度8~15%。本發(fā)明微乳液含水量可達17%~28%,在800r/min高速離心下不分層,分散均勻且長期穩(wěn)定,易于存儲和運輸,避免廠家直接運輸大量不穩(wěn)定乳化液,有效降低生產(chǎn)成本。而由微乳液稀釋成的O/W型乳化液能直接用于銅板帶冷軋過程中,具有潤滑性能優(yōu)良,防銹周期長的特點。具體實施方式以下通過具體實施例對本發(fā)明進行更詳盡的描述,但本發(fā)明并不僅僅局限于以下實施例。實施例1實施例1具體各組分配方如下所示。序號組分化學名稱質(zhì)量(g)110#加氫油20.702硫酸鈉水溶液(0.03mol/L)17.003油酸8.004三乙醇胺3.505Span2010.706NP-79.507PEG2007.008石油磺酸鈉10.009正丁醇7.8010硫化脂肪酸酯4.80111,2,3-苯駢三氮唑1.00(1)按上述配方各稱取一定量乳化劑Span20,NP-7,石油磺酸鈉、PEG200、油酸和三乙醇胺放入反應(yīng)釜中,在60~70℃劇烈攪拌20分鐘得到合成乳化劑。將加氫基礎(chǔ)油中加入正丁醇攪拌均勻后再加入合成乳化劑,加熱至40~50℃保溫靜置以除去氣泡,然后冷卻至室溫,最終得到穩(wěn)定的油相。(2)稱取適量1,2,3-苯駢三氮唑固體并使其溶解于一定量濃度為0.03mol/L硫酸鈉水溶液中,得到混合硫酸鈉電解質(zhì)溶液。(3)將上述制備好的硫酸鈉溶液緩慢加入到油相中,并快速攪拌,待混合溶液由最開始渾濁變澄清透明后,即得銅板帶冷軋微乳液。按配方1得到的微乳液澄清透明,靜置四周不分層。由此稀釋至8%的乳化液分散均勻,析油析皂極少。對本實施例制備的乳化液的摩擦學性能,防銹性能和穩(wěn)定性進行了分析,其具體性能參數(shù)見表1。實施例2實施例2具體各組分配方如下所示。(1)按上述配方各稱取一定量乳化劑Span20,NP-7,石油磺酸鈉、PEG200、油酸和三乙醇胺放入反應(yīng)釜中,在60~70℃劇烈攪拌20分鐘得到合成乳化劑。將加氫基礎(chǔ)油中加入正丙醇攪拌均勻后再加入合成乳化劑,加熱至40~50℃保溫靜置以除去氣泡,然后冷卻至室溫,最終得到穩(wěn)定的油相。(2)稱取適量1,2,3-苯駢三氮唑固體并使其溶解于一定量濃度為0.03mol/L硫酸鈉水溶液中,得到混合硫酸鈉電解質(zhì)溶液。(3)將上述制備好的硫酸鈉溶液緩慢加入到油相中,并快速攪拌,待混合溶液由最開始渾濁變澄清透明后,即得銅板帶冷軋微乳液。按配方2得到的微乳液澄清透明,靜置四周不分層。由此稀釋至8%的乳化液分散均勻,析油析皂極少。對本實施例制備的乳化液的摩擦學性能,防銹性能和穩(wěn)定性進行了分析,其具體性能參數(shù)見表1。實施例3實施例3具體各組分配方如下所示。序號組分化學名稱質(zhì)量(g)110#加氫油24.002硫酸鈉水溶液(0.03mol/L)27.103油酸6.004三乙醇胺2.505Span208.006NP-77.007PEG2003.008石油磺酸鈉8.009正戊醇7.0010硫化脂肪酸酯5.50111,2,3-苯駢三氮唑1.90(1)按上述配方各稱取一定量乳化劑Span20,NP-7,石油磺酸鈉、PEG200、油酸和三乙醇胺放入反應(yīng)釜中,在60~70℃劇烈攪拌20分鐘得到合成乳化劑。將加氫基礎(chǔ)油中加入正戊醇攪拌均勻后再加入合成乳化劑,加熱至40~50℃保溫靜置以除去氣泡,然后冷卻至室溫,最終得到穩(wěn)定的油相。(2)稱取適量1,2,3-苯駢三氮唑固體并使其溶解于一定量濃度為0.03mol/L硫酸鈉水溶液中,得到混合硫酸鈉電解質(zhì)溶液。(3)將上述制備好的硫酸鈉溶液緩慢加入到油相中,并快速攪拌,待混合溶液由最開始渾濁變澄清透明后,即得銅板帶冷軋微乳液。按配方3得到的微乳液澄清透明,靜置四周不分層。由此稀釋至8%的乳化液分散均勻,析油析皂極少。對本實施例制備的乳化液的摩擦學性能,防銹性能和穩(wěn)定性進行了分析,其具體性能參數(shù)見表1。表1微乳液及其稀釋乳化液各項性能分析當前第1頁1 2 3