一种普碳钢用冷轧轧制油及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种普碳钢用冷轧轧制油及其制备方法和应用。

背景技术：

1、普碳钢，普通碳素结构钢的简称。因其不含有效的合金元素，主要是以铁、碳、锰为主要元素的合金，通常不具有耐腐蚀性，易生锈，易受空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和化学侵蚀介质的腐蚀。所以普碳钢板材在轧制过程后往往会喷涂或浸泡专门的防锈油，起到防止普碳钢生锈腐蚀的作用。普碳钢在防锈处理之前需经过轧制工序，其轧制类型主要分为热轧和冷轧，热轧之后的冷轧过程中会使用到普碳钢冷轧轧制油作为工艺润滑，目前市面上普碳钢轧制油主要以水溶性的乳化液产品为主，兑水稀释后使用，属于水基产品。

2、但随着国内普碳钢冷轧钢板材需求量的不断增加和生产技术的创新，越来越多的普碳钢产企业希望降低生产成本，实现轧后板带省去喷涂防锈油的工序，直接利用油基的轧制油同时起到轧制润滑和防锈作用的创新工艺技术。此外，由于部分普碳钢板材由于轧制时的加工硬化，轧制完成后还会进行退火工序，改变普碳钢的晶相结构，这就要求纯油型普碳钢轧制油还需要具有良好的退火清净性，退火后板面不能有灰烬残留。

3、由于国内普碳钢冷轧轧制油纯油产品技术较为新颖，暂无过多现有技术，目前行业大多以水基普碳钢轧制液产品应用居多。

4、例如，专利cn101724498a公开了一种乳化型钢板冷轧润滑油组合物，含有动植物油、合成酯和矿物油以及非离子型复合乳化剂、润滑添加剂、抗氧剂。专利cn1403554a公开了一种用于普碳钢冷轧的水溶性轧制油组合物，主要包括(a)至少一种润滑油基础油；(b)至少一种表面活性剂；(c)两种以上抗氧剂(d)一种抗磨剂；(e)一种脂肪酸；(f)一种胺类防锈剂；(g)一种抗菌防腐剂；(h)至少两种油性剂。上述专利均为水基型普碳钢冷轧轧制油产品。但是上述水基型普碳钢冷轧轧制油产品的润滑效果、板面效果、防锈效果有待提高。

5、另外，纯油型普碳钢轧制油相关专利cn112239695a公开了一种普碳钢轧制油组合及其用途。主要以(a)0.2～2份抗氧剂；(b)1～10份润滑剂；(c)1～5份极压抗磨剂；(d)1～10份腐蚀抑制剂；(e)78～96.8份基础油组成。但是退火后会有大量黑色灰烬残留普碳钢表面，影响轧后表面质量，同时并未对退火清净性指标进行评价。

6、因此发明一种能够同时兼顾普碳钢的冷轧和防锈工序且退火后清净性较好、无腐蚀抑制剂灰烬残留的纯油型普碳钢冷轧轧制油具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的普碳钢冷轧轧制油组合物不能同时兼顾轧制润滑和防锈工序、退火后会有大量黑色灰烬残留普碳钢表面的问题，本发明提供一种新的普碳钢用冷轧轧制油，本发明的冷轧轧制油能够实现轧后板带省去喷涂防锈油的工序，直接利用轧制油同时起到轧制润滑和防锈作用的创新工艺技术，降低了生产成本，同时退火后板面无残留清净性好。

2、本发明第一方面提供了一种普碳钢用冷轧轧制油，以重量份数计，包括以下组分：

3、a)0.1～1份抗氧剂；

4、b)0.1～8份防锈剂；

5、c)20～40份油性剂；

6、d)40～70份基础油；

7、其中，所述防锈剂选自有机磷酸盐型防锈剂、杂环化合物型防锈剂、磷酸酯防锈剂、有机胺防锈剂、羧酸防锈剂中的至少一种。

8、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些具体实施方式，例如但不限于：以重量份数计，包括以下组分：

9、a)0.5～0.8份抗氧剂；

10、b)5～6份防锈剂；

11、c)20～38份油性剂；

12、d)40～70份基础油。

13、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述防锈剂选自烷基磷酸咪唑碄盐(商购自大连华普化学公司，牌号t708)、苯并三氮唑十八胺盐(cas号为95-14-7)、磷酸酯、十二烯基丁二酸中的至少一种。

14、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述防锈剂选自烷基磷酸咪唑碄盐(商购自大连华普化学公司，牌号t708)、苯并三氮唑十八胺盐(cas号为95-14-7)、磷酸酯、十二烯基丁二酸中的至少两种。

15、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述抗氧剂选自芳胺型抗氧剂、酚酯型抗氧剂、烷基二苯胺、n-苯基-α-萘胺、二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少一种。

16、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述抗氧剂选自烷基二苯胺(cas号为68921-45-9)、n-苯基-α-萘胺(cas号为90-30-2)、二烷基二硫代氨基甲酸酯(cas号为10254-57-6)中的至少一种。

17、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述抗氧剂选自烷基二苯胺、n-苯基-α-萘胺、二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少两种。

18、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述油性剂选自椰子油、大豆油、二聚亚油酸、十二醇、十六醇、硬脂酸、二聚酸、油酸乙二醇酯、油酸丁酯、硬脂酸丁酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛脂中的至少一种。

19、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述油性剂选自十二醇、硬脂酸、二聚酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛脂中的至少一种。

20、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述油性剂选自十二醇、硬脂酸、二聚酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛脂中的至少两种。

21、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述基础油选自深度精制矿物油、植物油、合成油中的至少一种。

22、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，所述基础油选自深度精制矿物油hvi-ⅱ-2、hvi-75、60n基础油中的至少一种。优选地，所述基础油选自深度精制矿物油hvi-ⅱ-2、hvi-75、60n基础油中的至少两种。

23、根据本发明所述的冷轧轧制油的一些实施方式，优选地，防锈剂与油性剂的重量比为1:2-8。防锈剂与油性剂的配比在该比例下，具有更优的效果。

24、本发明第二方面提供了上述的普碳钢用冷轧轧制油的制备方法，包括：

25、a)将基础油加热至50～60℃并维持，然后与油性剂混合，得到混合物；

26、b)在所述混合物中依次加入防锈剂、抗氧剂，搅拌并停止加热，逐步降温至20-30℃，停止搅拌。

27、本发明第三方面提供了上述的普碳钢用冷轧轧制油或上述的制备方法在普碳钢冷轧轧机设备润滑中的应用。

28、本发明的有益效果：

29、本发明通过采用选自有机磷酸盐型防锈剂、杂环化合物型防锈剂、磷酸酯防锈剂、有机胺防锈剂、羧酸防锈剂中的至少一种的防锈剂，优选为其中至少两种的复配防锈剂，在保证配方体系中防锈剂添加量很少的提前下又保证了较高的防锈性能，同时退火清净性较好。同时针对普碳钢冷轧工艺润滑部位对润滑要求高的工况特点，通过多种油性剂复配，又有效地提高了润滑性能，使普碳钢冷轧轧制油更加能够适用普碳钢轧制时对润滑的需求，同时复配选用的磷酸酯、二聚酸又能作为极压抗磨剂可以显著提高普碳钢冷轧轧制油的极压润滑性能。