一种铝热轧乳化液及其制备方法与流程

本发明属于金属加工；涉及一种铝热轧乳化液及其制备方法。

背景技术：

1、铝及铝合金热轧通常采用乳化液进行润滑，乳化液在轧制过程中起润滑和冷却的作用，可以防止粘铝、改善产品表面质量。随着我国铝及铝合金加工产业的迅猛发展，对基础板带材提出了更加严苛的表面质量要求，而作为表面质量控制的关键环节—乳液润滑的重要性日益凸显。

2、目前，使用的轧制润滑体系存在很多不足，例如，针对生产实际的结合性不强，润滑能力不适应大轧机的润滑要求，乳液使用稳定性存在明显不足。另一方面，生产的铝轧制乳化液使用寿命短，多则几个月，少则几十天。乳化液的频繁更换，不但会使企业的生产成本增加，还会影响到铝轧制产品的质量。

3、近年来随着轧机向大型化、高速化方向发展，对铝热轧乳化液的要求日趋苛刻，传统的乳化液已经不能满足热轧工艺的需求。针对行业发展趋势，研发具有自主知识产权的先进热轧润滑应用技术，并通过新技术的研发应用，突破当前的技术壁垒，实现更高水平的轧制润滑技术研发应用，可较大幅度地降低乳液维护成本、改善产品表面质量，同时更加关注使用安全、环保等方面的要求。

4、石油化工科学研究院在中国专利cn100395322c中公开了一种热轧油组合物，以组合物总重为基准，包括：(i)大量的40℃粘度为5-300mm2/s的润滑油基础油；(ii)含量为0.1-15％的选自烷基多硫化物、硫化矿油、硫代多元醇酯中一种或多种的含硫极压剂；(iii)含量为0.05-12％的选自磷酸酯、膦酸酯、亚磷酸酯、酸性磷酸酯胺盐、亚磷酸酯胺盐、磷酰胺酯、二烷基二硫代磷酸盐、二巯基噻二唑二硫代磷酸酯和酸性磷酸酯咪唑啉盐中一种或多种的含磷抗磨剂；(iv)含量为1-40％的由含有水溶性锆盐、铝盐或硼酸的酸性溶液、碱液以及润滑油分散剂、乳化剂制备的纳米抗磨剂。所提供的热轧油组合物具有良好的分散性、抗磨性和润滑性，并且可生物降解，有利于环保。

5、奎克化学(中国)有限公司在中国专利cn104531266b中公开了一种含铝金属热轧轧制油，包括用以形成三乙醇胺油酸皂的油酸和三乙醇胺、乳化剂，以及矿物油和酯类，其中油酸与三乙醇胺在该含铝金属热轧轧制油中的质量百分数之比大于等于2，所述酯类为简单酯和聚脂肪酸酯的组合物，其中简单酯在该含铝金属热轧轧制油中的含量为15-30％,聚脂肪酸酯在该含铝金属热轧轧制油中的含量为1-20％。该含铝金属热轧轧制油加入水中，能形成稳定的乳液，该乳液在轧制纯铝或1xxx系铝合金材料时具有良好的高温润滑性能，消除传统皂基型铝热轧轧制油粘铝表面的缺陷，赋予纯铝或1xxx系铝合金优异的表面质量，同时，降低油品中有机皂与自由脂肪酸的含量，提高热轧轧制乳液使用寿命，利于环保和提高经济效益。

6、上海中孚特种油品有限公司在中国专利cn104830516b中公开了一种极压型铝板铝带热轧乳液，由精炼植物油、加氢环烷基基础油、环保型合成酯、生物降解型高效复合非离子乳化剂、复合抗氧化剂、极压抗磨剂、缓蚀剂、消泡剂、防腐剂、润湿剂、杀菌剂组成，复合抗氧化剂由酚基抗氧剂、苯氨基抗氧剂和烯酸抗氧剂组成。该热轧乳液具有优良的生物乳液稳定性能，优异的热轧润滑性能，优异的热分离性能，优异的抗铝板铝带腐蚀性能，铝板铝带无开裂、无发黑现象、容易清洁、有效提高铝板铝带表面质量，产品消耗低、有效延长轧辊的使用寿命，乳液稳定、操作方面、维护容易、有效提高轧机的使用寿命和效率，有效提高铝板铝带的成品率和优良率。

7、中铝润滑科技有限公司在中国专利cn113845963b中公开了一种改进型高润滑长寿命热轧乳化液，并公开其制备方法。该高润滑长寿命铝热轧乳化液，以基础油、脂肪酸、合成酯、乳化剂、极压润滑剂、抗氧剂、黑色金属腐蚀剂、金属减活剂、偶联剂和过氧化物分解剂为有效成分，针对于现有乳化液润滑性能和和咬合性能之间的矛盾进行优化开发，既把乳液做得很稳定以满足咬入要求，同时在弥补润滑性能方面，有效提高了该乳化液的综合性能。

8、然而，现有铝热轧乳化液的吨铝油耗和铝轧件表面粗糙度仍然不能令人满意。因此，迫切需要提供一种铝热轧乳化液及其制备方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明目的是提供一种铝热轧乳化液及其制备方法。与现有技术相比，本发明所述铝热轧乳化液的吨铝油耗和铝轧件表面粗糙度明显更低。

2、为了实现上述目的，一方面，本发明所采取的技术方案如下：一种铝热轧乳化液，为油相和水相形成的水包油型乳化液；所述油相包括环烷基基础油和十二烷基醇聚氧乙烯醚(9)磷酸双酯锌盐。

3、根据本发明所述的乳化液，其中，油相与水相的重量比为(2-10):(90-98)。

4、在一个具体的实施方式中，油相与水相的重量比为5:95。

5、根据本发明所述的乳化液，其中，十二烷基醇聚氧乙烯醚(9)磷酸双酯锌盐的含量为4-10％，基于油相总重量计算。

6、在一个具体的实施方式中，十二烷基醇聚氧乙烯醚(9)磷酸双酯锌盐的含量为8％，基于油相总重量计算。

7、根据本发明所述的乳化液，其中，所述油相进一步包括二(2-乙基己基)磷酸酯。

8、根据本发明所述的乳化液，其中，二(2-乙基己基)磷酸酯的含量为2-8％，基于油相总重量计算。

9、在一个具体的实施方式中，二(2-乙基己基)磷酸酯的含量为6％，基于油相总重量计算。

10、根据本发明所述的乳化液，其中，所述环烷基基础油由40℃下黏度为150-200mm2/s的高黏度基础油和40℃下黏度为10-20mm2/s的低黏度基础油组成。

11、在一个具体的实施方式中，所述环烷基基础油由40℃下黏度为170mm2/s的高黏度基础油和40℃下黏度为15mm2/s的低黏度基础油组成。

12、根据本发明所述的乳化液，其中，所述油相进一步包括10-15％的油酸三乙醇胺和7-12％的油酸，基于油相总重量计算。

13、在一个具体的实施方式中，所述油相进一步包括13％的油酸三乙醇胺和10％的油酸，基于油相总重量计算。

14、根据本发明所述的乳化液，其中，所述油相进一步包括3-8％的聚氧乙烯(80)失水山梨醇单油酸酯和3-8％的十二烷基硫酸钠，基于油相总重量计算。

15、在一个具体的实施方式中，所述油相进一步包括5％的聚氧乙烯(80)失水山梨醇单油酸酯和4.5％的十二烷基硫酸钠，基于油相总重量计算。

16、根据本发明所述的乳化液，其中，所述油相进一步包括2-8％的月桂醇磷酸酯和1-3％的磷酸三丁酯，基于油相总重量计算。

17、在一个具体的实施方式中，所述油相进一步包括4％的月桂醇磷酸酯和2％的磷酸三丁酯，基于油相总重量计算。

18、根据本发明所述的乳化液，其中，所述油相任选包括抗氧剂、黑色金属腐蚀剂、金属减活剂和偶联剂。

19、优选地，所述抗氧剂选自n-苯基-α-萘胺；含量为0.5-2％，基于油相总重量计算。

20、优选地，所述黑色金属腐蚀剂选自三乙醇胺；含量为0.5-3％，基于油相总重量计算。

21、优选地，所述金属减活剂选自苯骈三氮唑；含量为0.1-2％，基于油相总重量计算。

22、优选地，所述偶联剂选自异丙醇；含量为1-4％，基于油相总重量计算。

23、根据本发明所述的乳化液，其中，所述水相为去离子水。

24、另一方面，本发明所采取的技术方案如下：一种根据本发明所述铝热轧乳化液的制备方法，包括：

25、将环烷基高黏度基础油和环烷基低黏度基础油加入乳液罐中，加热至40-80℃；再加入油酸三乙醇胺和油酸，搅拌使其混合均匀；然后加入二(2-乙基己基)磷酸酯、月桂醇磷酸酯、十二烷基硫酸钠和聚氧乙烯(80)失水山梨醇单油酸酯，搅拌使其混合均匀；最后加入十二烷基醇聚氧乙烯醚(9)磷酸双酯锌盐、磷酸三丁酯、抗氧剂、黑色金属腐蚀剂、金属减活剂和偶联剂，对调配的基础油和添加剂继续搅拌，得到油相；温度降至40-60℃，按照重量比(2-10):(90-98)加入水相，制成乳化液。

26、本发明具有以下有益效果：

27、与现有技术相比，本发明所述铝热轧乳化液的吨铝油耗和铝轧件表面粗糙度明显更低，分别降低约7％和20％以上。