專利名稱：一種冷軋帶鋼軋制油組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及軋制油，尤其涉及一種冷軋帶鋼軋制油組合物，本發明進一步涉及該冷軋帶鋼軋制油組合物的制備方法，屬于軋制油技術領域。
背景技術：
冷軋帶鋼具有表面光潔、尺寸精度高、機械性能好等優點，在汽車、機械等領域得到廣泛應用。冷軋軋制油在冷軋帶鋼軋制的過程中可以起到潤滑和冷卻的作用。對于冷軋軋制油行業而言，現有的冷軋軋制油生物降解度不高，且多數工廠將反復使用過的軋制油直接排放或只是簡單處理后排放，既污染環境，又對人體健康造成傷害。目前中國國內許多冷軋帶鋼軋制油產品仍然為強乳化型軋制油，主要以脂肪酸或其酯類為油性劑，采用清潔性好的礦物油作為基礎油，并用復合烷基酚聚氧乙烯醚類非離 子表面活性劑作為乳化劑，此類軋制油的優點是退火清潔性較好，但由于含有較多礦物油，皂化值不高，潤滑性一般，防銹性能也不好，且生物降解度不高，對環境有污染，有些原料如烷基酚聚氧乙烯醚甚至可能有一定毒性。隨著化工材料制備技術的發展和環保要求的日益提高，需要研究一種環保型的新型冷軋軋制油，以滿足冷軋帶鋼市場的需求。
發明內容
本發明的目的在于提供一種環保型的冷軋帶鋼軋制油組合物，在保證了冷軋帶鋼軋制油的高性能的同時又具有可生物降解性，無毒害，對環境污染程度低。為達到所述目的，本發明的冷軋帶鋼軋制油組合物，按重量百分比該組合物由以下組分組成
基礎油54% 65%季戊四醇脂肪酸酷 20% 35%乳化劑及防銹劑 5% 10%
抗氧劑1% 5%其中，在上述冷軋帶鋼軋制油組合物中，以重量百分比計，基礎油的含量優選為58% 65% ;季戊四醇脂肪酸酯的含量優選為25% 33% ;植物油烷醇酰胺的含量優選為5% 8% ;抗氧劑的含量優選為1% 3%。其中，在上述冷軋帶鋼軋制油組合物中，所述基礎油選自不含亞麻酸的植物油，其碘值在110以下，傾點在8°C以下，優選方案為所述基礎油選自棕櫚仁油、冬化棉籽油、冬化米糠油中的至少一種。其中，在上述冷軋帶鋼軋制油組合物中，所述季戊四醇脂肪酸酯為脂肪酸與季戊四醇酯化所得，所述脂肪酸選自脂肪酸碘值為80 120的C12 C18的動植物脂肪酸，優選方案為選自椰子油酸、棕櫚油酸、動物油酸的至少一種。
其中，在上述冷軋帶鋼軋制油組合物中，所述乳化劑及防銹劑為植物油酸烷醇酰胺，其親水親油平衡值為10 11，為植物油酸與二乙醇胺經酰胺化反應所得，所述植物油酸選自棕櫚仁油酸、棕櫚油酸、米糠油酸中的至少兩種。
其中，在上述冷軋帶鋼軋制油組合物中，所述抗氧劑選自T501、T508中的一種，優選方案為選用T508。
制備本發明的冷軋帶鋼軋制油組合物的方法依次由以下步驟組成
(I)按上述重量百分比稱取各組分；
(2)將基礎油放入反應釜中攪拌升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑，攪拌至溶解，再加入季戊四醇脂肪酸酯攪拌均勻，再加入乳化劑及防銹劑攪拌至均勻，即得本發明組合物。
其中，步驟(2)中加入乳化劑及防銹劑攪拌的時間優選為20 40分鐘，更優選為 30分鐘。
本發明的冷軋帶鋼軋制油組合物采用環保的設計方法，使用天然油脂和天然脂肪酸衍生物，棄用低生物降解的礦物油、石油磺酸鈉和烷基酚聚氧乙烯醚；采用植物油酸酰胺作為乳化劑和防銹劑以淘汰對人體有潛在毒害的含聚合環氧乙烷的非離子乳化劑；本發明的冷軋帶鋼軋制油組合物在使用時只需相對較低濃度即可滿足現階段冷軋帶鋼生產的各種工藝要求，降低了生產成本的同時減少廢物的排放量和產生量，具有“無毒害、低污染、高性能”的優點。
具體實施方式
以下所述實施例詳細地說明了本發明。在這些實施例中，除另有說明外，所有份數和百分比均按重量計算。
預備實施例1季戊四醇棕櫚油酸酯的制備
取季戊四醇12. 5g，棕櫚油酸93. 5g置于250mL配有攪拌器、溫度計、具有真空泵和接收器的冷凝管、有氮氣保護的四口圓底燒瓶中，在攪拌下升溫到90°C加入O. 5g對甲苯磺酸，通氮氣，繼續升溫，約150°C開始出水，升溫到240°C停止加熱，并開啟真空泵，維持溫度在220 240°C，直到收集的水分達到5mL以上即可停止反應，降溫后即獲得IOOg季戊四醇棕櫚油酸酯。
預備實施例2棕櫚仁油二乙醇酰胺的制備
在250mL配有攪拌器、溫度計、具有真空泵和接收器的冷凝管、有氮氣保護的四口圓底燒瓶中，加入45g 二乙醇胺，攪拌加熱至90 100°C時加入O. 5g氫氧化鈉，氫氧化鈉溶化后加入60g棕櫚仁油，升溫到130°C時停止加熱，開啟真空泵，并維持溫度3h，降溫后即獲得棕櫚仁油二乙醇酰胺100g。
預備實施例2米糠油二乙醇酰胺的制備
在250mL配有攪拌器、溫度計、具有真空泵和接收器的冷凝管、有氮氣保護的四口圓底燒瓶中，加入35g 二乙醇胺，攪拌加熱至50 100°C時加入O. 5g氫氧化鈉，氫氧化鈉溶化后加入71g米糠油，升溫到130°C時停止加熱，開啟真空泵，并維持溫度3h，降溫后即獲得米糠油二乙醇酰胺100g。
預備實施例3棕櫚油二乙醇酰胺的制備
在250mL配有攪拌器、溫度計、具有真空泵和接收器的冷凝管、有氮氣保護的四口圓底燒瓶中，加入38g 二乙醇胺，攪拌加熱至50 100°C時加入O. 5g氫氧化鈉，氫氧化鈉熔化后加入65g棕櫚油，升溫到130°C時停止加熱，開啟真空泵，并維持溫度3h，降溫后即獲得棕櫚油二乙醇酰胺100g。實施例1冷軋帶鋼軋制油組合物的制備在反應釜中加入23. 5g棕櫚仁油、28g冬化棉籽油、12g冬化米糠油升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑T5081. 5g，攪拌至添加物溶解；再加入27g季戊四醇棕櫚油酸酯攪拌均勻，加入乳化劑及防銹劑4g棕櫚仁油二乙醇酰胺、4g米糠油二乙醇酰胺攪拌30分鐘至均勻，即得本發明組合物100g。實施例2冷軋帶鋼軋制油組合物的制備在反應釜中加入13g棕櫚仁油、18g冬化棉籽油、23g冬化米糠油升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑T5081g，攪拌至添加物溶解；再加入38g季戊四醇棕櫚油酸酯攪拌均勻，加入乳化劑及防銹劑4g棕櫚仁油二乙醇酰胺、3g棕櫚油二乙醇酰胺，攪拌30分鐘至均勻， 即得本發明組合物100g。實施例3冷軋帶鋼軋制油組合物的制備在反應釜中加入22g棕櫚仁油、Ilg冬化棉籽油、28g冬化米糠油升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑T508 lg，攪拌至添加物溶解；再加入30g季戊四醇棕櫚油酸酯攪拌均勻，加入乳化劑及防銹劑2g棕櫚仁油二乙醇酰胺、3g棕櫚油二乙醇酰胺、3g米糠油二乙醇酰胺攪拌30分鐘至均勻，即得本發明組合物100g。實施例4冷軋帶鋼軋制油組合物的制備在反應釜中加入32g棕櫚仁油、18g冬化棉籽油、13g冬化米糠油升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑T508 lg，攪拌至添加物溶解；再加入28g季戊四醇棕櫚油酸酯攪拌均勻，加入乳化劑及防銹劑3g棕櫚仁油二乙醇酰胺、3g棕櫚油二乙醇酰胺、2g米糠油二乙醇酰胺攪拌30分鐘至均勻，即得本發明組合物100g，然后，測試該組合物的相同油污平均清洗性能、四球機2%濃度油膜強度(PB)、四球機2%濃度燒結負荷(H))、四球機2%濃度摩擦系數、550°C熱揮發性能、3小時1%濃度防銹性能和皂化值，在表I中列出了測試結果。對比例I國產冷軋帶鋼軋制油產品C1-9，其主要成分為礦物油、壬基酚聚氧乙烯醚、季戊四醇酯和石油磺酸鈉，測試該產品的相同油污平均清洗性能、四球機2%濃度油膜強度(PB)、四球機2%濃度燒結負荷(PD)、四球機2%濃度摩擦系數、550°C熱揮發性能、3小時1%濃度防銹性能和皂化值，在表I中列出了測試結果。表I實施例4與對比例I的油品性能對比
權利要求
1.一種冷軋帶鋼軋制油組合物，其特征在于按重量百分比該組合物由以下組分組成基礎油54% 65%季戊四醇脂肪酸酯 20% 35%乳化劑及防鎊劑 5% 10%抗氧劑1% 5%所述基礎油為不含亞麻酸的植物油。
2.根據權利要求1所述的冷軋帶鋼軋制油組合物，其特征在于按重量百分比計，基礎油的含量為58% 65% ;季戊四醇脂肪酸酯的含量為25% 33% ;植物油烷醇酰胺的含量為5% 8% ;抗氧劑的含量為1% 3%。
3.根據權利要求1或2所述的的冷軋帶鋼軋制油組合物，其特征在于所述季戊四醇脂肪酸酯為脂肪酸與季戊四醇酯化所得；所述脂肪酸選自C12 C18的動植物脂肪酸。
4.根據權利要求3所述的的冷軋帶鋼軋制油組合物，其特征在于所述脂肪酸選自椰子油酸、棕櫚油酸、動物油酸的至少一種。
5.根據權利要求1或2所述的的冷軋帶鋼軋制油組合物，其特征在于所述基礎油選自棕櫚仁油、冬化棉籽油、冬化米糠油中的至少一種。
6.根據權利要求1或2所述的冷軋帶鋼扎制油組合物，其特征在于所述乳化劑及防銹劑為植物油酸烷醇酰胺。
7.根據權利要求6所述的冷軋帶鋼扎制油組合物，其特征在于所述植物油酸烷醇酰胺由植物油酸與二乙醇胺經酰胺化反應所得，所述植物油酸選自棕櫚仁油酸、棕櫚油酸、米糠油酸中的至少兩種。
8.根據權利要求1或2所述的冷軋帶鋼扎制油組合物，其特征在于所述抗氧劑是T501 或 T508。
9.一種制備權利要求1或2所述冷軋帶鋼扎制油組合物的方法，包括(O按所述重量百分比稱取各組分；(2)將基礎油放入反應釜中攪拌升溫至40°C 50°C，加入抗氧劑，攪拌至溶解，再加入季戊四醇脂肪酸酯攪拌均勻，最后加入乳化劑及防銹劑攪拌至均勻，即得。
全文摘要
本發明公開了一種冷軋帶鋼軋制油組合物及其制備方法。本發明公開了一種冷軋帶鋼軋制油組合物，包括以下組分基礎油54%～65%；季戊四醇脂肪酸酯20%～35%；乳化劑及防銹劑5%～10%；抗氧劑1%～5%。本發明進一步公開了制備了所述冷軋帶鋼軋制油組合物的方法。本發明冷軋帶鋼軋制油組合物采用了高生物降解性的天然油脂和天然脂肪酸衍生物為主要組分，再加入了一定比例的抗氧劑，保證了冷軋帶鋼軋制油組合物在潤滑性、極壓抗磨性、防銹性、熱揮發性等指標性能優異；本發明冷軋帶鋼軋制油組合物還具有易降解、低污染、無毒害、高環保等優點。
文檔編號C10N30/04GK102994202SQ20121049275
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者胡衛東, 黃師冠, 靳樹林, 喻選明 申請人:武漢同盛精細化工技術開發有限責任公司