一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及鋁板鋁帶在熱軋時使用的極壓型乳液，具體來說 是一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱軋乳液是鋁板或鋁帶在熱軋成型過程中的一種必需助劑。熱軋時，鋁板帶與軋 輥是處于高溫、高壓、高摩擦條件下的軋制過程。因此，在熱軋時，必須使用兼有冷卻和潤滑 作用的乳液作為冷卻潤滑液，使軋輥表面形成一層均勻的潤滑層，避免軋輥與鋁板直接接 觸，乳液的性能從很大程度上決定了熱軋鋁板帶材的質(zhì)量。鋁工業(yè)包括鋁加工業(yè)在內(nèi)，是我 國國民經(jīng)濟中一個重要部門，鋁板鋁帶是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于 航空、航天、建筑、交通、電子、化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。近年來，我國鋁板帶生產(chǎn)發(fā)展迅速， 生產(chǎn)能力大幅度提高。但目前，我國大部分的熱軋乳液仍然依靠進口，且進口價格較高，這 對目前盈利能力和行業(yè)狀況稍差的鋁行業(yè)來講，制造成本進一步加大。據(jù)中國鋁行業(yè)統(tǒng)計， 2010年中國鋁帶、鋁板和鋁箔的消費量為520萬噸，市場容量約為1450億元，預(yù)計到2020 年中國鋁帶、鋁板和鋁箔的消費量將突破1000萬噸，市場容量將突破3000億元。但隨著國 民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，采用傳統(tǒng)的國產(chǎn)熱軋乳液生產(chǎn)出的鋁帶、 鋁板和鋁箔越來越不能滿足生產(chǎn)生活的需求，有些國內(nèi)的熱軋乳液也早已研發(fā)成功，有的 甚至還申請了專利，但這些熱軋乳液在使用效果上與進口乳液相比仍存在質(zhì)量不穩(wěn)定、加 工后產(chǎn)品性能差等不良缺陷，主要表現(xiàn)在：第一、鋁板鋁帶熱軋時容易產(chǎn)生開裂、發(fā)黑現(xiàn)象、 鋁板鋁帶表面不容易清潔、嚴(yán)重制約鋁板鋁帶生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量；第二、由于鋁板鋁帶 表面抗腐蝕性能差，產(chǎn)品出口時經(jīng)過長途和長時間海運后，在鋁帶和鋁板表面容易生產(chǎn)海 蝕斑點，嚴(yán)重影響出口產(chǎn)品質(zhì)量，使得出口產(chǎn)品銷售價格難以與國外產(chǎn)品抗衡；第三、傳統(tǒng) 熱軋乳液與進口產(chǎn)品相比產(chǎn)品本身穩(wěn)定性能差，在熱軋時潤滑性能差，嚴(yán)重制約軋機的使 用壽命和效率；第四、產(chǎn)品在使用中消耗高、同時影響軋輥的使用壽命，不僅僅提高了生產(chǎn) 成本，而且還降低了產(chǎn)品的國際競爭力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液，所述的這種極 壓型鋁板鋁帶熱軋乳液要解決現(xiàn)有技術(shù)中鋁板鋁帶熱軋時容易產(chǎn)生開裂、發(fā)黑現(xiàn)象、鋁板 鋁帶表面不容易清潔、鋁板鋁帶表面抗腐蝕性能差、乳液本身穩(wěn)定性能差、在熱軋時潤滑性 能差、產(chǎn)品在使用中消耗高、同時影響軋輥的使用壽命、還會給環(huán)境和生態(tài)造成嚴(yán)重破壞的 技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液，由精煉植物油、加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油、環(huán)保 型合成酯、生物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑、復(fù)合抗氧化劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑、消泡 劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑組成，所述的復(fù)合抗氧化劑由酚基抗氧劑、苯氨基抗氧劑和烯 酸抗氧劑組成，在所述的極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液中，所述的精煉植物油的重量百分比為 40%~45%、所述的加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油的重量百分比為48%~55%、所述的環(huán)保型合成 酯的重量百分比為2%~4%、所述的生物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑的重量百分比為 0. 5%~2%、所述的酚基抗氧劑的重量百分比為0. 2%~0. 5%、所述的苯氨基抗氧劑的重 量百分比為0. 1%~0. 5%、所述的烯酸抗氧劑的重量百分比為0. 2%~1%、所述的極壓抗 磨劑的重量百分比為〇. 5%~1%、所述的緩蝕劑的重量百分比為0. 02%~0. 05%、所述的 消泡劑的重量百分比為〇. 02%~0. 5%、所述的防腐劑的重量百分比為0. 02%~0. 5%、所 述的潤濕劑的重量百分比為〇. 02 %~0. 5 %、所述的殺菌劑的重量百分比為0. 1 %~0. 5 % 所述的加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油中，50% >Cp>42%，Cp是指基礎(chǔ)油中長鏈及支鏈飽和烴中的碳原 子數(shù)占碳骨架中總碳原子數(shù)的百分比。
[0005]進一步的，所述的精煉植物油為國標(biāo)一級菜籽油、橄欖油或葵花籽油中的一種或 兩種的混合物。
[0006]進一步的，所述的加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油為50% >Cp>42%的加氫環(huán)烷基油。
[0007]進一步的，所述的環(huán)保型合成酯為三羥甲基丙烷油酸酯和可生物降解二元脂肪酸 雙酯的混合物，或三羥甲基丙烷油酸酯和可生物降解飽和脂肪酸多元醇酯的混合物。
[0008]進一步的，所述的生物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑為胺環(huán)氧化合物縮合物與酸 酐中的一種或兩種混合物。
[0009]進一步的，所述的酚基抗氧劑為液態(tài)高分子甲基雙酚基抗氧劑2,6-二叔丁基酚、 或4,4一甲基雙（2,6-二叔丁基酚）、或2,6-二叔丁基對甲酚中任意一種或兩種的混合 物。
[0010] 進一步的，所述的苯氨基抗氧劑為液態(tài)辛基一丁基二苯胺。
[0011] 進一步的，所述的烯酸抗氧劑為二十二碳五烯酸抗氧劑。
[0012] 進一步的，所述的極壓抗磨劑為氨基硫代酯、或二芐基二硫化物、或硫代磷酸三苯 酯中任意一種或兩種混合物。
[0013]進一步的，所述的緩蝕劑為噻二唑衍生物、或苯三唑衍生物、或液態(tài)甲基苯并三氮 唑衍生物中的任意一種或兩種混合物。
[0014]進一步的，所述的消泡劑為磷酸三丁酯、甲基硅氧烷混合物中任意一種或兩種的 混合物。
[0015]進一步的，所述的防腐劑為咪唑類化合物與羧酸胺鹽類、硼酸胺鹽類中任一種或 兩種的混合物。
[0016]進一步的，所述的潤濕劑為磷脂或炔二醇乙氧基化合物中的一種或兩種混合物。
[0017]進一步的，所述的殺菌劑為六氫化三嗪。
[0018]本發(fā)明還提供了上述的極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液的制備方法，包括一個制備50% >Cp>42%的加氫環(huán)烷基油的步驟，在上述步驟完成之后，按照重量百分比稱取精煉植物油、 加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油、環(huán)保型合成酯、生物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑、酚基抗氧劑、苯氨 基抗氧劑、烯酸抗氧劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑、消泡劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑，然后在第一 個反應(yīng)釜中加入精煉植物油餾分、加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油餾分，之后加熱到110°c~130°C溫度 后加入精制白土，同時進行30~60min時間的攪拌精制吸附，直至吸附反應(yīng)均勻，沉淀再經(jīng) 過濾機過濾2~3次以后抽入第二個反應(yīng)釜，冷卻到50°C~70°C后，加入環(huán)保型合成酯、生 物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑，攪拌20min~30min，均勾后，接著將酷基抗氧劑、苯氨基 抗氧劑、烯酸抗氧劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑消泡劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑、加入第二個反應(yīng) 爸中，攪拌60min~90min均勾，冷卻后即可得到產(chǎn)品濃縮物。
[0019]進一步的，所述的第一個和第二個反應(yīng)釜均采用真空泵循環(huán)真空負壓0.75~1.OKPa處理1~3次。
[0020] 進一步的，在所述的制備50% >Cp>42%的環(huán)烷基油的步驟中，首先將烷烴、單 環(huán)芳香烴、多環(huán)芳香烴以及不飽和的鏈烴的餾分為原料，先進行加氫精制，所述的不飽和 的鏈烴的餾分占所述的原料的重量百分比為40~80%，加氫精制過程中反應(yīng)釜的反應(yīng) 壓力為4~12MPa，反應(yīng)溫度為250~350 °C，進油總空速為0. 25~0. 55/h，反應(yīng)氫油 體積比為650~900,相對于加氫處理催化劑空速0. 35~0. 8/h，相對于加氫精制催化 劑空速0. 5-1. 75/h，所述的加氫精制過程中的催化劑為Ni-W/AL203、或Ni-M〇-W/AL203、 或Ni-M〇-Co/AL203,隨后進行常減壓蒸餾，減壓蒸餾工藝為殘壓1~55mmHg，切取250~ 350°C常壓的餾分油，得到50% >Cp>42%的環(huán)烷基油。
[0021] 進一步的，所述的精制白土為活性度大于180mmol/kg的活性白土。
[0022] 本發(fā)明充分利用精制植物油、50 % >Cp>42 %的芳烴加氫環(huán)烷基油按比例混合后的 特效潤滑性能和高閃點性能，盡量降低閃點低芳烴的比例，有效發(fā)揮各自結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢功能， 既解決了熱軋過程中的潤滑性能，又提高了熱軋過程中的耐高溫性能?；A(chǔ)油是熱軋乳液 過程中含量最多的一種組分，不僅僅要確保上熱軋滾輪與部件之間、以及下熱軋滾輪與部 件之間的適宜摩擦系數(shù)，而且要求在使用過程中不冒煙、在高溫?zé)彷伾鲜褂煤蟛唤Y(jié)焦、不發(fā) 黑，保證了熱軋拉伸過程中良性潤滑性能。
[0023]環(huán)保型合成酯配合加氫環(huán)烷基基礎(chǔ)油使用，更進一步提升熱軋乳液的高溫性能， 更進一步解決鋁板鋁帶產(chǎn)生發(fā)黑斑點問題。
[0024]生物降解型高效復(fù)合非離子乳化劑具有很好的生物降解性能和水萃取性能，一方 面乳液的主體是水和油，而水和油是不相溶的，所以必須加入一種或多種乳化劑，乳化劑一 端是親水基，一端是親油基，通過乳化劑把水和油結(jié)合成水包油的乳液，通過泵的機械剪切 力把原液（包括油、乳化劑和添加劑）噴到油箱里，保證完全乳化。乳化劑不僅對疏水基與 被乳化物有較好的親和性能，同時也保持較大的親水性能，通過相應(yīng)的物理和化學(xué)作用，使 之與被乳化物形成統(tǒng)一的平衡態(tài)，使整體紡絲油劑形成穩(wěn)定、均一平衡的乳液。本發(fā)明選用 的乳化劑除了具備自身正常的乳化功能外，同時不含有APE0,不僅保持環(huán)保，在耐熱性能方 面也有不俗表現(xiàn)。
[0025]傳統(tǒng)的熱軋乳液基本不使用抗氧劑或僅僅使用單一抗氧化劑，效果不明顯，使得 乳液使用一段時間后乳液變黃，甚至殘留鋁板鋁帶有泛黃現(xiàn)象，不易清洗。本發(fā)明采用不同 型號的抗氧化劑復(fù)合使用，充分發(fā)揮了苯氨基抗氧劑與酚酯型抗氧劑復(fù)合使用時更有效提 高抗氧效果的特性，確保熱軋后鋁板鋁帶不變黃，同時容易漂洗。
[0026]極壓抗磨劑是熱軋乳液中不可或缺的一種添加劑，由于熱軋滾輪與工件之間純粹 靠碾壓產(chǎn)生延展，工件與滾輪之間不僅僅產(chǎn)生碾磨高溫，而且要產(chǎn)生較大的剪切力，這就需 要適當(dāng)?shù)臉O壓抗磨劑來保證乳液在碾壓后質(zhì)量，以確保乳液的新環(huán)使用，降低使用成本，同 時可