專利名稱：由水分散性粘土制備的熱軋油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱軋油組合物。
背景技術(shù)：
使用熱軋油是現(xiàn)代軋鋼領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)，早期熱軋不用油而用水潤(rùn)滑，后來(lái)直接采用熱軋油潤(rùn)滑軋輥，其成份有礦物油，動(dòng)植物油脂和以合成脂肪酸為基礎(chǔ)的合成潤(rùn)滑油，造成的污染大。近十幾年來(lái)熱軋潤(rùn)滑性得到很大的發(fā)展，目前許多大型熱連軋機(jī)組采用水油共噴的潤(rùn)滑工藝代替純油潤(rùn)滑，在軋鋼過(guò)程中通過(guò)油水混合器將極少量的熱軋油與大量的水(99.5％以上)混合，強(qiáng)迫乳化，噴射到工作輥表面，通過(guò)軋輥的旋轉(zhuǎn)將乳化液帶入變形區(qū)，不但有效地冷卻軋輥，而且在高溫下迅速分油，在軋輥與軋材表面之間形成一層極薄的油膜，改善了變形條件，減少軋材金屬與軋輥面的摩擦，降低軋制力和軋輥的磨損，改善所產(chǎn)鋼材表面質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一項(xiàng)新技術(shù)。
熱軋過(guò)程中軋輥的摩擦工況十分苛刻，軋輥與軋材之間相對(duì)滑動(dòng)速度可達(dá)20m/s以上，軋制壓力達(dá)100kg/cm2，初步估計(jì)，第一、二道軋輥所接觸的軋材溫度在1000℃以上，即使在第六、七道軋輥，溫度也在800℃以上，反復(fù)的加熱和冷卻以及水的氫脆作用使軋輥表面易產(chǎn)生龜裂，異常磨損，掉皮，輥面變粗糙，不但直接影響所產(chǎn)鋼材的表面質(zhì)量，而且使軋輥提前報(bào)廢。
解決這一問(wèn)題主要從改進(jìn)軋輥材料和加強(qiáng)潤(rùn)滑效果兩方面入手。一方面采用更加耐磨的材料，如工具鋼制造工作輥，提高使用壽命，另一方面是改善軋輥的潤(rùn)滑，包括改進(jìn)供油的方式和工藝條件以及發(fā)展高效的熱軋油配方。要求熱軋油具有以下特點(diǎn)形成的低濃度乳化液在高溫下潤(rùn)滑性好，能有效地減少變形區(qū)的摩擦和粘輥或腐蝕引起的軋輥磨損，但潤(rùn)滑性太好又會(huì)引起軋機(jī)打滑而導(dǎo)致咬入不良，影響生產(chǎn)；熱軋油在室溫條件下在水中易分散，在高溫下離水展著性好，易吸附在軋輥表面而起潤(rùn)滑作用；在熱的軋材表面燃燒后殘留少，不會(huì)因腐蝕而縮短供油泵的使用壽命；粘度適中，與水混合后易于噴涂；本身無(wú)毒或低毒，無(wú)臭或低臭味，燃燒物對(duì)空氣的污染少，殘留油易生物降解；熱軋油原料價(jià)格低廉，資源豐富等。
US5,437,802(1995)介紹了用潤(rùn)滑脂(鋰基脂、復(fù)合鈣基脂和脲基脂)、無(wú)機(jī)隔熱劑和固體潤(rùn)滑劑(石墨、二硫化鉬、氯化鈉、硅酸鈉等)稠化的熱軋油，配方中潤(rùn)滑脂的最高含量達(dá)90％，無(wú)機(jī)隔熱劑的含量也在10-35％范圍內(nèi)。使用粘稠的、含固體潤(rùn)滑材料或其它高灰分材料的熱軋油配方的還有JP102314939，US5,352,373，JP2004256630，EP04553565等。
以上用形形色色的材料制備的熱軋油或油膏，因過(guò)于粘稠和有大量懸浮固體的存在，一般是作為熱軋油直接使用，而不適合油水混合后噴射的工藝，因?yàn)椴捎萌榛簼?rùn)滑與采用油潤(rùn)滑有很大的不同，使用上述配方不但噴射困難，還容易堵噴嘴。使用這些配方必須使用專門的噴涂設(shè)備，不但增加熱軋工藝潤(rùn)滑的設(shè)備成本，還增加用油成本(因涂油不易，油用量也大)。含有大量的無(wú)機(jī)材料或有灰材料，在軋制過(guò)程中殘留灰分大，易引起打滑和咬入不良。有些熱軋油原料，如石油瀝青、三聚氰酸酯等在熱軋高溫下?lián)]發(fā)和分解后會(huì)產(chǎn)生有毒氣體污染空氣，不符合環(huán)保要求。大量使用無(wú)機(jī)材料，因硬度比鋼高，易在軋制過(guò)程中壓入軋材而影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
另一些專利，如CN1435472(2003)介紹含二烷基二硫代磷酸修飾的納米二氧化鈦，但從本身的結(jié)構(gòu)看，不可能具有像硫、磷極壓劑那樣好的耐壓耐高溫性能。
也有一些專利采用全油溶性配方，如JP8041486(1996)介紹了加入0.05-20wt％親油的羧酸、磺酸及酸酐、部分酯、酰胺和鹽的熱軋油可抑制黑皮(氧化鐵皮)的產(chǎn)生，減少軋輥磨損，JP8143881(1996)采用加30-90wt％高堿烷基酚改善粘著性，但是這些添加劑不可能具有很高的極壓性，而且酚的高溫分解產(chǎn)物還有毒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種與現(xiàn)有技術(shù)不同的熱軋油組合物。這種組合物由基礎(chǔ)油、含硫極壓劑、含磷抗磨劑、抗磨防滑劑和其它助劑，如抗氧、抗泡、防銹劑等組成，試驗(yàn)證明它具有良好的粘附性、油水分散性、極壓抗磨減摩性、貯存安定性和環(huán)境適應(yīng)性，無(wú)毒、可生物降解。
本發(fā)明提供的熱軋油組合物包括(I)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油所說(shuō)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油是礦物油或酯類油。40℃粘度為5～300mm2/s，優(yōu)選10～200mm2/s。優(yōu)選至少含有一種酯類油。
礦物油可以是由石蠟基原油和環(huán)烷基原油生產(chǎn)的礦物潤(rùn)滑油，如150SN，500SN，650SN，120BS，150BS等。
酯類油選自合成酯、動(dòng)植物油、熱聚不飽和植物油和蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物中的一種或二種以上的混合物。
其中合成酯可以是C8～C12醇的二元酸酯，如二異辛基癸二酸酯、二癸基己二酸酯；以及C8～C24脂肪酸的多元醇酯，如三羥甲基丙烷酯和季戊四醇酯，可以是單酯、雙酯、三酯或全酯，如三羥甲基丙烷三辛酯，季戊四醇二油酸酯、季戊四醇植物油脂肪酸酯等；還包括二元酸和二元醇(或多元醇)酯化形成的復(fù)酯。
熱聚不飽和植物油(如豆油、菜籽油、棉籽油等)由加熱聚合制備。制備方法參見(jiàn)《軋制工藝潤(rùn)滑》(李小玉等，冶金工藝出版社，1981)。
蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物可以是蓖麻油聚氧乙烯(5～90)醚，優(yōu)選是蓖麻油聚氧乙烯(5～40)醚。蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物是以蓖麻油為原料，在堿催化劑存在下與環(huán)氧乙烷縮聚后，經(jīng)酸中和，雙氧水漂白而制得。該方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
(II)含硫極壓劑含硫極壓劑選自烷基多硫化物、硫化礦油、硫代多元醇酯等。烷基多硫化物如二烷基五硫化物、雙壬基三硫化物、叔十二烷基三硫化物、正十二烷基四硫化物、二壬基二硫化物，二月桂基四硫化物，叔十二烷基五硫化物等。硫化礦油如含硫20～40重％的硫化礦油等。硫代多元醇酯如黃原酸乙二醇酯、硫化牛腳油，硫化豬油，硫化豆油，硫化葵花籽油，硫化棉籽油等。優(yōu)選硫化豬油、二烷基五硫化物、雙壬基三硫化物、叔十二烷基三硫化物、正十二烷基四硫化物等?？梢允且环N或幾種的混合物。熱軋油組合物中含硫極壓劑的含量為0.1～20重％，優(yōu)選0.3～16重％。
(III)含磷抗磨劑含磷抗磨劑選自磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、酸性磷酸酯胺鹽、亞磷酸酯胺鹽、磷酰胺酯、二烷基二硫代磷酸鹽、二巰基噻二唑二硫代磷酸酯和酸性磷酸酯咪唑啉鹽等。
磷酸酯優(yōu)選三甲酚磷酸酯、二-2-乙基己基磷酸酯、二月桂基磷酸酯、正十六烷基磷酸酯、二正十八烷基磷酸酯、硫代磷酸苯酯、O，O’-二乙基二十烷酮基磷酸酯(式1)、二月桂基二聚氧丙烯磷酸酯(式2)等。
膦酸酯可以是烷基膦酸酯、芳基磷酸酯，優(yōu)選雙十二烷基膦酸酯、O，O’-二正丁基十二烷基膦酸酯、O，O’-二異丙基芐基膦酸酯(式3)、O，O’-二(鄰)硝基苯基膦酸酯(式4)等。
亞磷酸酯如二正辛基亞磷酸酯或二-(2-乙基己基)亞磷酸酯等。酸性磷酸酯胺鹽和亞磷酸酯的胺鹽如式(5)和(6)所示，可以是伯胺鹽、仲胺鹽、叔胺鹽、雙胺鹽及醚胺鹽，優(yōu)選二正丁基亞磷酸酯十八胺鹽、二-(2-乙基己基)亞磷酸酯環(huán)己胺鹽、二乙基亞磷酸酯牛脂胺鹽、二辛基磷酸酯-N-牛脂基-1，3-丙烯二胺鹽、二異丙基磷酸酯-N-油基-1，3-丙烯基二胺鹽、二己基磷酸酯甲基苯三唑油胺鹽、正己基亞磷酸酯三丙胺鹽、二辛基磷酸酯-五聚乙醚丙胺鹽(式7)。
磷酰胺酯，包括不含硫的磷酰胺酯和單硫代磷酰單胺酯(式8)、雙硫代磷酰單胺酯(式9)，以及單硫代磷酰雙胺酯(式10)。也包括單胺和雙胺的磷酰單胺酯和磷酰雙胺酯。優(yōu)選N-十二烷基-二正己基磷酰胺酯、N，N-二烯丙基-二正丁基磷酰胺酯(式11)、二(對(duì))丁苯基硫代磷酰胺酯(式12)，O-辛基-N-異丙基-N’對(duì)甲氧基苯基硫脲基硫代磷酰二胺酯(式13)，O，O’-二(2-乙基己基)-N，N-二正丁基-二硫代磷酰胺酯(式14)等。
式中R1和R2為C8-C12的烷基、烷芳基和胺基，R3和R4可以是H或C1-C8的烷基。

式中R1和R2為C8-C12的烷基、烷芳基和胺基，R3為 等，R4-R8為H或C1-C8的烷基。
式中R1和R2＝C3-C12的烷基、烷芳基和胺基，R5＝H，-CH3，-OCH3。
二烷基二硫代磷酸鹽可以是鋅鹽或鉬鹽。如二正丁基二硫代磷酸鋅，二正辛基二硫代磷酸鋅，O-丁基，O’-辛基二硫代磷酸鋅，二辛基二硫代磷酸氧鉬等。
二巰基噻二唑二硫代磷酸酯(式15)可以是2，5-(O，O’雙二異辛基二硫代磷酸基)-1，3，4-噻二唑，2，5-(O，O’雙二正丁基二硫代磷酸基)-1，3，4-噻二唑等。
酸性磷酸酯咪唑啉鹽可以是O，O’-雙十二烷基磷酸酯-1-(三胺乙基)-2-十七烯基咪唑啉鹽(式16)。
含磷抗磨劑可以是以上幾類中的一種，也可以是幾種的混合物，熱軋油組合物中含磷抗磨劑的含量為0.1～15重％，優(yōu)選0.5～13重％。
(IV)粘土抗磨防滑劑所述粘土抗磨防滑劑按照以下方法制備(1)將粘土與粘土分散劑和水混合均勻后超聲分散，得到水分散性粘土懸浮液。以水量為100重％計(jì)，粘土用量為0.05-5重％，優(yōu)選0.08-1.5重％，粘土分散劑的用量為0.05-15重％，優(yōu)選0.1-10重％，超聲分散的時(shí)間為約10分鐘-6小時(shí)，優(yōu)選0.5-2小時(shí)；超聲頻率為20～100HZ，優(yōu)選50～60HZ。
(2)將粘土懸浮液與乳化劑和載體油混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水，得到粘稠狀態(tài)的油分散性粘土抗磨防滑劑。真空度為0.1-0.8MPa，優(yōu)選0.4-0.6MPa。脫水溫度為90-150℃，優(yōu)選100-120℃，脫水時(shí)間為4-6小時(shí)，優(yōu)選2-3小時(shí)。以粘土懸浮液重量為100重％計(jì)，乳化劑的用量為0.1-20重％，優(yōu)選0.5-18重％，載體油用量為20-95％，優(yōu)選30-90％。
所說(shuō)粘土選自膨潤(rùn)土、蒙脫土、凹凸棒土等。
所說(shuō)的粘土分散劑可以為陰離子或非離子表面活性劑，例如，海藻酸鈉、果膠酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、水溶性淀粉、烷基酚聚氧乙烯磷酸酯胺鹽等。
所說(shuō)的粘土分散劑還可以是C3-C40的水溶性羧酸、酸酐、酰胺、氨基酸以及帶羥基和羧基的二元酸單酯，如2，3-二羥基丁二酸、葡糖酸(CH2OH(CHOH)4COOH)，3，4-二羧基杏仁酸((HO)2C6H3CH(OH)COOH)，甘氨酸(H2NCH2COOH)，丙氨酸(CH3CH(NH2)COOH)，賴氨酸(NH2(CH2)4CHNH2COOH)，蘇氨酸(CH2CH(OH)CH(NH2)COOH)，水解聚丙烯酰胺，水解聚馬來(lái)酸酐等，2，3-二羥基丁二酸單環(huán)己醇酯、季戊四醇單月桂酸酯、三羥甲基丙烷單辛酸酯等。
所說(shuō)的粘土分散劑可以為上述陰離子或非離子表面活性劑或C3-C40的水溶性羧酸、酸酐、酰胺、氨基酸以及帶羥基和羧基的二元酸單酯中的一種或多種。
所說(shuō)的乳化劑為多元醇脂肪酸脂、脂肪酸的醇胺、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚醇胺鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇單脂肪酸脂、聚氧乙烯多元醇脂肪酸脂，例如，癸二酸乙二醇胺、烷基酚聚氧乙烯(10)醚、聚乙二醇單硬脂酸脂、丙二醇單月桂酸脂、山梨糖醇三硬脂酸脂、聚氧乙烯甘油醚單硬脂酸脂、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯單乙醇胺鹽等，可以是單劑，也可以是兩種或兩種以上的乳化劑組成的混合乳化劑。
所說(shuō)載體油為礦物油、合成潤(rùn)滑油、植物油或它們的混合物，40℃粘度為5～50mm2/s，優(yōu)選10～30mm2/s。合成潤(rùn)滑油為酯類油、聚醚、烷基苯、合成烴或它們的混合物。
粘土抗磨防滑劑在熱軋油組合物中的含量，以粘土計(jì)為0.001-0.5重％，優(yōu)選0.002-0.3重％。
本發(fā)明提供的熱軋油組合物具有以下優(yōu)點(diǎn)1)將粘土加表面活性劑和水?dāng)嚢韬?，超聲分散，起到篩分粘土的作用，大顆粒粘土自然沉降而除去，余下的顆粒度為亞納米級(jí)或納米級(jí)的，能穩(wěn)定懸浮于水中的粘土顆粒，防止大顆粒粘土進(jìn)入熱軋油所可能引起的擦傷問(wèn)題。
2)粘土片層邊緣含有大量的羥基，采用對(duì)粘土有分散作用的帶有羥基、羧基和氨基的表面活性劑制備懸浮液，提高了粘土在熱軋油中的懸浮穩(wěn)定性和濃度。
3)將水分散性粘土懸浮液轉(zhuǎn)換成油分散性粘土添加劑，增加了其在熱軋油中的分散穩(wěn)定性。
4)利用本發(fā)明方法制備的粘土抗磨防滑劑，能顯著降低邊界潤(rùn)滑苛刻工況下的摩擦系數(shù)，降低軋制力；且可通過(guò)改變劑量，調(diào)節(jié)緩和工況(彈流潤(rùn)滑和混合潤(rùn)滑)下的摩擦系數(shù)，起到防滑作用。
5)屬于灰分很低的熱軋油組合物，不會(huì)因灰分問(wèn)題對(duì)軋制性能產(chǎn)生不利影響。
6)無(wú)毒，可生物降解，對(duì)環(huán)保有利。


圖1是凹凸棒土的電鏡照片.
圖2是凹凸棒土加烷基酚聚氧乙烯醚和水?dāng)嚢槌暦稚⒑蟮恼掌?
圖3是膨潤(rùn)土的電鏡照片.
圖4是膨潤(rùn)土加十二烷基苯磺酸納和水?dāng)嚢槌暦稚⒑蟮恼掌?
圖5是熱軋油HRO-B和HRO-2球盤試驗(yàn)?zāi)Σ亮﹄S負(fù)荷而變化的曲線.
圖6是熱軋油HRO-C和HRO-3牽引力試驗(yàn)臺(tái)(MTM)試驗(yàn)的摩擦力隨負(fù)荷而變化的曲線.
圖7是熱軋油HRO-C和HRO-3牽引力試驗(yàn)臺(tái)(MTM)試驗(yàn)的摩擦力隨滾滑比而變化的曲線.
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1-7說(shuō)明粘土懸浮液的制備和分散穩(wěn)定性。
實(shí)例1以2克十二烷基苯磺酸納，5克羧甲基纖維素鈉，0.5克凹凸棒土，500mL蒸餾水加入燒杯中，攪拌3小時(shí)后，倒入超聲波清洗器中超聲分散(頻率60Hz)1小時(shí)，倒出，攪拌至全溶，制備成含0.4％十二烷基苯磺酸納，1％羧甲基纖維素鈉，0.1％的凹凸棒土的懸浮液A。
實(shí)例2按實(shí)例1的方法制備出凹凸棒土含量0.4％，十二烷基硫酸鈉含量為1％，羧甲基纖維素鈉1.5％的懸浮液B。
實(shí)例3取5克TW-80(聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯)，5克蒙脫土，15克海藻酸鈉，15克葡糖酸，500ml自來(lái)水(北京地區(qū))，攪拌1小時(shí)后超聲(20HZ)30min，配制成含1％TW-80，1％蒙脫土，3％海藻酸鈉，3％的葡糖酸，的懸浮液樣品C。
實(shí)例4取0.5克OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，2.5克膨潤(rùn)土，2克水溶性淀粉，500ml蒸餾水，攪拌2小時(shí)后超聲2小時(shí)(50HZ)后倒出，配制成含0.1％OP-10，0.5％膨潤(rùn)土，0.4％水溶性淀粉的懸浮液樣品D。
實(shí)例5取20克二羥基丁二酸環(huán)己醇酯，2克凹凸棒土，200ml蒸餾水，加熱到50～60℃，攪拌5小時(shí)后倒入超聲波清洗器中超聲分散5小時(shí)，倒出，配制成含10％二羥基丁二酸環(huán)己醇酯，1.0％凹凸棒土的懸浮液E。
實(shí)例6取5克水解聚丙烯酰胺，0.75克膨潤(rùn)土，500ml蒸餾水，加熱到30～40℃，攪拌2小時(shí)后倒入超聲波清洗器中超聲分散1小時(shí)，倒出，配制成0.15％膨潤(rùn)土，1％水解聚丙烯酰胺的懸浮液F。
從圖1～圖4可以明顯看出，按照本發(fā)明提供的方法對(duì)粘土進(jìn)行超聲分散，可以使粘土的粒子大大變小，從而形成較穩(wěn)定均勻的懸浮液。
實(shí)施例7-11說(shuō)明粘土抗磨劑防滑的制備實(shí)例7按照實(shí)例1制備1000克的粘土懸浮液A，加入混合乳化劑120克(烷基酚聚氧乙烯(10)醚60克+烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯單乙醇胺鹽60克)，載體油(聚α烯烴)500克在90℃下攪拌，氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水6小時(shí)，真空度0.7MPa，得到粘稠狀態(tài)的添加劑A-1，其中粘土含量為0.16重％。
實(shí)例8按照實(shí)例5制備90克的粘土懸浮液E，加入乳化劑聚乙二醇單硬脂酸脂15克、載體油45克(150SN礦物油10克+癸二酸二辛酯40克)，在110℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水3小時(shí)，真空度0.3MPa，得到粘稠狀態(tài)的添加劑A-2，其中粘土含量為1.3重％。
實(shí)例9按照實(shí)例6方法制備105克懸浮液F，加入混合乳化劑5克(4.5克山梨糖醇月桂酸酯+0.5克蔗糖甘油酯)、載體油75克(季戊四醇酯)，在120℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水3小時(shí)，真空度0.4MPa，得到粘稠狀態(tài)的添加劑A-3，其中粘土含量為0.2重％。
實(shí)例10按照實(shí)例5方法制備，粘土懸浮液E為90克，但加入混合乳化劑5克(4.5克山梨糖醇月桂酸酯+0.5克蔗糖甘油酯)、載體油75克(季戊四醇酯)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水得到粘稠狀態(tài)的添加劑A-4，其中粘土含量為1.0重％。
實(shí)施例12-15說(shuō)明本發(fā)明提供的熱軋油組合物的組成。
對(duì)比例1制備熱軋油組合物“HRO-A”100克作為參比油，其中包括基礎(chǔ)油97克(150SN礦物油37克+葵花籽油10克+妥爾油20克+棉籽油30克)，硫化礦物油1.2克，硫化豬油0.3克，二異辛基膦酸酯0.5克，二正辛基亞磷酸酯月桂胺鹽0.4克，二巰基噻二唑二硫代磷酸酯0.3克，O，O’-雙十二烷基磷酸酯-1-(三胺乙基)-2-十七烯基咪唑啉鹽0.2克，O-辛基-N-異丙基-N’對(duì)甲氧基苯基硫脲基硫代磷酰二胺酯0.1克.
實(shí)例12制備熱軋油組合物“HRO-1”100克，其中包括“HRO-A”98.5克，以及按實(shí)施例7制備的抗磨防滑劑“A-1”1.5克(含粘土0.0024克)，在Falex試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定摩擦系數(shù)，HRO-A為0.11，而HRO-1為0.09。
對(duì)比例2制備熱軋油組合物“HRO-B”500克作為參比油，其中包括基礎(chǔ)油437.5克(150SN礦物油407.5克+150BS礦物油16.5克+棕櫚油13.5克)，硫化豆油2.5克，二異辛基磷酸酯34克，二烷基二硫代磷酸鉬5克，二烷基二硫代磷酸鋅5克，O，O’-雙十二烷基磷酸酯-1-(三胺乙基)-2-十七烯基咪唑啉鹽15克，亞磷酸二正丁酯牛脂胺鹽1克。
實(shí)例13制備熱軋油組合物“HRO-2”500克，其中包括“HRO-B”485克，以及按實(shí)施例8制備的抗磨防滑劑“A-2”15克(含粘土0.195克)，性能數(shù)據(jù)見(jiàn)圖5。逐級(jí)增加球盤的負(fù)荷，從15kg開(kāi)始，每15min加大一次載荷，每次增加5kg，直至35kg。摩擦試驗(yàn)表明，在高負(fù)荷的邊界潤(rùn)滑條件下，熱軋油“HRO-2”明顯低于“HRO-B”，對(duì)降低軋制力和節(jié)能有利。
對(duì)比例3制備熱軋油組合物“HRO-C”100克作為參比油，其中包括基礎(chǔ)油93克(150SN礦物油49克+癸二酸二辛酯38.5克+聚合棉籽油5.5克)，硫化礦物油油0.5克，硫化豬油0.5克，叔丁基苯基磷酸酯5.2克，雙十二烷基磷酸酯胺鹽0.1克，磷酸三甲酚酯0.2克，亞磷酸二正酯0.3克，硫代磷酸苯酯0.2克。
實(shí)例14制備熱軋油組合物“HRO-3”100克，其中包括“HRO-C”87.5克，以及按實(shí)施例9制備的抗磨防滑劑“A-3”12.5克(含粘上0.025克)，在微牽引力試驗(yàn)臺(tái)(MTM)上測(cè)定熱軋油摩擦系數(shù)隨速度變化的曲線(圖6)和摩擦系數(shù)隨滾滑比變化的曲線(圖7)。圖6和圖7說(shuō)明在高速下的彈流潤(rùn)滑區(qū)，熱軋油“HRO-3”的摩擦系數(shù)高于“HRO-C”，有利于防止打滑，而在低速下的邊界潤(rùn)滑區(qū)的摩擦系數(shù)又低于“HRO-C”，最高摩擦系數(shù)降低達(dá)40％，有利于降低摩擦力。
對(duì)比例4制備熱軋油組合物“HRO-D”100克作為參比油，其中包括基礎(chǔ)油85克(150SN礦物油76.5克+季戊四醇酯8.5克)，硫化礦物油13克，叔丁基苯基磷酸酯1.4克，N，N’-二正丁基，O，O’-二異辛基二硫代磷酰胺酯0.1克，二巰基噻二唑二硫代磷酸酯0.2克，二正十二烷基膦酸酯0.3克。
實(shí)例15制備熱軋油組合物“HRO-4”100克，其中包括“HRO-A”92克，以及按實(shí)施例10制備的抗磨防滑劑“A-4”8克(含粘土0.080克)，性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 四球摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種熱軋油組合物，以組合物總重為基準(zhǔn)，包括(I)大量的40℃粘度為5～300mm2/s的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油；(II)含量為0.1～20重％的選自烷基多硫化物、硫化礦油、硫代多元醇酯中一種或多種的含硫極壓劑；(III)含量為0.1～15重％的選自磷酸酯、膦酸酯、亞磷酸酯、酸性磷酸酯胺鹽、亞磷酸酯胺鹽、磷酰胺酯、二烷基二硫代磷酸鹽、二巰基噻二唑二硫代磷酸酯和酸性磷酸酯咪唑啉鹽中一種或多種的含磷抗磨劑；(IV)以粘土計(jì)，含量為0.001-0.5重％的由以下方法制備的粘土抗磨防滑劑(1)將粘土與粘土分散劑和水混合均勻后超聲分散，得到粘土懸浮液；(2)將粘土懸浮液與乳化劑和載體油混合，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下真空脫水，得到粘土抗磨防滑劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油為礦物油或酯類油。
3.按照權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，礦物油是由石蠟基原油或環(huán)烷基原油生產(chǎn)的礦物潤(rùn)滑油，酯類油選自合成酯、動(dòng)植物油、熱聚不飽和植物油和蓖麻油環(huán)氧乙烷縮合物中的一種或二種以上的混合物，基礎(chǔ)油中至少含有一種酯類油。
4.按照權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于，合成酯是C8～C12醇的二元酸酯或C8～C24脂肪酸的多元醇酯。
5.按照權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于，合成酯是二異辛基癸二酸酯、二癸基己二酸酯、三羥甲基丙烷三辛酯、季戊四醇植物油脂肪酸酯。
6.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，烷基多硫化物是二烷基五硫化物、雙壬基三硫化物、叔十二烷基三硫化物、正十二烷基四硫化物、二壬基二硫化物、二月桂基四硫化物或叔十二烷基五硫化物。
7.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，硫化礦油是含硫20～40重％的硫化礦油。
8.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，硫代多元醇酯是黃原酸乙二醇酯、硫化牛腳油、硫化豬油、硫化豆油、硫化葵花籽油或硫化棉籽油。
9.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，熱軋油組合物中含硫極壓劑的含量0.3～16重％。
10.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，磷酸酯是三甲酚磷酸酯、二-2-乙基己基磷酸酯、二月桂基磷酸酯、正十六烷基磷酸酯、二正十八烷基磷酸酯、硫代磷酸苯酯、O，O’-二乙基十二烷酮基磷酸酯或二月桂基二聚氧丙烯磷酸酯。
11.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，膦酸酯是雙十二烷基膦酸酯、O，O’-二正丁基十二烷基膦酸酯、O，O’-二異丙基芐基膦酸酯或O，O’-二(鄰)硝基苯基膦酸酯。
12.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，亞磷酸酯是二正辛基亞磷酸酯或二-(2-乙基己基)亞磷酸酯；酸性磷酸酯的胺鹽和亞磷酸酯的胺鹽是二正丁基亞磷酸酯十八胺鹽、二-(2-乙基己基)亞磷酸酯環(huán)己胺鹽、二乙基亞磷酸酯牛脂胺鹽、二辛基磷酸酯-N-牛脂基-1，3-丙烯二胺鹽、二異丙基磷酸酯-N-油基-1，3-丙烯基二胺鹽、二己基磷酸酯甲基苯三唑油胺鹽、正己基亞磷酸酯三丙胺鹽或二辛基磷酸酯一五聚乙醚丙胺鹽。
13.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，磷酰胺酯選自不含硫的磷酰胺酯、單硫代磷酰單胺酯、雙硫代磷酰單胺酯、單硫代磷酰雙胺酯以及單胺和雙胺的磷酰單胺酯和磷酰雙胺酯中的一種或多種。
14.按照權(quán)利要求13所述的組合物，其特征在于，磷酰胺酯是N-十二烷基-二正己基磷酰胺酯、N，N-二烯丙基-二正丁基磷酰胺酯、二(對(duì))丁苯基硫代磷酰胺酯、O-辛基-N-異丙基-N’對(duì)甲氧基苯基硫脲基硫代磷酰二胺酯或O，O’-二(2-乙基己基)-N，N’-二正丁基-二硫代磷酰胺酯。
15.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，二烷基二硫代磷酸鹽是鋅鹽或鉬鹽。
16.按照權(quán)利要求15所述的組合物，其特征在于，二烷基二硫代磷酸鹽是二正丁基二硫代磷酸鋅、二正辛基二硫代磷酸鋅、O-丁基，O’-辛基二硫代磷酸鋅或二辛基二硫代磷酸氧鉬。
17.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，二巰基噻二唑二硫代磷酸酯是2，5-(O，O’雙二異辛基二硫代磷酸基)-1，3，4-噻二唑或2，5-(O，O’雙二正丁基二硫代磷酸基)-1，3，4-噻二唑。
18.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，酸性磷酸酯咪唑啉鹽是O，O’-雙十二烷基磷酸酯-1-(三胺乙基)-2-十七烯基咪唑啉鹽。
19.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，熱軋油組合物中含磷抗磨劑的含量為0.5～13重％。
20.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述粘土抗磨防滑劑的制備步驟(1)中，以水量為100重％計(jì)，粘土用量為0.05-5重％，粘土分散劑的用量為0.05-15重％，超聲分散的時(shí)間為10分鐘-6小時(shí)，超聲頻率為20～100HZ。
21.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述粘土抗磨防滑劑的制備步驟(2)中，以粘土懸浮液重量為100重％計(jì)，乳化劑的用量為0.1-20重％，載體油用量為20-95％，真空度為0.1-0.8MPa，脫水溫度為90-150℃。
22.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所說(shuō)粘土選自膨潤(rùn)土、蒙脫土、凹凸棒土。
23.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所說(shuō)的粘上分散劑為陰離子或非離子表面活性劑或C3-C40的水溶性羧酸、酸酐、酰胺、氨基酸以及帶羥基和羧基的二元酸單酯。
24.按照權(quán)利要求23所述的組合物，其特征在于，所說(shuō)的粘土分散劑選自海藻酸鈉、果膠酸鈉、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、水溶性淀粉、烷基酚聚氧乙烯磷酸酯胺鹽、2，3-二羥基丁二酸、葡糖酸、3，4-二羧基杏仁酸、甘氨酸、丙氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、水解聚丙烯酰胺、水解聚馬來(lái)酸酐、2，3-二羥基丁二酸單環(huán)己醇酯、季戊四醇單月桂酸酯、三羥甲基丙烷單辛酸酯中的一種或多種。
25.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所說(shuō)的乳化劑為多元醇脂肪酸脂、脂肪酸的醇胺、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚醇胺鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇單脂肪酸脂、聚氧乙烯多元醇脂肪酸脂。
26.按照權(quán)利要求25所述的組合物，其特征在于，所說(shuō)的乳化劑為癸二酸乙二醇胺、烷基酚聚氧乙烯(10)醚、聚乙二醇單硬脂酸脂、丙二醇單月桂酸脂、山梨糖醇三硬脂酸脂、聚氧乙烯甘油醚單硬脂酸脂、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯單乙醇胺鹽中的一種或多種。
27.按照權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，粘土抗磨防滑劑在熱軋油組合物中的含量，以粘土計(jì)為0.002-0.3重％。
全文摘要
一種熱軋油組合物，以組合物總重為基準(zhǔn)，包括(Ⅰ)大量的40℃粘度為5～300mm
文檔編號(hào)C10M101/00GK1940040SQ20051010543
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者韋淡平, 范靜蕓, 蘭曉燕 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院