專利名稱：金屬軋制油高分子多元酸添加劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤滑劑領(lǐng)域，尤其涉及一種具有乳化性能，潤滑性能，極壓性能和低油焦生成傾向和良好的鋼板軋后退火清凈性的金屬軋制油高分子多元酸添加劑及制備方法。
背景技術(shù)：
軋制鋼板及鋼帶的冷軋油大致分為以動(dòng)植物油脂(例如牛脂、豬脂、魚油)和以礦物油(例如40°C時(shí)粘度為10-40cst的精制礦物油)為基礎(chǔ)油的兩大類。前者主要用于軋制成品厚度O. 3mm以下薄板。后者主要用于對(duì)軋制潤滑性的要求不如前者高而要求高清凈性的的厚板。鋼板表面的清凈性一般以鋼板表面的殘鐵量、殘油量、油燒斑量和退火后的殘?zhí)苛康亩嗌賮砗饬俊ｄ摪灞砻娴那鍍粜詫?duì)鍍鋅產(chǎn)品的影響更為明顯，軋后鋼板表面的殘留物過多不但要消耗大量的清洗性化工原料，而且如果帶鋼表面的清凈性達(dá)不到要求，還易形成鋅粒、鋅疤、鋅層脫落等缺陷。在冷軋油中，除動(dòng)植物油脂之外，還可添加其它合成脂和各種功能添加劑等。合成脂如季戊四醇油酸酯，三羥基丙烷油酸酯等功能添加劑可以是高級(jí)醇，乳化劑，極壓劑，防銹劑，抗氧化劑，有機(jī)胺等；高級(jí)醇與有機(jī)胺可防止鋼板表面臟污； 極壓添加劑，可提高耐燒傷性；防銹劑可防止鋼板與潤滑系統(tǒng)排管的生銹；抗氧化劑防止?jié)櫥偷难趸?；有機(jī)胺可以減少油焦的生成；乳化劑用來調(diào)整潤滑油的乳化狀態(tài)，使得冷軋潤滑油制成1-30%工作濃度的乳化液的粒徑分布的平均值最好在3 μ m-15 μ m,控制乳化液的油水離展度，保證鋼板軋制液的潤滑性能和冷卻效果。近年來由于高速、高壓下軋制以被普遍采用，軋制材料中的硬質(zhì)高碳鋼的比率也不斷增加，在高速軋制時(shí)，工作輥與軋制材料之間產(chǎn)生大量的摩擦熱，由于摩擦熱能積蓄于工作輥表面，造成表面溫度變高，這樣容易造成工作輥與軋制材料之間的燒傷，特別對(duì)于變形抵抗大的材料，如潤滑不足，則容易會(huì)發(fā)生劃傷，熱擦傷及燒傷，軋制十分困難，大大損害鋼板表面性狀，降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此對(duì)冷軋油的高潤滑性的要求越來越高。從軋制潤滑性的角度，多采用棕櫚油作為基礎(chǔ)油，雖然以這些棕櫚油為基礎(chǔ)油的軋制油具有優(yōu)異的軋制潤滑性，但棕櫚油的融點(diǎn)高，和軋制中出現(xiàn)的鐵粉形成稱為油泥的混合物，會(huì)粘附于軋輥和機(jī)架內(nèi)部，大大損害作業(yè)環(huán)境。因此， 使用合成酯作為基礎(chǔ)油來代替部分棕櫚油，但合成脂的潤滑性還是不夠，所以根據(jù)需要，加入脂肪酸，二聚脂肪酸，脂類，磷系，硫化動(dòng)植物油脂潤滑極壓劑；添加了合成脂肪酸，特別是二聚脂肪酸是增加潤滑性的非常有效的方法，潤滑性隨二聚脂肪酸的添加量的增加而顯著上升。但是鋼板表面的清潔性隨二聚脂肪酸的添加量的增加而惡化，為了彌補(bǔ)這點(diǎn)，加入改善極壓潤滑性能的磷系極壓劑，例如烷基磷化物、烷基酸磷脂等來限制二聚脂肪酸的添加量來改善鋼板表面的清潔性。但現(xiàn)實(shí)中仍存在使用期間烷基酸磷脂添加劑由于熱分解， 水解等問題而產(chǎn)生極壓潤滑效果不穩(wěn)定，很難維持初期時(shí)軋制油的性能的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種具有乳化性能，潤滑性能，極壓性能和低油焦生成傾向和良好的鋼板軋后退火清凈性的金屬軋制油高分子多元酸添加劑及制備方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的金屬軋制油高分子多元酸添加劑，包括以下成分高分子多元酸如C36 二聚脂肪酸、合適聚合度的聚乙二醇、磷化劑、催化劑，其特征在于高分子多元酸如C36 二聚脂肪酸和合適聚合度的聚乙二醇反應(yīng)生成高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇酯；二聚脂肪酸單聚乙二醇酯和磷化劑反應(yīng)得到高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯。
本發(fā)明所述的高分子多元酸可以是二元脂肪酸，三元脂肪酸，最好選擇是C36 二聚脂肪酸；所述的合適聚合度的聚乙二醇為平均分子量從200到600的聚乙二醇；所述的磷化劑為五氧化二磷或磷酸；所述的催化劑為甲基苯磺酸。
本發(fā)明所述的高分子多元酸C36 二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯，化學(xué)結(jié)構(gòu)式是
權(quán)利要求
1.金屬軋制油高分子多元酸添加劑，包括以下成分高分子多元酸如C36二聚脂肪酸、合適聚合度的聚乙二醇、磷化劑、催化劑，其特征在于高分子多元酸如C36 二聚脂肪酸和合適聚合度的聚乙二醇反應(yīng)生成高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇酯；二聚脂肪酸單聚乙二醇酯和磷化劑反應(yīng)得到高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬軋制油高分子多元酸添加劑，其特征在于所述的高分子多元酸可以是二元脂肪酸，三元脂肪酸，最好選擇是C36 二聚脂肪酸；所述的合適聚合度的聚乙二醇為平均分子量從200到600的聚乙二醇；所述的磷化劑為五氧化二磷或磷酸；所述的催化劑為甲基苯磺酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的金屬軋制油高分子多元酸添加劑，其特征在于所述的高分子多元酸C36 二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式是
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的金屬軋制油高分子多元酸添加劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟在帶有回流冷凝油水分離管的三口燒瓶中，按摩爾比I : I. I加入C36 二聚脂肪酸和平均分子量從200到600的聚乙二醇，加入反應(yīng)物重量的O. 5%的甲基苯磺酸作為催化劑和總量10%的二甲苯為溶劑，攪拌后升溫到14(T16(TC，直到?jīng)]有水分餾出為止，反應(yīng)時(shí)間4飛小時(shí)，然后將溶液減壓，使體系真空度達(dá)到O. 07、. 08Mpa,，蒸出溶劑二甲苯，反應(yīng)物冷卻到40°C;在氮?dú)鈿夥罩?，逐漸加入磷化劑，控制反應(yīng)物的溫度不超過55°C，待磷化劑全部加完后再升溫到95 98°C，保溫3小時(shí)，反應(yīng)物冷卻后便得到最終產(chǎn)品，產(chǎn)品中主要是二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯和少量雙二聚脂肪酸單聚乙二醇酯磷酸酯。
全文摘要
金屬軋制油高分子多元酸添加劑，包括以下成分高分子多元酸如C36二聚脂肪酸、合適聚合度的聚乙二醇、磷化劑、催化劑，高分子多元酸如C36二聚脂肪酸和合適聚合度的聚乙二醇反應(yīng)生成高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇酯；二聚脂肪酸單聚乙二醇酯和磷化劑反應(yīng)得到高分子多元酸如二聚脂肪酸單聚乙二醇磷酸酯。本發(fā)明的獨(dú)特優(yōu)勢是一個(gè)添加劑同時(shí)具有乳化性能，潤滑性能，極壓性能，低油焦生成傾向和良好的鋼板退火清凈性。將本發(fā)明的添加劑以5-10%加入到金屬軋制油中可用于高速軋制大批量大變形量鋼板，軋制的鋼板板面沒有劃傷情況發(fā)生。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102925249SQ201210439270
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者韋利行, 任曉平, 趙洪 申請(qǐng)人:靖江恒豐化工有限公司