專利名稱：金屬加工潤滑油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬加工潤滑油，該潤滑油由于添加了偏苯三酸的某些酯從而改進(jìn)了潤滑性能。
在潤滑油中應(yīng)用酯類是眾所周知的。例如，美國專利2134736公開了多元羧酸的酯，特別是二元羧酸的酯，當(dāng)這樣的酯與烴油摻合時(shí)便是專門用于極壓潤滑場合的潤滑油，例如齒輪油和軸承潤滑油、金屬切削油和鉆孔油等等。此外，美國專利3769125公開了酯潤滑劑組合物，該組合物中的酯是由聚氧堿性二醇與二聚酸和短鏈二元酸組成的二元酸混合物衍生的。在另一個(gè)例子中，美國專利4178260公開了酯基金屬加工潤滑劑，其中優(yōu)選的潤滑劑包括(ⅰ)季戊四醇和C6～C20酯族一元羧酸的四酯和(ⅱ)正磷酸的混合物。最近的美國專利4618441和4655947公開了含有礦物油和烷氧基烷基酯的潤滑油組合物。
然而，前述文獻(xiàn)中沒有一份提到過由于在所說的潤滑油中存在三2-乙基己基偏苯三酸酯、三正辛基偏苯三酸酯或其混合物而具有改進(jìn)的潤滑性能的潤滑油。
根據(jù)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了一種含有少量三2-乙基己基偏苯三酸酯(TOTM)、三正辛基偏苯三酸酯(TNOTM)或其混合物的金屬加工潤滑油，該潤滑油相對于不含TOTM或TNOTM的潤滑油來說具有改進(jìn)的潤滑性能和光亮度。本發(fā)明還設(shè)想一種改進(jìn)的金屬加工方法，該方法包括使用含有少量TOTM、TNOTM或其混合物的潤滑油進(jìn)行金屬加工操作。


圖1-3表明在三個(gè)溫度下，基礎(chǔ)油本身及基礎(chǔ)油和各種添加劑摻合時(shí)的摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化。
圖4表明兩種不同潤滑油的光亮度隨軋制速度的變化。
圖5表明三種不同潤滑油的光亮度隨壓縮比的變化%。
添加有TOTM或TNOTM的金屬加工潤滑油含有大量的潤滑油基礎(chǔ)原料(即基礎(chǔ)油)和少量的TOTM或TNOTM?；A(chǔ)油可以包括液態(tài)烴，例如礦物潤滑油、合成潤滑油或其混合物。重要的是基礎(chǔ)油含有少量芳香烴〔例如約4～10%(重)，最好約5.5～8%(重)〕并具有皂化值約15～40，較好約20～35，最好約25～30。優(yōu)選的基礎(chǔ)油是溶劑抽提和加氫精制過的，其硫含量約0.1～0.5%(重)的石蠟餾分。一般基礎(chǔ)油在40℃時(shí)的粘度約為8-20厘斯，最好約為9～15厘斯。
在所說金屬加工潤滑油中TOTM或TNOTM的含量將隨所要求的光亮度、具體使用的操作參數(shù)和具體應(yīng)用的油而變化。通常，所需的量只是在保持其溶解時(shí)足以或有效的改進(jìn)所說潤滑油的光亮度。然而，一般對所說的潤滑油來說，所需的量約為8～15%(重)，最好約為10～13%(重)。TOTM和TNOTM是可從市場上買到的化合物并可用已知反應(yīng)制備。
除TOTM或TNOTM外，如果需要的話，本領(lǐng)域中其它已知的添加劑也可以用于所說的潤滑油中。例如可添加氧化抑制劑來改善所說潤滑油的氧化安定性。
本發(fā)明的潤滑油適用于金屬表面互相摩擦?xí)r的金屬加工。這種潤滑油特別適合用作金屬板或箔的冷軋潤滑劑。當(dāng)潤滑油用于這樣的場合時(shí)，其結(jié)果是改進(jìn)了金屬的光亮度并減小了所潤滑的摩擦金屬間的摩擦。軋制的金屬的粗糙度也最小。一般這種潤滑油在40℃時(shí)的粘度約為8～20厘斯。
盡管關(guān)于用TOTM和它的異構(gòu)體TNOTM的本發(fā)明的潤滑油已有敘述，但所說化合物的某些同系物也可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用在所說的潤滑油中，因此，可以采用的三酯類化合物具有下列通式
其中R是具有6～13個(gè)碳原子的烷基;例如三正壬基偏苯三酸酯(C9)，三異癸基偏苯三酸酯(C10)等。然而，TOTM或TNOTM(其中R是8個(gè)碳原子)是最好的。
通過下列實(shí)施例可以進(jìn)一步了解本發(fā)明，但這些實(shí)施例并不是對本發(fā)明權(quán)利要求范圍的限制。
實(shí)施例1TOTM對摩擦系數(shù)的影響用30CC基礎(chǔ)油試樣，進(jìn)行基礎(chǔ)油和基礎(chǔ)油與某些添加劑的混合物的試驗(yàn)，使用球-圓柱摩擦試驗(yàn)機(jī)測定所說添加劑對摩擦系數(shù)的影響。所用的球-圓柱摩擦試驗(yàn)機(jī)在R.Benzing等人的“摩擦和磨損裝置”第二版、美國潤滑工程師學(xué)會會報(bào)(1976)中有描述，該文獻(xiàn)公開的內(nèi)容列為本文的參考文獻(xiàn)。該機(jī)在室內(nèi)空氣中，在三個(gè)溫度(90℃、120℃和150℃)下，在圓柱以0.8r.P.m(11、3cm/min)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)施加4Kg的載荷約20分鐘的條件下操作的。該球(直徑為1.25cm)和旋轉(zhuǎn)圓柱(46mm×18mm)都用52，100不銹鋼(SUJ-2)制造。該球和圓柱的表面粗糙度分別為2和6微英寸。圓柱體的洛氏硬度是62。試驗(yàn)用基礎(chǔ)油具有如下規(guī)格
芳烴%(重)5.6粘度，厘斯(在40℃)9.5硫%(重)0.2基礎(chǔ)油加試驗(yàn)用的添加劑如下基礎(chǔ)油+10%(重)C12/C16醇基礎(chǔ)油+10%(重)C18硬酯酸丁酯基礎(chǔ)油+10%(重)TOTM基礎(chǔ)油/TOTM混合物的皂氏值是30。
這些試驗(yàn)的結(jié)果總括于下面的表1并示于圖1、2和3中。
表1溫度0分鐘5分鐘10分鐘15分鐘20分鐘90℃基礎(chǔ)油0.2160.1020.2040.2040.228加醇0.1840.1800.1680.1780.178加硬酯酸丁酯0.2040.1800.1730.2040.240加TOTM0.1920.1680.1680.1820.184120℃基礎(chǔ)油0.2640.2260.3220.3490.341加醇0.2280.2110.2040.2400.224加硬酯酸丁酯0.2170.2170.2140.2380.277加TOTM0.2040.2040.2090.2280.220150℃基礎(chǔ)油(1)(1)(1)(1)(1)加醇0.2400.4080.3600.3490.365加硬酯酸丁酯0.2170.3600.3850.4090.409加TOTM0.2040.3120.3480.3430.360
(1)不能測定表1中的數(shù)據(jù)表明當(dāng)基礎(chǔ)油中含有TOTM時(shí)，隨著溫度的增加，得到的摩擦系數(shù)較小。
實(shí)施例2TOTM對光亮度的影響用Sundwig制造的12級多輥軋機(jī)，使用0.9mm厚、150mm寬和100mm長的退火的304不銹鋼(奧氏體)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。工作軋輥是直徑為38mm的不銹鋼(SUJ-2)輥，其維氏硬度為950，粗糙度為0.3微米。軋制速度為20～200米/分。試驗(yàn)用油的性質(zhì)如下性質(zhì)油A油B粘度，厘斯(在40℃)1010添加劑，%(重)1013-14主添加劑TOTM單酯輔助添加劑-磷酸酯(TCP)皂化值3040然后測定各個(gè)試樣的光亮度，其結(jié)果列于下面表2，并示于圖4中。
表2軋制速度光亮度(米/分)油A油B209791001501027991100103496813010359802001012938
表2中的數(shù)據(jù)及圖4所示的結(jié)果表明當(dāng)潤滑油中含有TOTM時(shí)改進(jìn)了試樣的光亮度。因此，TOTM的使用導(dǎo)致了比競爭性添加劑更好的表面光潔度。
實(shí)施例3TNOTM對光亮度的影響用Kobelco制造的12級多輥軋機(jī)，使用0.1mm厚、50mm寬和100mm長的退火430不銹鋼(鐵素體)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。工作軋輥是維氏硬度為98、粗糙度為0.3微米的不銹鋼(SUJ-2)輥。軋制速度為100米/分，在軋壓量為40～65%，用下列性質(zhì)的油進(jìn)行試驗(yàn)性質(zhì)油A油B油C粘度，厘斯(在40℃)8.08.08.0添加劑，%(重)102020主添加劑TNOTM單酯單酯輔助添加劑-磷酸酯(TCP)脂肪酸皂化值304040這些試驗(yàn)的結(jié)果示于圖5中。
圖5中的數(shù)據(jù)表明，當(dāng)用含有TNOTM(無附加的任何光亮度增強(qiáng)劑)的潤滑油時(shí)，改善了光亮度并得到更好的表面光潔度。
權(quán)利要求
1.一種金屬加工潤滑油組合物，其包括潤滑油基礎(chǔ)油和有效量的具有下列通式的三酯
其中R是有6～13個(gè)碳原子的烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所說的三酯是三2-乙基己基偏苯三酸酯、三正辛基偏苯三酸酯或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中所說的基礎(chǔ)油的芳烴含量約為4～10%(重)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其中所說的三酯含量約為8～15%(重)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物，其中所說的三酯含量約為10～13%(重)。
6.一種金屬加工方法包括(a)在金屬上施用潤滑油組合物，該組合物包括潤滑油基礎(chǔ)油和有效量的具有如下通式的三酯
其中R是有6～13個(gè)碳原子的烷基，和(b)對所說的金屬進(jìn)行金屬加工操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所說的三酯是三2-乙基己基偏苯三酸酯、三正辛基偏苯三酸酯或其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所說的基礎(chǔ)油的芳烴含量約為4～10%(重)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所說的三酯的含量約為8～15%(重)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所說的三酯的含量約為10～13%(重)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所說的金屬是不銹鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所說的金屬是不銹鋼板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬加工潤滑油，該潤滑油由于添加有某些偏三酸的三酯因而具有改進(jìn)的潤滑性能。用這種方法制成的潤滑油特別適宜在不銹鋼板和鎦的冷軋過程中作冷軋用潤滑油。
文檔編號C10M169/04GK1035674SQ8910119
公開日1989年9月20日 申請日期1988年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月29日
發(fā)明者畑野敏, 川崎宗平, 星野哲郎, 遠(yuǎn)藤高三 申請人:?？松芯抗こ坦?br>