[發明專利]小粒度水包油型潤滑流體

有效

• 申請號: 201080030247.8
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102625735A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: Z·陶;皮特·謝林格豪特;Y·張;J·馬
• 申請（專利權）人: 奎克化學公司;Z·陶;皮特·謝林格豪特;Y·張;J·馬
• 主分類號: B21B45/02
• 分類號: B21B45/02;C10M101/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;李炳愛

背景

在鋼冷軋的過程中，潤滑是重要而且普遍需要的組成部分。由于軋輥和鋼帶之間與軋制過程相關的高速、高壓和高摩擦力，可能會發生潤滑不足、冷卻不足和表面保護不足，其可導致1)軋制力增加，2)鋼帶反射率低，3)軋輥磨損增加，并在某些情況下，4)不能成功軋制鋼帶。這種負面影響會浪費能源，消耗軋輥，導致產品質量差等。

傳統上，主要有兩種類型的鋼冷軋工藝的潤滑方式：(1)純油潤滑，和(2)水包油型乳液潤滑。由于存在高易燃性和冷卻不足的問題，純油潤滑的方式已普遍被淘汰。

目前，鋼冷軋的潤滑技術工藝水平包括使用粒度大于1.0μm的，特別是粒度大于約2.0μm的乳液進行潤滑。

概述

根據本發明的某些實施方案，用于鋼冷軋的水包油型潤滑流體包含具有1μm或更小的粒度值的水包油型乳液。在某些實施方案中，用于鋼冷軋的水包油型潤滑流體包含具有約0.5μm或更小的粒度值的水包油型乳液。

根據本發明的某些實施方案，用于鋼冷軋的水包油型潤滑流體包括具有水相和油相的水包油型乳液。油相可以包括約5wt％-約40wt％的至少一種聚合物表面活性劑，約25wt％-約95wt％的基礎油，和約0.2wt％-約10wt％的極壓潤滑添加劑。在某些實施方案中，該乳液包括具有約1μm或更小的粒度最常見值(modal?value)d(50％)的油相顆粒。在某些實施方案中，所述水包油型潤滑劑在油相中包括約0.5wt％-約6wt％的功能添加劑。在某些實施方案中，油相構成水包油型潤滑流體中的約0.5wt％-約15wt％。

在某些實施方案中，所述水包油型潤滑流體包括至少一種平均分子量約1,000-約100,000的聚合物表面活性劑。所述聚合物表面活性劑可包含接枝嵌段聚合物表面活性劑。在某些實施方案中，聚合物表面活性劑包括數量平均分子量至少為約200的疏水嵌段，或者包含數量平均分子量至少為約200的親水嵌段。

在某些實施方案中，基礎油包含天然酯、合成酯、礦油或其混合物。在某些實施方案中，所述極壓潤滑添加劑是磷基的、硫基的，或其混合物。

在某些實施方案中，至少約50％的油相包含在粒度小于1μm的顆粒中。在某些實施方案中，至少約50％的油相包含在粒度小于約0.5μm的顆粒中。

根據某些實施方案，鋼冷軋的方法包括用本發明的水包油型潤滑流體潤滑鋼。

圖示簡述

圖1顯示約0.13μm配方的粒度分布；

圖2顯示約0.45μm配方的粒度分布；

圖3顯示約0.17μm配方的粒度分布；

圖3顯示不同配方和參比油的成膜結果；

圖5顯示不同配方和一種油的堆疊沾污(stack?stain)試驗結果；

圖6顯示參比油的熱重分析結果；

圖7顯示一種配方的熱重分析結果；

圖8顯示對不同配方和參比油軋制后的鋼帶溫度；

圖9顯示對不同配方和參比油軋制后的鋼帶溫度；和

圖10顯示約0.13μm配方的粒度分布。

詳述

本發明的某些實施方案的組合物和方法涉及用具有小于或等于1μm的小粒度的水包油型潤滑劑的鋼冷軋方法。本文所用的粒度(PSD)表示油滴直徑的最常見值，直徑d(50％)，其基于潤滑乳液中油滴量的體積加權大小分布。d(50％)值在本領域中被廣泛用于表示乳液的粒度。PSD≤1μm可理解為其體積加權型式(modus)d(50％)等于或小于1μm的體積加權粒度分布。此處所述的粒度采用Mastersizer?2000(Malvern?Instruments)測定。該測定基于光的衍射。

某些實施方案中，乳液包括平均粒度附近的粒度分布。這些方法和潤滑流體可適用于任何類型的鋼。

根據傳統的鋼冷軋潤滑理論和本領域的經驗，目前在軋制過程中存在兩種潤滑方式：邊界潤滑和彈性流體動力潤滑(“EHD”)。許多軋鋼過程以混合的潤滑方式進行，包含邊界潤滑和EHD潤滑二者的特點。因此，在某些實施方案中，冷軋潤滑流體表現出良好的邊界潤滑以及良好的EHD潤滑可能是有益的。在某些實施方案中，本發明的水包油型潤滑流體用于冷軋過程，在邊界潤滑和EHD潤滑中均具有足夠的潤滑性能。

除潤滑需求外，應考慮到用作鋼冷軋中適合的潤滑劑的某些其它技術要求，如冷卻能力、防銹能力、退火能力等等。

潤滑流體組合物