[發明專利]一種清凈型環烷基銅冷軋乳化油及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202310085664.1
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116144417A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 郭春梅;孫建林;姜鵬飛;蘇道昕;徐林勛;李世森;高志斌;劉偉康;劉志浩
• 申請（專利權）人: 山東京博新能源控股發展有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/04;C10N30/18;C10N30/06;C10N30/12;C10N40/24
• 代理公司: 山東祺智知識產權代理有限公司 37361
• 代理人: 王增娣

本發明屬于金屬加工潤滑技術領域，具體涉及一種清凈型環烷基銅冷軋乳化油及其制備方法與應用。所述清凈型環烷基銅冷軋乳化油，其組成按質量百分比計，包括：乳化劑4％～6％，摩擦改進劑2％～5％，金屬減活劑3％～5％，極壓抗磨劑2％～4％，抗氧劑0～1％，殺菌劑0～1％，基礎油余量。所述基礎油為40℃運動粘度為40～50mmsupgt;2/supgt;/s的加氫處理環烷基油。本發明相比于傳統石蠟基銅冷軋乳化油，具有傾點低、穩定性強、清潔度高、退火清凈性好、減摩能力強、防銅帶變色的優點，適用于銅及銅合金板帶材冷軋過程的工藝潤滑。

技術領域

本發明屬于金屬加工潤滑技術領域，具體涉及一種清凈型環烷基銅冷軋乳化油及其制備方法與應用。

背景技術

銅及銅合金板帶材冷軋加工過程中，在劇烈金屬變形下，伴隨著大量摩擦磨損、變形熱與摩擦熱的產生，必須兼顧潤滑與冷卻，因此需要使用乳化液進行冷軋工藝潤滑，以達到降低軋制功耗、提高軋后板帶表面質量、降低溫度、保護軋輥等目的。

目前銅冷軋乳化油主要以石蠟基礦物油作為基礎油，有時復配部分植物油或合成酯，存在傾點高、退火清凈性不佳的問題。相比于石蠟基油，環烷基油具有含蠟少、密度大、溶解性強、蒸發損失大、粘度指數低、摩擦系數高的特點。作為銅冷軋乳化液基礎油，相比于傳統的石蠟基油，環烷基油具有以下優勢：由于含蠟少，環烷基油具有較低的傾點，有利于在溫度較低的季節或地區進行儲存和使用；由于密度大，環烷基油密度與水更接近，有利于乳化油在稀釋為乳化液后不易分層，具有更好的分散穩定性；冷軋生產中，經常出現如液壓油、油膜軸承油等雜油漏入乳化液系統的情況，環烷基油良好的溶解性可以提高乳化液的耐雜油能力，減小雜油對軋后銅帶清潔性的影響；由于環烷基油蒸發損失大，軋制完成后殘留在表面的油液可以在退火過程中充分揮發、分解，有利于提高退火清凈性。

在設備潤滑用油的應用場景中，潤滑狀態多處于彈流體潤滑，由于環烷基油黏度指數較低，隨設備運行溫度升高，環烷基油黏度降低會造成不利影響。而冷軋潤滑多處于極壓潤滑與流體潤滑的混合潤滑狀態，乳化油稀釋為乳化液作為潤滑介質，水相可以提供良好的冷卻能力，可使油液保持在相對穩定的溫度范圍，不會發生類似問題。相比于其他常見有色金屬，銅冷軋過程變形抗力更大；相比于黑色金屬，銅冷軋對于清潔性與軋后板帶的表面質量要求更高。由于環烷基油摩擦系數高于石蠟基油，因此傳統的銅冷軋工藝潤滑常使用石蠟基油作為基礎油，有時復配部分植物油或合成酯進一步改善潤滑效果。然而基礎油僅提供了最基礎的潤滑作用，可以通過對功能性添加劑的設計來彌補環烷基基礎油的不足，同時讓產品擁有傾點高、分散穩定性好、退火清凈性好等諸多優點。

綜上所述，環烷基油應用于銅冷軋潤滑中有諸多優點，具有廣闊的應用前景，目前環烷基油在國內主要應用于變壓器油、冷凍機油、橡膠油領域，而在銅冷軋乳化油中應用較少。

發明內容

針對現有銅冷軋乳化油產品的局限性，本發明提供一種傾點低、退火清凈性好、減摩能力強、防銅帶變色的銅冷軋乳化油，同時提供一種該乳化油的制備方法與應用。

本發明技術方案如下：

首先，作為本發明目的之一，提供一種清凈型環烷基銅冷軋乳化油，其組成按質量百分比計，包括：乳化劑4％～6％，摩擦改進劑2％～5％，金屬減活劑3％～5％，極壓抗磨劑2％～4％，抗氧劑0～1％，殺菌劑0～1％，基礎油余量。

所述基礎油為40℃運動粘度為40～50mm²/s的加氫處理環烷基油。

所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，其中脂肪醇基團為十二醇、十三醇、十四醇中的一種或多種組合。優選的，乳化劑親水親油平衡值在9～12范圍內。

更優選的，所述乳化劑為兩種或兩種以上聚合度不同的脂肪醇聚氧乙烯醚復配，且各脂肪醇聚氧乙烯醚的環氧乙烷聚合度在3～9范圍內。

所述摩擦改進劑為脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸單酯，其脂肪醇基團為十二醇、十三醇、十四醇中的一種或多種。