本發(fā)明具體涉及可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油及制備方法。
背景技術(shù):
1、目前國內(nèi)無縫不銹鋼管產(chǎn)業(yè)所使用的加工介質(zhì)大部分為傳統(tǒng)的氯化石蠟型軋制油產(chǎn)品,部分產(chǎn)品的氯化石蠟含量達到了40-60%。這是由于氯化石蠟對黑色金屬具有極其優(yōu)異的極壓與抗磨作用,并且其價格低廉,性價比高。
2、但是氯化石蠟型軋制油也存在很多使用上的問題:
3、首先氯化石蠟型軋制油中的氯化石蠟對人體健康與環(huán)境保護方面存在危害,長時間與高含量氯化石蠟接觸會導(dǎo)致人體皮膚過敏,其在特定高溫下還會產(chǎn)生對人體有害的一級致癌物——二噁英。
4、其次,環(huán)境方面其降解難度大,并且對水源存在嚴重污染問題,其次在加工方面,氯化石蠟型軋制油中的氯化石蠟吸附到金屬工件上起到潤滑保護作用,但在后續(xù)清洗工序難以清理干凈,導(dǎo)致氯元素殘余,有腐蝕工件的風險,最后氯化石蠟的低溫使用性差。故氯化石蠟型軋制油在冬季或者偏寒冷地區(qū),經(jīng)常出現(xiàn)液池以及設(shè)備管道中的軋制油凝固,無法正常生產(chǎn)的情況發(fā)生。
5、因此,合理的控制氯化石蠟的添加比例,尋找無害添加劑部分或整體替代氯化石蠟,解決氯化石蠟型軋制油難清洗、低溫使用性差的問題,開發(fā)可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油產(chǎn)品具有極其重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油及制備方法,
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
3、可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油,其特征在于,按質(zhì)量百分數(shù)計包括:基礎(chǔ)油70-90份,磷酸酯5-10份,氯化石蠟3-8份,降凝劑0.5-2份,抗氧劑0.1-1份,金屬減活劑0.5-3份。
4、采用上述技術(shù)方案,通過將氯化石蠟的添加比例控制在3-8份,相較于傳統(tǒng)產(chǎn)品中40-60%的含量大幅降低,從而減少對人體健康和環(huán)境的危害。通過優(yōu)化配方,使軋制油具備良好的可乳化清洗性能,便于在后續(xù)工序中將油品從金屬工件表面清洗干凈,減少氯元素殘余,降低腐蝕風險。添加降凝劑0.5-2份,有效降低油品的凝固點,提高其在低溫環(huán)境下的流動性,確保在冬季或寒冷地區(qū)軋制油不會凝固,保障正常生產(chǎn)。基礎(chǔ)油(70-90份)作為油品的主要成分,提供基本的潤滑性能,同時與其它添加劑協(xié)同作用,增強整體性能。磷酸酯(5-10份)具有優(yōu)異的極壓性能和抗磨作用,能夠在金屬表面形成穩(wěn)定的潤滑膜,有效減少摩擦和磨損,提高軋制質(zhì)量。氯化石蠟(3-8份)雖然含量降低,但仍發(fā)揮一定的極壓和抗磨作用,同時減少對人體和環(huán)境的危害。降凝劑(0.5-2份)降低油品的凝固點,改善低溫流動性,確保在低溫環(huán)境下軋制油的正常使用??寡鮿?.1-1份)提高油品的抗氧化穩(wěn)定性,延長油品的使用壽命,減少因氧化導(dǎo)致的性能下降。金屬減活劑(0.5-3份)減少金屬表面的活性,降低金屬腐蝕的風險,保護金屬工件的表面質(zhì)量。
5、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述基礎(chǔ)油包括礦物油與水溶性合成酯類油的調(diào)和物,所述礦物油包括100n、150n、20號白油、32號白油中的一種或兩種以上,所述水溶性合成酯類油包括妥爾油脂肪酸酯、蓖麻油脂肪酸酯、三羥甲基丙烷自乳化酯中的一種或若干種,比例范圍為0.300?≤?礦物油/?合成酯類油?≤0.350。
6、采用上述技術(shù)方案,不僅提高了油品的潤滑性能和極壓抗磨性能,還增強了其冷卻性能和清凈性。此外,通過將礦物油與合成酯類油的比例控制在0.300到0.350之間,確保了油品在低溫環(huán)境下的良好流動性和可乳化清洗性能。這種優(yōu)化有助于減少氯化石蠟的使用,從而降低對環(huán)境的污染和對人體健康的危害。
7、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述磷酸酯包括磷酸酯脂肪胺鹽、磷酸酯芳胺鹽中的一種或若干種。
8、采用上述技術(shù)方案,根據(jù)具體的軋制工藝和工件材料需求,靈活選擇或復(fù)配不同類型的磷酸酯。磷酸酯脂肪胺鹽和磷酸酯芳胺鹽均具有優(yōu)異的極壓性能和抗磨作用,能夠在金屬表面形成穩(wěn)定的潤滑膜,有效減少摩擦和磨損,提高軋制質(zhì)量。此外,這兩種磷酸酯還具有一定的抗氧化性和熱穩(wěn)定性,有助于延長油品的使用壽命。通過合理選擇和搭配磷酸酯的種類,可以進一步提升軋制油的綜合性能,滿足不同工況下的使用要求,確保軋制過程的順利進行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
9、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述氯化石蠟包括長鏈氯化石蠟添加劑。
10、采用上述技術(shù)方案,長鏈氯化石蠟相較于短鏈氯化石蠟,具有更好的可降解性和較低的環(huán)境危害,有助于減少對環(huán)境的污染,同時保持了氯化石蠟在極壓和抗磨性能方面的優(yōu)勢。長鏈氯化石蠟的使用能夠在金屬加工過程中提供優(yōu)異的潤滑效果,有效延長工具和機床的壽命。此外,長鏈氯化石蠟的揮發(fā)性較低,有助于提高油品的穩(wěn)定性和使用壽命。通過這種優(yōu)化,本發(fā)明的軋制油在滿足高性能要求的同時,也更加環(huán)保和可持續(xù)。
11、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述降凝劑包括聚α烯烴型降凝劑與聚甲基丙烯酸酯型降凝劑的復(fù)配混合物,所述聚α烯烴型降凝劑與聚甲基丙烯酸酯型降凝劑的復(fù)配比例為2:1。
12、采用上述技術(shù)方案,聚α烯烴型降凝劑具有優(yōu)異的降凝效果和良好的剪切穩(wěn)定性,能夠在低溫條件下有效控制蠟晶的產(chǎn)生和生長,從而提高油品的低溫流動性。聚甲基丙烯酸酯型降凝劑同樣具有優(yōu)異的降凝效果和抗乳化性,能夠為多種基礎(chǔ)油提供良好的低溫流動性,適用于廣泛的潤滑油品。通過將這兩種降凝劑按2:1的比例復(fù)配,可以綜合它們的性能優(yōu)勢,使得軋制油在低溫環(huán)境下具有更佳的流動性和穩(wěn)定性,同時保持良好的剪切穩(wěn)定性和抗乳化性。這種優(yōu)化有助于提高軋制油在冬季或寒冷地區(qū)的使用性能,確保軋制過程的順利進行,延長設(shè)備的使用壽命。
13、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述抗氧劑包括高分子量苯胺類抗氧劑、高分子量苯酚類抗氧劑、高分子量酚類抗氧劑中的一種或若干種。
14、采用上述技術(shù)方案,高分子量苯胺類抗氧劑具有優(yōu)異的抗氧化性能,能夠有效捕捉自由基,抑制氧化反應(yīng)的進行,從而延長油品的使用壽命,通常用于高溫和高負荷條件下,能夠提供持久的抗氧化保護。高分子量苯酚類抗氧劑這類抗氧劑具有良好的熱穩(wěn)定性和抗氧化效率,能夠在高溫下保持穩(wěn)定,防止油品氧化變質(zhì)。高分子量酚類抗氧劑通常具有較高的分子量,能夠減少揮發(fā)性和抽出損失,提高油品的抗氧化性能。通過靈活選擇或復(fù)配不同類型的抗氧劑,軋制油能夠在高溫和高負荷的工作條件下保持良好的抗氧化性能,延長油品的使用壽命,減少維護成本,提高生產(chǎn)效率。
15、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油可進一步設(shè)置為:所述金屬減活劑包括苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、烯基丁二酸酯中的一種或若干種。
16、采用上述技術(shù)方案,苯三唑衍生物能夠與金屬表面形成穩(wěn)定的吸附膜,有效抑制金屬離子的催化作用,從而減緩油品的氧化過程。苯三唑衍生物還具有良好的油溶性和熱穩(wěn)定性,能夠與抗氧劑協(xié)同作用,顯著提高油品的抗氧化性能。噻二唑衍生物具有優(yōu)異的抗腐蝕性能,能夠有效防止銅及其合金的腐蝕。其通過與金屬表面形成硫化膜,抑制金屬離子的活性,從而減少油品的氧化和腐蝕。此外,噻二唑衍生物還具有良好的油溶性和抗磨性能。烯基丁二酸酯能夠與金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物,防止金屬離子參與氧化反應(yīng)。烯基丁二酸酯還具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,能夠在高溫條件下保持有效。通過靈活選擇或復(fù)配不同類型的金屬減活劑,軋制油能夠在高溫和高負荷的工作條件下保持良好的抗氧化性能和抗腐蝕性能,延長油品的使用壽命,提高生產(chǎn)效率。
17、加工上述技術(shù)方案中任一項可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油的制備方法,其特征在于:
18、s1,將磷酸酯加入到合成酯類油中,升溫,攪拌至完全溶解,為澄清透明液體a;
19、s2,將氯化石蠟、抗氧劑、金屬減活劑、降凝劑加入到礦物油中,攪拌均勻得到澄清透明液體b;
20、s3,將澄清透明液體a邊攪拌邊加入到澄清透明液體b中,直至液體呈現(xiàn)穩(wěn)定透明狀,得到可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油。
21、上述的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油的制備方法可進一步設(shè)置為:所述步驟s1中的升溫的溫度為50-60℃。
22、采用上述技術(shù)方案,
23、首先,將磷酸酯加入到合成酯類油中,進行升溫處理,升溫的溫度控制在50-60℃范圍內(nèi),然后進行攪拌操作。通過升溫攪拌,使磷酸酯充分溶解在合成酯類油中,形成均勻的澄清透明液體a。磷酸酯作為極壓抗磨添加劑,能夠在金屬表面形成穩(wěn)定的潤滑膜,提高軋制油的極壓性能和抗磨性能。合成酯類油具有良好的潤滑性和清凈性,能夠與磷酸酯協(xié)同作用,增強油品的整體性能。需要注意的是,升溫時要控制好溫度,避免過高導(dǎo)致磷酸酯分解或合成酯類油變質(zhì);攪拌要充分均勻,確保磷酸酯完全溶解,避免局部濃度不均。
24、其次,將氯化石蠟、抗氧劑、金屬減活劑、降凝劑加入到礦物油中,進行攪拌操作,直至混合均勻,得到澄清透明液體b。將各添加劑均勻分散在礦物油中,形成穩(wěn)定的油品體系。氯化石蠟作為輔助極壓抗磨添加劑,提供一定的潤滑保護;抗氧劑能夠捕捉自由基,抑制氧化反應(yīng),延長油品使用壽命。金屬減活劑可減少金屬離子的催化作用,降低腐蝕風險;降凝劑則改善油品的低溫流動性,防止凝固。需要注意的是,攪拌時要充分均勻,確保各添加劑完全分散,避免沉淀或分層;對于不同類型的添加劑,要按照一定的順序和比例加入,以保證最佳的協(xié)同效果。
25、最后,將澄清透明液體a邊攪拌邊加入到澄清透明液體b中,直至液體呈現(xiàn)穩(wěn)定透明狀,得到最終的可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油。將磷酸酯和合成酯類油的混合物與礦物油及其它添加劑的混合物進行充分混合,形成均勻穩(wěn)定的油品。攪拌過程中,兩種液體相互融合,各組分充分分散,形成協(xié)同作用,使軋制油具備優(yōu)異的潤滑性、極壓抗磨性、抗氧化性、抗腐蝕性和低溫流動性等綜合性能。需要注意的是,攪拌速度要適中,避免過快導(dǎo)致氣泡產(chǎn)生;加入液體a時要緩慢均勻,避免局部濃度不均;混合完成后要靜置一段時間,觀察油品的穩(wěn)定性,確保無沉淀或分層現(xiàn)象發(fā)生。
26、本發(fā)明的有益效果:
27、(1)本技術(shù)研發(fā)的一種可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油,可直接乳化進入水中,清洗簡單,為應(yīng)用企業(yè)降低了清洗工序的難度,降低生產(chǎn)成本;使用礦物油與合成酯類油調(diào)和物作為體系基礎(chǔ)油,調(diào)合比例約1:3,確保了體系的水乳化性,無需加入乳化劑類添加劑調(diào)節(jié)體系在水中的乳化性,防止了油品在使用過程中因乳化劑產(chǎn)生過多泡沫等問題發(fā)生。
28、(2)使用磷酸酯類添加劑部分替代氯化石蠟,降低氯化石蠟的添加劑量,從而減輕軋制油的污染以及有害程度,同時偏水溶性的磷酸酯胺鹽還可提升體系的水溶解性。但這類添加劑在礦物油中的溶解性欠佳,且即使溶解后長時間靜置儲存也存在析出問題,本技術(shù)使用礦物油與合成酯類油調(diào)合物作為基礎(chǔ)油,合成酯類油對磷酸酯胺鹽類添加劑具有良好的溶解性,并且合成酯類油能很好地溶于礦物油,解決了體系穩(wěn)定性的問題。
29、(3)本發(fā)明研發(fā)的一種可乳化清洗的低溫型高極壓不銹鋼管軋制油,具備良好的低溫使用性能,在寒冷地區(qū)以及冬季開放式廠房環(huán)境中應(yīng)用具有良好的適應(yīng)性。氯化石蠟的分子結(jié)構(gòu)屬于氯化鏈烷烴,飽和度高,在低溫條件下分子之間會彼此接近,析出形成蠟晶,隨后蠟晶相互聯(lián)結(jié)造成油品整體的凝固。這就是氯化石蠟型軋制油產(chǎn)品低溫使用性能不好的原因。而本技術(shù)針對氯化石蠟特性加入聚α烯烴型降凝劑,可有效在蠟晶形成的同時吸附在其表面,防止相互聯(lián)結(jié);并且使用聚甲基丙烯酸酯型降凝劑,來對體系配制的礦物油與合成酯類油調(diào)合物起到降低傾點的作用,兩種降凝劑復(fù)配使用,很好的降低了整體配方的傾點,保障了軋制油產(chǎn)品的低溫使用性。
30、下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。