[发明专利]一种清净型环烷基铜冷轧乳化油及其制备方法与应用

说明书

本发明属于金属加工润滑技术领域，具体涉及一种清净型环烷基铜冷轧乳化油及其制备方法与应用。所述清净型环烷基铜冷轧乳化油，其组成按质量百分比计，包括：乳化剂4％～6％，摩擦改进剂2％～5％，金属减活剂3％～5％，极压抗磨剂2％～4％，抗氧剂0～1％，杀菌剂0～1％，基础油余量。所述基础油为40℃运动粘度为40～50mmsupgt;2/supgt;/s的加氢处理环烷基油。本发明相比于传统石蜡基铜冷轧乳化油，具有倾点低、稳定性强、清洁度高、退火清净性好、减摩能力强、防铜带变色的优点，适用于铜及铜合金板带材冷轧过程的工艺润滑。

技术领域

本发明属于金属加工润滑技术领域，具体涉及一种清净型环烷基铜冷轧乳化油及其制备方法与应用。

背景技术

铜及铜合金板带材冷轧加工过程中，在剧烈金属变形下，伴随着大量摩擦磨损、变形热与摩擦热的产生，必须兼顾润滑与冷却，因此需要使用乳化液进行冷轧工艺润滑，以达到降低轧制功耗、提高轧后板带表面质量、降低温度、保护轧辊等目的。

目前铜冷轧乳化油主要以石蜡基矿物油作为基础油，有时复配部分植物油或合成酯，存在倾点高、退火清净性不佳的问题。相比于石蜡基油，环烷基油具有含蜡少、密度大、溶解性强、蒸发损失大、粘度指数低、摩擦系数高的特点。作为铜冷轧乳化液基础油，相比于传统的石蜡基油，环烷基油具有以下优势：由于含蜡少，环烷基油具有较低的倾点，有利于在温度较低的季节或地区进行储存和使用；由于密度大，环烷基油密度与水更接近，有利于乳化油在稀释为乳化液后不易分层，具有更好的分散稳定性；冷轧生产中，经常出现如液压油、油膜轴承油等杂油漏入乳化液系统的情况，环烷基油良好的溶解性可以提高乳化液的耐杂油能力，减小杂油对轧后铜带清洁性的影响；由于环烷基油蒸发损失大，轧制完成后残留在表面的油液可以在退火过程中充分挥发、分解，有利于提高退火清净性。

在设备润滑用油的应用场景中，润滑状态多处于弹流体润滑，由于环烷基油黏度指数较低，随设备运行温度升高，环烷基油黏度降低会造成不利影响。而冷轧润滑多处于极压润滑与流体润滑的混合润滑状态，乳化油稀释为乳化液作为润滑介质，水相可以提供良好的冷却能力，可使油液保持在相对稳定的温度范围，不会发生类似问题。相比于其他常见有色金属，铜冷轧过程变形抗力更大；相比于黑色金属，铜冷轧对于清洁性与轧后板带的表面质量要求更高。由于环烷基油摩擦系数高于石蜡基油，因此传统的铜冷轧工艺润滑常使用石蜡基油作为基础油，有时复配部分植物油或合成酯进一步改善润滑效果。然而基础油仅提供了最基础的润滑作用，可以通过对功能性添加剂的设计来弥补环烷基基础油的不足，同时让产品拥有倾点高、分散稳定性好、退火清净性好等诸多优点。

综上所述，环烷基油应用于铜冷轧润滑中有诸多优点，具有广阔的应用前景，目前环烷基油在国内主要应用于变压器油、冷冻机油、橡胶油领域，而在铜冷轧乳化油中应用较少。

发明内容

针对现有铜冷轧乳化油产品的局限性，本发明提供一种倾点低、退火清净性好、减摩能力强、防铜带变色的铜冷轧乳化油，同时提供一种该乳化油的制备方法与应用。

本发明技术方案如下：

首先，作为本发明目的之一，提供一种清净型环烷基铜冷轧乳化油，其组成按质量百分比计，包括：乳化剂4％～6％，摩擦改进剂2％～5％，金属减活剂3％～5％，极压抗磨剂2％～4％，抗氧剂0～1％，杀菌剂0～1％，基础油余量。

所述基础油为40℃运动粘度为40～50mm²/s的加氢处理环烷基油。

所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，其中脂肪醇基团为十二醇、十三醇、十四醇中的一种或多种组合。优选的，乳化剂亲水亲油平衡值在9～12范围内。

更优选的，所述乳化剂为两种或两种以上聚合度不同的脂肪醇聚氧乙烯醚复配，且各脂肪醇聚氧乙烯醚的环氧乙烷聚合度在3～9范围内。

所述摩擦改进剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸单酯，其脂肪醇基团为十二醇、十三醇、十四醇中的一种或多种。