[发明专利]轧制润滑剂组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧制润滑剂组合物及其用途。

背景技术

轧制生产过程中，通过润滑剂来满足当前轧钢生产中节能降耗、清洁生产、提高产品质量的需要。而随着现代轧机轧制速度、压下量及用户对产品表面质量要求的不断提高，对冷轧润滑剂的使用性能，尤其是极压润滑性能与冷却性能提出了更高的要求。

目前常见的冷轧轧制润滑剂主要分为两类：一类是基础油或油性剂，加以各种添加剂复配后直接应用的纯油型润滑剂；另一类则是以基础油或油性剂，加以各种添加剂和适当乳化剂复配，应用时兑水成不同浓度的热力学不稳定的乳化液后应用。上述第一类冷轧润滑剂主要存在的不足在于纯油型润滑剂的冷却性能较差，不能及时带走高压、高速轧制产生的热量，影响板型，且油温度过高会影响油品的抗氧化性能，从而降低其使用寿命。这类专利报道较多，例如专利CN1653166A中公开了一种能够抑制不锈钢轧板黯斑的冷轧润滑剂，专利CN1126809C则公开了一种用于高速轧机的冷轧不锈钢薄板润滑剂。第二类冷轧润滑剂加入了适量乳化剂，兑水后冷却性能较好，但由于乳化液为热力学不稳定状态，需要特定的设备及使用条件维持乳化液的动态稳定，乳化液的稳定性与其润滑性能有关，且乳化液的状态对水质、使用温度、杂油的混入比较敏感，因此该类润滑存在应用条件相对苛刻、维护成本较高的问题，且使用后的废液处理成本较高。针对此类轧制乳化润滑剂的相关专利报道也较多，例如为了提供具有较好润滑性和清净性的冷轧润滑剂，日本专利JP56-135600或JP59-80498中已经提出建议，但到目前为止还没有得到满意结果。为了改善乳化型冷轧轧制润滑剂的乳化稳定性，专利JP-A10-231494和CN1332001C均提出了相应的改进方案，但仍存在实际高速轧制场合，轧板温度过高，退火清净性能差等问题。而且现用冷轧乳化液大多存在极压润滑性能相对不足，润滑不充分的问题。或为了达到润滑要求，加入了过多的传统极压润滑剂，如硫化烯烃、硫化动植物油、磷酸酯等，不仅会因硫、磷等活性元素过量，降低了润滑剂的防锈性能而使轧件表面易锈蚀，还会因恶化工人工作环境，达不到安全环保的使用要求。

纳米技术的兴起和发展，促进了纳米粒子在润滑领域的应用基础研究，并取得了一些成果。但目前国内外纳米润滑的研究重点主要集中在对重要机械设备的润滑如汽车发动机及重要传动轴承润滑油的研究。在工艺润滑方面，尤其是应用于水溶性冷轧润滑剂的研究相对较少。随着纳米技术的发展与石油资源的短缺，水溶性纳米轧制液将是未来的发展方向且符合环保发展趋势。但是，现有的水基润滑剂，如专利CN1970707A，公开了一种由纳米氧化硅粒子、水溶性磷酸酯、碱和水组成的水基润滑剂组合物，它存在极压润滑性能、防锈与冷却性能难以平衡的问题，且该组合物主要应用于金属切削加工。钢铁工业作为能源消耗大户，润滑剂的用量大且对其使用性能要求逐渐提高。因而发明一种具有良好润滑性能，且润滑性能的提高不影响其防锈、冷却性能，使用安全环保，且应用于轧制过程的水基润滑剂是很有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有水基润滑剂存在极压润滑性、防锈性与冷却性难以平衡的问题，提供一种新的轧制润滑剂组合物。该轧制润滑剂组合物在满足轧制润滑要求的同时，还保证了冷却性、轧后钢板的高清净性以及工序间的防锈性，具有使用便捷、维护方便、安全环保的特点。本发明所要解决的技术问题之二是提供所述轧制润滑剂组合物的用途。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种轧制润滑剂组合物，以重量份数计，包括以下组份：

a)5～15份水溶性润滑剂；

b)1～7份水溶性极压抗磨剂；

c)5～20份水溶性纳米材料；

d)5～15份水溶性防锈剂；

e)35～75份水；

其中，所述水溶性纳米材料选自油酸钠修饰的硼酸铝纳米微粒、油酸三乙醇胺修饰的硼酸镍纳米微粒、油酸钠修饰的硼酸锌纳米微粒、油酸修饰的TiO₂纳米微粒、油酸钠修饰的硼酸镧纳米微粒、壬烷磺酸钠修饰的金刚石纳米微粒、乙氧基化烷基磷酸酯修饰的金刚石纳米微粒、水溶性富勒烯-甲基丙烯酸共聚物纳米微粒、水溶性富勒烯-乙烯基吡咯烷酮共聚物纳米微球、水溶性富勒烯-衣康酸共聚物纳米微球、水溶性富勒烯-苯乙烯-丙烯酸共聚物纳米微球中的至少一种。