[发明专利]金属轧制油链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯添加剂及制备方法

说明书

技术领域

     本发明涉及润滑剂领域，尤其涉及一种具有乳化性能，润滑性能，极压性能和抗油焦功能的金属轧制油链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯添加剂及制备方法。

背景技术

在冷轧钢板或钢带时，要经过酸洗—冷轧—清洗—退火—平整—检查等各工序。一般在冷轧时，被轧制材料的压下率为40%至90%，另外轧制负荷也为800吨—1500吨的高负荷。在这种高负荷情况下，轧制油可起到防止轧辊与被轧制材料直接接触的润滑作用。一般金属轧制油的组成都为以油脂，矿物油或脂肪酸合成脂等为基础油，添加防锈剂、极压剂、油性剂、抗氧化剂等助剂，再加入乳化剂制成水包油的乳化液。通常以1-20%的浓度使用，但近来为了提高冷轧的生产效率，随着轧制技术的提高，高速大批量的轧制生产变形量超过90%的钢板变为可能，因此对轧制油的润滑性，循环稳定性，轧制后的表面清净性，可操作性，抗油焦能力提出了越来越高的要求。但现在使用乳化剂的轧制油，往往通过改变乳化剂的种类，添加的量来控制乳化液亚稳定性来调整钢板表面油附着量，进而控制轧制润滑性，但这种体系的金属轧制油的润滑性能不能满足轧制大变形量大宽度极薄钢板所要求高润滑性，而产生钢板表面的划伤，甚至造成钢板断带等质量事故。所以必须通过改变，加入润滑剂，极压添加剂的种类和添加的量来提高并控制轧制润滑性，由于润滑剂，极压添加剂的加入又会有增加油焦和影响钢板的退火清净性的趋势，所以又必须调整抗油焦添加剂的种类和添加量，还需要重新调整乳化剂的种类和添加的量来调整乳化液的亚稳定性，使整个金属轧制油的添加剂配方体系变得非常复杂，加上轧制过程中产生的铁分附着于带钢、辊系以及轧机机架内部等乳化液相关接触部位，将造成所谓的轧制脏污，对清洗、退火等后期工作造成影响，同时造成轧机及周围的脏污，损害操作环境等种种问题。

发明内容

     本发明的目的是提供一种具有高乳化性能、润滑性和极压性能，抗油焦功能，防止钢板表面划伤和良好的钢板轧后退火清净性的金属轧制油链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯添加剂及制备方法。

     本发明是这样实现的：金属轧制油链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯添加剂，包括以下成分：合适烷基的链烯基马来酸酐、合适聚合度的聚乙二醇、五氧化二磷、催化剂，其特征在于：合适烷基的链烯基马来酸酐和合适聚合度的聚乙二醇在催化剂的作用下反应生成链烯基丁二酸单聚乙二醇酯；链烯基丁二酸单聚乙二醇酯和五氧化二磷反应生成链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯和双链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯。

     本发明所述的合适烷基的链烯基马来酸酐为链烯基可以从丁烯基, 辛烯基，十二烯基到平均分子量为700, 1000, 1300, 2300的聚∝烯烃；所述的合适聚合度的聚乙二醇为平均分子量从200到3000的聚乙二醇；所述的催化剂为甲基苯磺酸，磷酸和酸性阳离子树脂甲基苯磺酸。        

     本发明所述的链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯的化学结构式是：

                                                                   ；

所述的双链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯的化学结构式是：

     ；

链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯和双链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯的化学结构式中： R是C4 ，C8 ，C12 烯烃， 也可以是平均分子量为700-2300的聚∝ 烯烃，(C2H4O)n 是聚乙二醇的核，n为4-20。

      本发明所述的金属轧制油链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯添加剂的制备方法，包括以下步骤：1）在带有回流冷凝管的三口烧瓶中，在氮气气氛中按摩尔比0.5:0.5加入链烯基马来酸酐和聚乙二醇，加入链烯基马来酸酐重量的1%的催化剂，加入反应物总量的10%的二甲苯为溶剂，搅拌后升温到110~150℃，反应期间每0.5小时分析反应体系的酸值，直到酸值不变为止，反应3~5小时，然后将溶液减压，使体系真空度达到0.07~0.08Mpa,,蒸出溶剂二甲苯，反应产物作为下步反应的原料；2）在带有回流冷凝管的三口烧瓶中，加入上步反应物，在氮气气氛中加热到40℃，然后逐渐加入0.35摩尔的五氧化二磷，控制反应物的温度不超过55℃，待五氧化二磷全部加完后升温到95~98℃，保温3~4小时，反应物冷却后便得到单链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯单和双链烯基丁二酸聚乙二醇磷酸酯混合物。