CN102002714B - 湿平整液组合物及其用途 - Google Patents

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本发明涉及一种湿平整液组合物及其用途，主要解决现有技术中存在的湿平整液不能满足平整过程中压下率大于3.0％要求的问题。本发明通过采用以重量份数计包括以下组份：a)5～50份的防锈剂；b)1～12份的清洗剂；c)0.5～10份的润滑剂；d)28～93.5份的水组合物的技术方案较好地解决了该问题，可用于冷轧钢板的平整工序中。

Description

湿平整液组合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种湿平整液组合物及其用途。
背景技术
冷轧钢板的生产过程一般包括酸洗、轧制、退火、平整和精整5个工序。平整是带钢经退火后在一定压下率下所进行的冷精轧过程，该工序在很大程度上决定了成品带钢的表面形态、板形、力学性能和工艺性能。平整工艺分为干平整和湿平整两种，目前多以湿平整工艺为主，即采用湿平整液以防止钢板表面划伤影响表面质量。湿平整液可分为无机型(亚硝酸盐)平整液和有机型(有机胺盐)平整液两种。虽有报道称亚硝酸盐类化合物对人体具有一定危害作用，但当前有关湿平整液专利中仍多数以无机盐型(亚硝酸盐)平整液为主，此类平整液主要存在清洗性能差、板面光亮度差以及亚硝酸盐带来的健康问题；而到目前为止，涉及有机胺盐类湿平整液的专利报道较少，该领域亟待开发。
由于无机亚硝酸盐类湿平整液在使用过程中对环境和人类健康被证明会产生不良影响，所以目前亚硝酸盐类平整液正逐渐被市场淘汰，例如专利US004366077中介绍了一种含有亚硝酸盐防锈剂的无机盐类湿平整液。在有机胺盐类湿平整液专利中，DE3923283A1公开了一种添加剂，其分子结构式如下所示：
Figure G2009101948918D00011
该平整液PH值在8～11之间，具有较好的防锈和清洗性能，但其润滑性能表现一般。CN200710023703.6A和CN02146602.5A中也介绍了利用有机酸和有机胺复配替代无机类中的亚硝酸盐组分，达到防锈抗腐作用，并具有一定的抗黄斑作用。但至今为止，在所报道的所有中外湿平整液专利中，均未就其湿平整液的极压润滑性能加以介绍，通常的普通湿平整液仅满足带钢经过退火后以0.3％～3.0％的压下率所进行的平整过程的要求。然而随着轧制工艺的不断进步发展，目前已有许多工艺要求的压下率大大超过3.0％，因此要求湿平整液在原配方基础上要具有更好极压润滑性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的湿平整液不能满足平整过程中压下率大于3.0％要求的问题，提供一种新的湿平整液组合物。该组合物用于冷轧钢板的平整工序时，在具有良好防锈性和清净性的同时，还具有更好的极压润滑性能，能够满足3～10％更高压下率的要求。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种所述湿平整液组合物的用途。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种湿平整液组合物，以重量份数计包括以下组份：
a)5～50份的防锈剂；
b)1～12份的清洗剂；
c)0.5～10份的润滑剂；
d)28～93.5份的水；
其中所述防锈剂选自苯甲酸钠、苯甲酸单乙醇胺、对硝基苯甲酸单乙醇胺、癸二酸钠、癸二酸单乙醇胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸单乙醇胺、十二苯磺酸钠、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷酸酯二乙醇胺、硼酸单乙醇胺或水溶性硼酸酯中的至少一种；
所述清洗剂选自十二烷基苯磺酸钠、油醇硫酸酯钠盐、十二烷基氨基丙酸钠、烷基二甲基甜菜碱、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；
所述润滑剂选自马来油酸三异丙醇胺盐、油酸三乙醇胺、椰油酸单乙醇胺酰胺磷酸酯、油酸聚氧乙烯酯、羧酸环氧乙烷加成物、羧酸环氧丙烷加成物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、烷基环氧乙烷基硫代磷酸酯或水溶性硫代磷酸酯中的至少一种。
上述技术方案中，以重量份数计，防锈剂的用量范围优选范围为10～40份，更优选范围为15～30份；清洗剂的用量优选范围为3～10份，更优选范围为5～8份；润滑剂的用量优选范围为1～8份，更优选范围为2～7份；水的用量优选范围为42～86份，更优选范围为55～78份。以重量份数计，所述组合物中优选还包括e)1～15份的pH值调节剂，其用量优选范围为3～12份；其中pH值调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺或N-甲基-2，3-二羟丙基胺中的至少一种。以重量份数计，所述组合物中优选还包括f)0.1～5份的清洗助剂，其用量优选范围为0.1～3份；其中清洗助剂选自碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、焦磷酸四钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸四钠或二胺三乙酸钠盐中的至少一种。以重量份数计，所述组合物中还包括g)0.01～0.5份的消泡剂，其用量优选范围为0.05～0.2份；其中消泡剂选自聚醚、甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：所述湿平整液组合物用于冷轧钢板的平整工序。
本发明湿平整液组合物的制备方法如下：将水加热到35～45℃，搅拌中依次加入所需量的防锈剂、pH值调节剂、清洗剂、清洗助剂、润滑剂和消泡剂，充分搅拌0.5～10小时后停止搅拌和加热，静置1～3小时后过滤灌装即可。
本发明人惊奇地发现，本发明的湿平整液组合物由于充分利用了各组分之间的协同作用，不仅具有良好的防锈性能和清洗性能，而且还具有更好的极压润滑性能。适用于冷轧钢板退火后的湿平整工艺，能满足压下率0.3～10％的要求，能确保高速，平稳轧制；在压下率要求较高时大于3％时尤其适合。本发明组合物合适的极压润滑性能能提供适宜的润滑保障，从而减少钢板磨损，提高板面质量，同时也解决了因极压润滑性能提高而导致清洗性能降低这一技术难点。此外，本发明组合物中不含亚硝酸钠对人体有害的物质，安全可靠，取得了较好的技术效果。
本发明的湿平整液组合物的评定方法如下：
外观：采用目测方法测定。
清洗性能：采用重量法测定待测液的清洗性能。
极压润滑性能：采用四球机试验方法(GB/T 3142)测试待测液的极压润滑性能。
防锈性能：将2克无锈铸铁屑用120号溶剂汽油洗涤二次，沥干后迅速用热风吹干，然后均匀地铺放在底部放有中间划了30毫米×30毫米方格滤纸(其中分为5毫米×5毫米大小方格共36格)的培养皿上。用移液管吸取4重量％待测液2毫升，均匀地洒在铁屑上，盖上培养皿，室温下放置72小时观察铁屑锈蚀变化情况，然后用自来水冲洗掉滤纸上的铁屑，用热风将滤纸吹干，参照表1的防锈评定标准检查、评定滤纸上的锈蚀情况。
表1
Figure G2009101948918D00041
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1～12】
将水加热到40℃，搅拌中依次加入所需量的防锈剂、pH值调节剂、清洗剂、清洗助剂、润滑剂和消泡剂，充分搅拌2小时后停止搅拌和加热，静置1.5小时后过滤灌装即可。各组份及其含量见表2，性能见表3。表2中，
EL-20：蓖麻油聚氧乙烯醚            HEDTA：二胺三乙酸钠盐
STPP：三聚磷酸钠                   EDTA-4Na：乙二胺四乙酸四钠
EL-30：蓖麻油聚氧乙烯醚            AEO-6：脂肪醇聚氧乙烯6醚
EO/PO聚醚：环氧乙烷/环氧丙烷聚醚
【对比例1】
专利CN200710023703.6A【实施例6】的湿平整液，其组成如下：C8～C12脂肪酸30％，2-氨基-2-甲基1-丙醇25％，巯基苯并噻唑24.9％，钨酸钠5％，碳酸钠5％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1％，水10％。其性能见表3。
【对比例2】
专利DE3923283A1【实施例4】的湿平整液，其组成如下：盐酸乙醇胺14％，异酞酸7％，油酸三乙醇胺盐14％，癸二酸锌7％，月桂酰-N-甲基氨基乙酸钠5％，水53％。其性能见表3。
Figure G2009101948918D00051
表3
  外观   清洗性能   防锈性能   极压润滑性能(PB)，N*
  实施例1   透明红棕色液体   91.99％   0级   235
  实施例2   透明红棕色液体   90.85％   1级   235
  实施例3   透明红棕色液体   88.48％   0级   196
  实施例4   透明红棕色液体   92.44％   0级   314
  实施例5   透明红棕色液体   92.38％   0级   314
  实施例6   透明淡黄色液体   84.88％   1级   235
  实施例7   透明淡黄色液体   90.25％   2级   314
  实施例8   透明淡黄色液体   82.89％   1级   314
  实施例9   透明淡黄色液体   91.26％   0级   314
  实施例10   透明红棕色液体   88.46％   0级   196
  实施例11   透明红棕色液体   84.36％   2级   314
  实施例12   透明红棕色液体   90.72％   1级   392
  对比例1   透明红棕色液体   84.75％   1级   157
  对比例2   透明淡黄色液体   79.40％   2级   118
*表3中所示所有实施例的极压润滑性能均采用四球机试验方法测试，通过生产实践证明：PB值＜20kg(即196N)的湿平整液产品能满足压下率为0.3～3％的平整工艺要求；20kg(即196N)＜PB值＜24kg(即235N)的湿平整液产品能满足压下率为3～6％的平整工艺要求；24kg(即235N)＜PB值＜32kg(即314N)的湿平整液产品能满足压下率为6～10％的平整工艺要求。

Claims (10)

1.一种湿平整液组合物，以重量份数计包括以下组份：
a)5～50份的防锈剂；
b)1～12份的清洗剂；
c)0.5～10份的润滑剂；
d)28～93.5份的水；
其中所述防锈剂选自苯甲酸钠、苯甲酸单乙醇胺、对硝基苯甲酸单乙醇胺、癸二酸钠、癸二酸单乙醇胺、十二烯基丁二酸二乙醇胺、油酸单乙醇胺、十二苯磺酸钠、十八苯磺酸胺、聚烷氧基磷酸酯二乙醇胺、硼酸单乙醇胺或水溶性硼酸酯中的至少一种；
所述清洗剂选自十二烷基苯磺酸钠、油醇硫酸酯钠盐、十二烷基氨基丙酸钠、烷基二甲基甜菜碱、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、C12～C18脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；
所述润滑剂选自马来油酸三异丙醇胺盐、椰油酸单乙醇胺酰胺磷酸酯、油酸聚氧乙烯酯、羧酸环氧乙烷加成物、羧酸环氧丙烷加成物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、蓖麻油聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油、烷基环氧乙烷基硫代磷酸酯或水溶性硫代磷酸酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，
a)防锈剂的用量范围为10～40份；
b)清洗剂的用量范围为3～10份；
c)润滑剂的用量范围为1～8份；
d)水的用量范围为42～86份。
3.根据权利要求2所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，
a)防锈剂的用量范围为15～30份；
b)清洗剂的用量范围为5～8份；
c)润滑剂的用量范围为2～7份；
d)水的用量范围为55～78份。
4.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中还包括e)1～15份的pH值调节剂，其中pH值调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺或N-甲基-2，3-二羟丙基胺中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中pH值调节剂的用量为3～12份。
6.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中还包括f)0.1～5份的清洗助剂，其中清洗助剂选自碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、焦磷酸四钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸四钠或二胺三乙酸钠盐中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中清洗助剂的用量为0.1～3份。
8.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中还包括g)0.01～0.5份的消泡剂，其中消泡剂选自聚醚、甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的湿平整液组合物，其特征在于以重量份数计，所述组合物中消泡剂的用量为0.05～0.2份。
10.权利要求1～9任一项所述的湿平整液组合物用于冷轧钢板的平整工序。
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