CN103205308A - 一种湿平整液组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷轧钢板生产中平整工序段所用的湿平整液组合物，其组成成分及重量百分比为：5%~35%的复合防锈剂、2%~15%的有机膦缓蚀螯合剂、6%~10%的有机多胺PH值调节剂、6%~18%的润滑剂、0.1%~2%的表面活性剂及余量的去离子水，其中复合防锈剂为三元羧酸铵盐与多聚磷酸铵盐按重量百分比为1:3~5:1复配。本发明所提供的湿平整液组合物可以替代传统的含亚硝酸盐型湿平整剂，不仅环保，还具有优异的防锈性能，在低浓度（1wt%浓度）下使用，铁屑滤纸防锈试验0级仍可达20d以上，能大大降低湿平整液组合物的使用成本。

Description

一种湿平整液组合物

技术领域

本发明涉及一种冷轧钢板生产中平整工序段所用的湿平整液组合物。

背景技术

冷轧钢板的生产过程一般包括酸洗、轧制、退火、平整和精整五个工序。平整是带钢经再结晶退火后以0.3~3%的压下率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状态、板形、力学性能和工艺性能。以往的平整生产是不用工艺润滑的干法平整，从70年代起，为了提高防锈能力和改善带钢质量，广泛采用水溶性或油溶性防锈剂作为平整剂喷洒辊缝，进行湿法平整。

与干平整相比，湿平整主要有以下优点: ①可确保平整延伸率的实现；②可改善带钢表面的清洁状况，保持平整机及精整机组各辊面的清洁，避免因杂质压入、杂质粘着而产生辊痕等缺陷，既方便辊型调整，又防止冷轧钢板表面发生划伤而影响冷轧钢板表面质量； ③平整后的带钢具有防锈效果，钢卷在仓库中短期储存不生锈； ④ 减少了带钢与轧辊的磨损，因而可减少轧辊消耗，提高轧辊寿命，在相同的平整条件下可降低轧制力30 %～40 %。

平整用的工艺润滑剂——湿平整剂, 一般可分为两大类：一类含有亚硝酸盐，另一类不含亚硝酸盐。含有亚硝酸盐的湿平整剂的防锈性能较强，但由于在使用时须将湿平整剂喷洒在钢板上，它们呈细雾状分布在轧机机座周围的空气中形成气溶胶，会对人体造成危害。而不含亚硝酸盐的湿平整剂较难保证对湿卷绕的钢带有足够的防腐蚀作用。

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，涉及有机胺盐类湿平整液的专利报道近几年也开始增多。亚硝酸盐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；有机胺盐类湿平整液主要存在防锈性能较差，需要使用浓度较高（从而使用成本较高）等问题。

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；

专利CN200910194891中使用的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、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、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；

专利CN201110097484中使用的防锈剂仅为简单的磷酸的单乙醇铵盐；

专利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。其中有机酸是C6-C14直链二元酸或C8-C12脂肪酸、对叔丁基苯甲酸、对硝基苯甲酸、C一异壬酞基氨基酸衍生物；有机胺是一乙醇胺或二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、吗琳,N-甲基吗琳,2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。

至今为止，现有技术所提供的环保型湿平整剂防锈性能一般，1wt%浓度下的铁屑滤纸防锈试验（JB/T 9189-1999 水基材料防锈试验方法铸铁粉末法）通常小于15d，造成精整前库的钢卷封存时间较短。因此为了提高防锈性能，现有技术所提供的湿平整剂一般使用的浓度较大（如3wt%-5wt%），从而使得成本较高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种能在低浓度（1wt%浓度）下使用且防锈性能好的环保型水基湿平整液组合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种湿平整液组合物，其组成成分及重量百分比如下：

其中所述复合防锈剂为三元羧酸铵盐与多聚磷酸铵盐的复配，其重量百分比为1:3~5:1。

所述湿平整液组合物还包括0.03 wt % ~0.3wt%的消泡剂。

所述三元羧酸铵盐具有如下结构：

其中n=3~10。

所述多聚磷酸铵盐由等物质的量的四磷酸与三乙醇胺在室温下反应制成。

所述有机膦缓蚀螯合剂选自羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、乙二胺四甲叉膦酸 、二乙烯三胺五甲叉膦酸-羟基膦酰基乙酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸或双1，6亚己基三胺五甲叉膦酸中的至少一种。

所述润滑剂选自油酸三异丙醇胺盐、油酸三乙醇胺、油酸聚氧乙烯酯或烷基环氧乙烷基硫代磷酸酯中的至少一种。

所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、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、辛基酚聚氧乙烯醚或C12-C18脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

所述有机多胺PH值调节剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或羟乙基乙二胺中的至少一种。

所述消泡剂选自聚醚、甲基硅油、二甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

所述去离子水的导电率小于5μS/cm。

在上述技术方案中，三元羧酸铵盐与多聚磷酸铵盐按重量百分比1:3~5:1复配时，具有很好的防锈性能；

润滑剂的加人能够降低作用在轧辊上的轧制力及电能消耗量，减少换辊次数，减少轧辊的磨损，使钢板表面获得稳定而均匀的粗糙度；

由于铁的氢氧化物在碱中不溶解，可以在金属表面上生成保护膜，使钢板在碱溶液中的腐蚀速度比酸性溶液中要小，因此湿平整液组合物应为碱性，但碱性不能太高，过高的值会损害人的皮肤且对环境不利，所以在湿平整液组合物中还需加入一定量的有机多胺调节湿平整液组合物的pH值为9~11；

表面活性剂主要起清洗作用，本发明要求添加少量表面活性剂以降低表面张力，改善湿平整液组合物对钢板表面的润湿性，使湿平整液组合物在钢板表面充分润湿并均匀吸附。同时通过试验还发现, 表面活性剂中有不少品种兼有防锈作用，经过适当的选配可满足在平整工艺过程中对钢板既具有清洗作用、又有缓蚀的作用；

去离子水电导率应小于5μS/cm，因为硬水中含有硫酸钙、硫酸镁、碳酸氢钙、碳酸氢镁以及氯化钙等盐类，若用硬水配制湿平整液组合物, 这些盐就容易在溶液中形成沉淀，降低湿平整液组合物的使用性能，所以配制湿平整液组合物时必须要选择去离子水, 且去离子水中钠离子的浓度不能大，因为钠的增加会导致泡沫产生。

本发明与现有技术相比，有益效果为：本发明所提供的湿平整液组合物可以替代传统的含亚硝酸盐型湿平整剂，不仅环保，还具有优异的防锈性能，在低浓度（1wt%浓度）下使用，铁屑滤纸防锈试验0级仍可达20d以上，能大大降低湿平整液组合物的使用成本。

防锈性能试验方法：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30mmX 30mm方格滤纸(其中分5mm×5mm大小方格共36格)的培养皿上。用移液管吸取一定质量浓度的待测液2毫升，均匀地洒在铁屑上，盖上培养皿，室温下放置一定时间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

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明。

以下所有实施例中的多聚磷酸铵盐由等物质的量的四磷酸与三乙醇胺在室温下反应制成，三元羧酸铵盐具有如下结构：

其中n=3~10。

实施例1

将下列组成成分按如下重量百分比混合搅拌，得产品：

上述实施例所得湿平整液组合物调成1wt%水溶液，铁屑防锈试验0级20d。

实施例2

将下列组成成分按如下重量百分比混合搅拌，得产品:

上述实施例所得湿平整液组合物调成1wt%水溶液，铁屑防锈试验0级21d。

实施例3

将下列组成成分按如下重量百分比混合搅拌，得产品:

上述实施例所得湿平整液组合物调成1wt%水溶液，铁屑防锈试验0级23d。

实施例4

将下列组成成分按如下重量百分比混合搅拌，得产品:

上述实施例所得湿平整液组合物调成1wt%水溶液，铁屑防锈试验0级25d。

上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿平整液组合物，其特征在于，其组成成分及重量百分比如下：

其中所述复合防锈剂为三元羧酸铵盐与多聚磷酸铵盐的复配，其重量百分比为1:3~5:1。

2.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述湿平整液组合物还包括0.03 wt % ~0.3wt%的消泡剂。

3.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述三元羧酸铵盐具有如下结构：

其中n=3~10。

4.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述多聚磷酸铵盐由等物质的量的四磷酸与三乙醇胺在室温下反应制成。

5.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述有机膦缓蚀螯合剂选自羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、乙二胺四甲叉膦酸 、二乙烯三胺五甲叉膦酸-羟基膦酰基乙酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸或双1，6亚己基三胺五甲叉膦酸中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述润滑剂选自油酸三异丙醇胺盐、油酸三乙醇胺、油酸聚氧乙烯酯或烷基环氧乙烷基硫代磷酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、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、辛基酚聚氧乙烯醚或C12-C18脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述有机多胺PH值调节剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或羟乙基乙二胺中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述消泡剂选自聚醚、甲基硅油、二甲基硅油、羟基硅油、氨基硅油或聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的湿平整液组合物，其特征在于，所述去离子水的导电率小于5μS/cm。