CN115305133A - 润滑型静电喷涂防锈油组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种润滑型静电喷涂防锈油组合物及其制备方法与应用,主要解决现有技术中冷轧需加润滑剂,退火后需喷涂防锈油,防锈油不能同时具有润滑性和防锈性的问题,本发明通过提供一种润滑型静电喷涂防锈油组合物,以重量份数计,由以下组分组成:a)65~90份基础油;b)3~20份磺酸盐防锈剂;c)0.5~20份润滑剂;d)0.1~5份辅助剂;其中,所述润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中至少一种;所述辅助剂选自司盘80、N‑N‑二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2‑十七烯基‑N‑胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中至少两种及其制备方法的技术方案,较好地解决了该问题,可用于润滑防锈一体化的工业应用中。

Description

润滑型静电喷涂防锈油组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及静电喷涂领域,尤其涉及一种润滑型静电喷涂防锈油组合物及其制备方法与应用。
背景技术
经济全球化的日益加快,给我国的装备制造业带来了空前的发展机遇。近年来,我国钢铁工业得到快速发展,冷轧钢板生产需求也一直呈现非常旺盛的局面。冷轧钢板用途十分广范,如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。
传统的冷轧过程中,钢板在冷轧时会因为剧烈的摩擦及变形功而产生大量的热,从而导致粘辊现象,因此需要在辊面上施加适量的润滑剂。在冷轧退火后,需要喷涂防锈油进行保存。近年来,客户更倾向于轧制润滑、防锈一体化的油品,在冷轧过程中,工艺要求油品兼具润滑性能及防锈性能,轧制后的钢板产品无需再涂防锈油。根据目前情况,开发出一种既具有较好的润滑特性,又具有良好的防锈性能的润滑型静电喷涂防锈油产品,具有广阔的应用市场。
现有技术中润滑型静电喷涂防锈油种类较少,CN201911302399.8公开了一种冲压润滑防锈油及其制备方法,由下述组分按重量百分含量组成:聚合酯5~10%,硫化油脂极压剂2~10%,防锈剂2~5%,余量为基础油;CN201810453582.7公开了一种润滑防锈油,由下述组分按重量百分含量组成:石油磺酸钡15~30%,石油磺酸钙10~15%,石油磺酸钠10~20%,太古油5~10%,十二烯基丁二酸一乙醇胺5~10%,聚乙烯醇10000 5~10%,62#机油10~45%;CN201811585822.5公开了一种轴承润滑防锈油及其制备方法,由下述组分按重量百分含量组成:1#基础油20~45%,钙防锈剂1~3%,钡防锈剂1~3%,钠防锈剂3~5%,润滑剂1~4%,抗氧剂0~1%,防腐剂0~1%和2#基础油20~50%。
中国专利CN201910441299.7公开了一种冷轧钢板用静电喷涂防锈油及其制备和性能测试方法,其中,冷轧钢板用静电喷涂防锈油,包括以下重量份数的各组分:基础油70~90份,防锈剂5~20份,成膜剂0.5~10份,助溶剂0.5~5份,抗氧剂0.1~2份,所有组分共计100份;防锈剂包括Deo Add C111和石油磺酸钙;通过将Deo Add C111、石油磺酸钙和成膜剂复配的方式,在一定程度上提高了冷轧钢板用静电喷涂防锈油的湿热防锈和盐雾防锈能力,但其润滑性能无法同时保证,综合性能还需进一步提高。
现有技术中防锈油脂试验试片锈蚀度评定的常用标准为SHT 0217-1998,将锈蚀级别分为A、B、C、D、E五个级别,其中A级代表锈蚀度为0%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是,现有技术中钢板在冷轧时需要施加润滑剂,冷轧退火后还需要喷涂防锈油进行后续防锈,防锈油不能同时具有润滑性能和防锈性能的问题,提供一种润滑型静电喷涂防锈油组合物,该防锈油组合物能够实现冷轧润滑和防锈一体化,同时具有良好的润滑性能和防锈性能的优点。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的应用。
为解决上述技术问题之一,本发明采用的技术方案如下:一种润滑型静电喷涂防锈油组合物,以重量份数计,由以下组分组成:a)65~90份的基础油;b)3~20份的磺酸盐防锈剂;c)0.5~20份的润滑剂;d)0.1~5份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少一种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少一种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少两种。
上述技术方案中,优选地,所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,以重量份数计,由以下组分组成:a)65~80份的基础油;b)5~15份的磺酸盐防锈剂;c)5~20份的润滑剂;d)0.5~2份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少两种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少三种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少四种。
上述技术方案中,优选地,所述的矿物基础油选自MVI 60、MVI 70、MVI 75、MVI100、MVI 125、MVI 150、HVI 60、HVI 70、HVI 75、HVI 100、HVI 125、HVI 150、HVI II-2、HVIII-4或轻质白油中的至少一种;所述的合成基础油选自烷基苯、聚醚或聚α-烯烃中的至少一种。
上述技术方案中,优选地,所述的磺酸盐防锈剂选自石油磺酸钙、石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钙、二壬基萘磺酸锌、二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物、二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物或磺酸钙与羧酸钙盐混合物中的至少两种。
上述技术方案中,优选地,所述的二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物中二壬基萘磺酸钙与磺酸钠的重量比为1:1;所述的二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物中二壬基萘磺酸钙与羧酸钙的重量比为1:1;所述的磺酸钙与羧酸钙盐混合物中磺酸钙与羧酸钙盐的重量比为1:1。
上述技术方案中,优选地,所述的润滑剂选自季戊四醇油酸酯、己二酸二辛酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或油酸甲酯中的至少三种。
上述技术方案中,优选地,所述的季戊四醇油酸酯选自双油酸季戊四醇油酸酯、三油酸季戊四醇油酸酯或四油酸季戊四醇油酸酯中的至少一种。
上述技术方案中,优选地,所述的酚类抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚或烷基单酚中的至少一种。
为解决上述技术问题之二,本发明采用的技术方案为:一种润滑型静电喷涂防锈油组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)按以下组分的重量份数准备原料:a)65~90份的基础油;b)3~20份的磺酸盐防锈剂;c)0.5~20份的润滑剂;d)0.1~5份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少一种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少一种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少两种;
(2)将基础油加入带有搅拌的反应釜中,在70~80℃恒温条件下搅拌至完全溶解,得到物料Ⅰ;
(3)在物料Ⅰ中依次加入磺酸盐防锈剂、辅助剂和润滑剂,在60~70℃恒温条件下搅拌3~4h,得到物料Ⅱ;
(4)物料Ⅱ冷却至40℃以下后进行袋式过滤,即得到润滑型静电喷涂防锈油组合物。
上述技术方案中,优选地,所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物的制备方法,其特征在于以重量份数计,由以下组分组成:a)65~80份的基础油;b)5~15份的磺酸盐防锈剂;c)5~20份的润滑剂;d)0.5~2份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少两种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少三种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少四种。
上述技术方案中,优选地,所述的矿物基础油选自MVI 60、MVI 70、MVI 75、MVI100、MVI 125、MVI 150、HVI 60、HVI 70、HVI 75、HVI 100、HVI 125、HVI 150、HVI II-2、HVIII-4或轻质白油中的至少一种;所述的合成基础油选自烷基苯、聚醚或聚α-烯烃中的至少一种。
上述技术方案中,优选地,所述的磺酸盐防锈剂选自石油磺酸钙、石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钙、二壬基萘磺酸锌、二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物、二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物或磺酸钙与羧酸钙盐混合物中的至少两种。
上述技术方案中,优选地,所述的二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物中二壬基萘磺酸钙与磺酸钠的重量比为1:1;所述的二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物中二壬基萘磺酸钙与羧酸钙的重量比为1:1;所述的磺酸钙与羧酸钙盐混合物中磺酸钙与羧酸钙盐的重量比为1:1。
上述技术方案中,优选地,所述的润滑剂选自季戊四醇油酸酯、己二酸二辛酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或油酸甲酯中的至少三种。
上述技术方案中,优选地,所述的季戊四醇油酸酯选自双油酸季戊四醇油酸酯、三油酸季戊四醇油酸酯或四油酸季戊四醇油酸酯中的至少一种。
上述技术方案中,优选地,所述的酚类抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚或烷基单酚中的至少一种。
为解决上述技术问题之三,本发明采用的技术方案为:将制备得到的润滑型静电喷涂防锈油组合物用于需要轧制润滑和防锈一体化的场合中。
本发明提供的润滑型静电喷涂防锈油组合物,通过对基础油、磺酸盐防锈剂、润滑剂和辅助剂进行选择、协同配合,使获得的润滑型静电喷涂防锈油组合物同时具有良好的防锈性能和润滑性能;其中,通过辅助剂的选择复配使体系中的磺酸盐防锈剂和润滑剂之间产生络合作用,使得组合物同时具有润滑性能和防锈性能,克服了现有技术中添加润滑剂会导致体系不稳定、降低防锈性能的技术壁垒;而且从实验结果也可以看出,将最终制备得到的润滑型静电喷涂防锈油组合物用于冷轧钢板的静电喷涂中,无需将冷轧润滑和防锈油喷涂过程分开,即可实现冷轧润滑和防锈的功能一体化;在盐雾防锈效果测试中,35℃±1℃条件下,当45#钢片的锈蚀度等级为A级时,所需试验时间可长达96h,盐雾防锈性能好;在湿热防锈性能测试中,49℃±1℃和相对湿度95%的条件下,当45#钢片的锈蚀度等级为A级时,所需试验时间可长达552h,湿热防锈性能好;在润滑性能测试中,本发明组合物的皂化值可高达31.25mgKOH/g,润滑性能好,最大无卡咬负荷可高达667N,油膜强度大、承载能力强,具有良好的润滑性能;所以,本润滑型静电喷涂防锈油组合物可实现润滑和防锈一体化,同时具有良好的润滑性能和防锈性能的优点,取得了好的技术效果。
具体实施方式
以下只是本发明的优选实施方式,并非是对本发明保护范围的限制,凡属于本发明思路下的技术方案应当落入本发明的保护范围之内,对于本技术领域内的专业技术人员,在不脱离本发明原理前提下对本发明进行的细微改进和润饰也应当落入本发明的保护范围内。
【实施例1】
一种润滑型静电喷涂防锈油组合物的制备,包括以下步骤:
(1)按以下组分重量份数准备原料:
基础油:HVI II-4,51.5份;十二烷基苯,20份
磺酸盐防锈剂:石油磺酸钙,2份;合成磺酸钡,10份
润滑剂:双油酸季戊四醇油酸酯,5份;己二酸二辛酯,10份
辅助剂:2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉,0.5份;烯基丁二酸酯,1份
(2)将基础油加入带有搅拌的反应釜中,在75±5℃恒温条件下搅拌至完全溶解,得到物料Ⅰ;
(3)在物料Ⅰ中依次加入磺酸盐防锈剂、辅助剂和润滑剂,在65±5℃恒温条件下搅拌3.5±0.5h,得到物料Ⅱ;
(4)物料Ⅱ冷却至40℃以下后,采用10μm的袋式过滤器进行过滤,即得到润滑型静电喷涂防锈油组合物,其性能指标数据见表2所示。
【实施例2~10】
实施例2~10按照实施例1中的各个步骤进行,唯一的区别为原料及原料配比不同,具体见表1;制得的润滑型静电喷涂防锈油组合物的性能指标数据见表2所示。
表1实施例1~10中各组分原料的重量份数
Figure BDA0003056740670000051
Figure BDA0003056740670000061
Figure BDA0003056740670000071
【比较例1】
根据专利CN201910441299.7中实施例1的方法,以重量份数计,将基础油(70N,34.25份;150SN,50份)于100~120℃下在反应釜中加热搅拌1~2h进行脱水;在脱水后的基础油中依次加入防锈剂(Deo Add C111,4份;石油磺酸钙,4份;环烷酸锌,2份;甲基苯并三氮唑,0.15份)、成膜剂(羊毛脂镁皂,2份;微晶蜡,0.1份)和助溶剂(石油磺酸钠,1份;二乙二醇单丁醚,2份),于70~90℃下搅拌1~5h至形成均匀液体;在均匀液体中加入抗氧剂(2,6-二叔丁基对甲酚),搅拌至形成澄清透明液体;将澄清透明液体经过滤装置过滤后,经管道流出,即得静电喷涂防锈油组合物,其性能指标数据见表2所示。
表2实施例1~10及比较例1中静电喷涂防锈油组合物的性能指标数据
Figure BDA0003056740670000072
由表2可知,实施例1~10及比较例1中静电喷涂防锈油组合物的脱脂性能相当;而在盐雾防锈性能试验中,35℃±1℃条件下,当45#钢片的锈蚀度等级为A级时,实施例1~10所需试验时间为72~96h,远长于比较例1的24h,盐雾防锈性能好;在湿热防锈性能测试中,49℃±1℃和相对湿度95%的条件下,当45#钢片的锈蚀度等级为A级时,实施例1~10所需试验时间可长达552h,远长于比较例1的312h,湿热防锈性能好;在润滑性能测试中,实施例1~10的皂化值为20.37~31.25mgKOH/g,大于比较例1的6.7mgKOH/g,润滑性能好,最大无卡咬负荷为510~667N,大于比较例1的294N,油膜强度大、承载能力强,具有良好的润滑性能。
所以,本发明制备得到的润滑型静电喷涂防锈油组合物同时具有良好的防锈性能和润滑性能,可实现润滑和防锈一体化,可用于有润滑和防锈一体化需求的工业应用中。

Claims (10)

1.一种润滑型静电喷涂防锈油组合物,以重量份数计,由以下组分组成:a)65~90份的基础油;b)3~20份的磺酸盐防锈剂;c)0.5~20份的润滑剂;d)0.1~5份的辅助剂;其中,
所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;
所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少一种;
所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少一种;
所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少两种。
2.根据权利要求1所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于以重量份数计,由以下组分组成:a)65~80份的基础油;b)5~15份的磺酸盐防锈剂;c)5~20份的润滑剂;d)0.5~2份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少两种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少三种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少四种。
3.根据权利要求1或2所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于所述的矿物基础油选自MVI 60、MVI 70、MVI 75、MVI 100、MVI 125、MVI 150、HVI 60、HVI 70、HVI 75、HVI100、HVI 125、HVI 150、HVI II-2、HVI II-4或轻质白油中的至少一种;所述的合成基础油选自烷基苯、聚醚或聚α-烯烃中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于所述的磺酸盐防锈剂选自石油磺酸钙、石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钙、二壬基萘磺酸锌、二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物、二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物或磺酸钙与羧酸钙盐混合物中的至少两种。
5.根据权利要求4所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于所述的二壬基萘磺酸钙与磺酸钠混合物中二壬基萘磺酸钙与磺酸钠的重量比为1:1;所述的二壬基萘磺酸钙与羧酸钙混合物中二壬基萘磺酸钙与羧酸钙的重量比为1:1;所述的磺酸钙与羧酸钙盐混合物中磺酸钙与羧酸钙盐的重量比为1:1。
6.根据权利要求1或2所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于所述的润滑剂选自季戊四醇油酸酯、己二酸二辛酯、棕榈酸异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯或油酸甲酯中的至少三种;所述的酚类抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚或烷基单酚中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物,其特征在于所述的季戊四醇油酸酯选自双油酸季戊四醇油酸酯、三油酸季戊四醇油酸酯或四油酸季戊四醇油酸酯中的至少一种。
8.一种权利要求1所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)按以下组分的重量份数准备原料:a)65~90份的基础油;b)3~20份的磺酸盐防锈剂;c)0.5~20份的润滑剂;d)0.1~5份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少一种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少一种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少两种;
(2)将基础油加入带有搅拌的反应釜中,在70~80℃恒温条件下搅拌至完全溶解,得到物料Ⅰ;
(3)在物料Ⅰ中依次加入磺酸盐防锈剂、辅助剂和润滑剂,在60~70℃恒温条件下搅拌3~4h,得到物料Ⅱ;
(4)物料Ⅱ冷却至40℃以下后进行袋式过滤,即得到润滑型静电喷涂防锈油组合物。
9.根据权利要求8所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物的制备方法,其特征在于以重量份数计,由以下组分组成:a)65~80份的基础油;b)5~15份的磺酸盐防锈剂;c)5~20份的润滑剂;d)0.5~2份的辅助剂;其中,所述的基础油选自矿物基础油或合成基础油中的至少一种;所述的磺酸盐防锈剂选自磺酸钡盐、磺酸钙盐、羧酸钙盐、磺酸钠盐或磺酸镁盐中的至少两种;所述的润滑剂选自油酸酯、棕榈酸酯、邻苯二甲酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的至少三种;所述的辅助剂选自司盘80、N-N-二烷基氨基亚甲基苯***、酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、苯并***、烯基丁二酸、2-十七烯基-N-胺乙基咪唑啉或烯基丁二酸酯中的至少四种。
10.一种权利要求1所述的润滑型静电喷涂防锈油组合物在润滑防锈一体化中的应用。
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