专利名称：含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种乳化油及其制备方法，特别涉及一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法。
背景技术：
冷轧乳化油是在钢板冷轧过程中使用的工艺润滑剂。乳化油加水配制成水包油型的乳化液，乳化液被高速喷射在辊和轧材之间，随后发生油水分离，油滴吸附在钢板表面。这层油可以减小轧辊和板材之间的摩擦力，降低轧制总压力和能量消耗，增大道次压下量和减小可轧厚度。关于轧制乳化油的专利较多如CN86101764，CNl186846，CN1500854, CN1654611, CN101016498, CN1403554, CN1653166,CN1594518,CN1769407,CN102002416A。US5122288A,US2009065287A1, EP233588A1, EP233588B1, EP349787A2, EP349787A3, EP349787B1,EP0953840A1, EP1123965A1, EP1123966A1, EP1123968A1, EP1123970A1, US4346014,US4585564,US4666617,US4746448A1,US4769178A1,US4883606,US5688749A,US6251841B1,US7491683, US2005043190A1, US2007298988A1。这些专利介绍了轧制乳化油主要由基础油，油性剂，极压抗磨剂，防锈剂，乳化剂，消泡剂，防霉剂等组成。在低速轧制时，这些技术可以很好的满足轧制需要，但是随着轧制技术的不断改进，轧制速度不断加快，对轧制油润滑性的要求不断提高。所以需要开发新型轧制油，以满足现代高速冷轧轧制。早在20世纪80年代，摩擦学工作者已将纳米微粒作为润滑油添加剂应用于油品中，如一些润滑油清净添加剂的碱性组分中往往含有大量的纳米微粒，如纳米碳酸钙，纳米碳酸镁等，并利用纳米微粒提高添加剂的抗磨损作用。近年来，由于纳米技术的飞速发展，进一步促进了纳米微粒在润滑油脂领域的研究与发展。纳米润滑油添加剂的作用机理大致分为三类①“滚珠轴承”作用理论。纳米粒子尺寸较小，近似球形，在摩擦副间可以起到微型球轴承的作用，减少了摩擦阻力，降低了摩擦因数，减少了磨损，从而提高了摩擦表面的润滑性能。②薄膜理论。在摩擦过程中纳米粒子在摩擦副上形成了一层纳米薄膜，纳米薄膜的性能不同于一般的薄膜，它的韧性，抗弯，强度均大大优于一般薄膜。这层膜减小了摩擦，提高了承载能力，从而减轻了磨损。③修复作用理论。由于纳米粒子粒径小，在压应力的作用下易于沉积于磨损表面微观缺陷区域，从而对磨损表面起到修复作用。国内外有很多文献报道采用金属，金属氧化物，石墨纳米粒子等作为润滑油润滑齐U。尽管纳米微粒作为润滑油添加剂能够满足固体颗粒直径必须小于0. 5 y m的润滑油标准，但大部分金属纳米颗粒是亲水性的，并且纳米粒子易团聚，在润滑油中分散稳定性不佳，这极大地限制了其在润滑油中的应用。通过表面改性剂改性金属纳米粒子可以提高其在润滑油中的分散稳定性。表面改性剂可以分为偶联剂，表面活性剂，有机聚合物，不饱和有机酸，有机硅，高级脂肪酸及其盐，超分散剂等。国内外专利中有关纳米润滑剂应用到轧制乳化油中的报道很少。CN101698808A公开了一种含纳米六方氮化硼粒子的板带钢冷轧乳化油及其制备方法，该轧制乳化油由油酸修饰的纳米六方氮化硼粒子，棕榈油，硫化蓖麻油，油酸，三乙醇胺，磷酸三甲酚酯等组成，取得了很好的清净效果，防锈效果。但是该专利公布的组分比较单一，应用时各组分协同作用较弱。并且该轧制油PB值为784N，偏小(一般来说，轧制油的油膜强度强(PB值)应大于850N)。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法，本发明的具体内容如下一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油，其特征在于该乳化油的化学组成按质量百分比为
基础油54 80%，油性剂15 32%，改性纳米铜颗粒0. ri %，极压剂2 4%，防锈剂0.5 2%，乳化剂2 6%，抗氧剂0.4 I %，消泡剂0. 03 0. 1%，防霉剂0.2 0.6%;其中，基础油为40°C下运动粘度为3(T60mm2/S的石蜡基或环烷基加氢矿物油；油性剂为三羟甲基乙烷三辛酯、三羟甲基乙烷三壬酯、三羟甲基乙烷三癸酯、三羟甲基乙烷三十一酸酯、三羟甲基乙烷三油酸酯、季戊四醇四庚酯、季戊四醇四辛酯、季戊四醇四i^一烯酸酯或季戊四醇四油酸酯中的至少三种；极压剂为异辛基酸性磷酸酯十八胺盐、亚磷酸二正丁酯、二烷基二硫代氨基甲酸钥或二烷基二硫代磷酸酯中的至少两种；防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉、十二烯基丁二酸、油酸二乙醇胺或油酸三乙醇胺中的至少二种。乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、辛酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油或三乙醇胺单油酸酯的至少二种。抗氧剂是2，6- 二叔丁基对甲酚、2，6- 二叔丁基酚、二正癸基硫酸酯、苯三唑十八铵盐或二芳基二硫代磷酸锌中的至少二种。消泡剂为乳化硅油、异辛醇、二异丁基甲醇、磷酸三正丁酯或二硬酯酰乙二胺中的至少二种。防霉剂为富马酸二甲酯、脱氢乙酸、均三嗪或8-羟基喹啉铜中的至少二种。—种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，按照以下步骤进行将乳化剂，改性纳米铜颗粒，极压剂，基础油加入到调合釜中，加入量按质量百分比为乳化剂2^6%,改性纳米铜颗粒0. 1^1 %，极压剂2 4%，基础油54 80%，加热到4(T60°C，恒温搅拌I 2h，搅拌均匀后将抗氧剂，防霉剂，油性剂，防锈剂，消泡剂加入到调合釜中，加入量按质量百分比为抗氧剂0. 4 1%，防霉剂0. 2^0.6% ;油性剂15 32%，防锈剂0. 5 2%，消泡剂0. 03、. 1%，加热到5(T75°C，恒温搅拌I. 5 3h，搅拌均匀后经检验出料。一种改性纳米铜颗粒的制备方法，按照以下步骤进行(I)将气体冷凝法制得的纳米铜颗粒加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，纳米铜颗粒的加入量与乙醇的体积比为0. 5mol/l ;将硅烷偶联剂加入到盛有95%乙醇中的烧杯中，硅烷偶联剂的加入量与乙醇的体积比为0. I 0. 25mol/l ;纳米铜与硅烷偶联剂的摩尔比为5 :(0. Of 1)，稀释后的硅烷偶联剂加入滴液漏斗中，缓慢滴加进三口瓶中，三口烧瓶在20 40KHz，150 400w的超声场与机械搅拌下，30 70°C恒温反应5 12小时，减压抽滤除去溶剂得中间体M ; (2 )在高压反应釜中，加入中间体M和催化剂，加入的中间体M与纳米铜颗粒的摩尔比为2:5，催化剂的加入量为反应物总重量0. 05 0. 45%，于室温下抽真空和充氮气各三次置换爸内空气，升温到60 95°C,慢慢加入环氧丙烧,环氧丙烧的加入量为中间体M摩尔数的5(T300倍，反应温度控制在60 120°C，控制反应压力小于0. 4Mpa，保温Ih 6h，再冷却至室温，得到改性纳米铜颗粒。 所述催化剂为分析级氢氧化钠。所述改性纳米铜颗粒的直径在20 50nm。所述的硅烷偶联剂可以为A-1100(KH-550、SCA-1113)，A-1110(SCA-1103)，A-1120(KH-792、SCA-603), A-1130 (SCA-1503)，A-1170，SCA-613，A-1160，A-11542 等。本发明改性纳米铜颗粒，由核，桥联基团，外壳三部分组成。具体结构式如下
A核部分 B桥联部分 C壳部分
<-K-^ ,-K-^/-A-^
CH3
I|CH,CH-O^H Y ^ %
,—'—Si(CH2)3N
/fCH2CH-0+H
(Me JCh3 X
O-Si(CH2)3N^ I 3
^CH2CH-OjH
CH3 zA核部分为Cu纳米颗粒，还可以包括Ag、Au、Pb、Zn、Sn、In、Ni的纳米颗粒，纳米颗粒直径为l(Tl00nm。
I^I/B 桥联部分，包括一Si(CH2XCH2)3N(还包括一Si(CH2)3N(CH2)2Nf
II I
I
-Si-(CH3)Sx^
IyI/N—等结构。
-Si(CH2)3N(CH2)2N(CH2)2NC;-Si-(CH3)^
II I、、、 丨、3,3
C壳部分为聚氧丙烯，w, x, y, z为正整数。本发明含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油，用于轧制厚度不大于3毫米的钢板。冷轧后的钢板可以用于制造汽车，电器设备、车辆、农机具、容器、钢制家具等。其使用方法如下使用时自来水加热到4(T50°C，在搅拌下加入一定量的本发明组合物，配成所需浓度的乳化液。乳化液的浓度一般为广10重量％，优选2飞重量％，使用浓度可以根据每台轧机的具体情况进行调节，乳化液的使用温度通常在4(T60°C。本发明具有良好的清净性、冷却性、防腐性能，尤其是润滑效果良好。使用本发明组合物轧制薄板可得到表面质量良好的产品。本发明与现有技术相比，具有这种结构的改性纳米铜颗粒在相对较低温度、较低压力下，只有少量的Cu纳米微粒在表面沉积，改性纳米铜的表面聚醚层类似于油性剂的作用吸附在钢板表面起润滑作用；而在高温、高压的条件下，纳米颗粒的表面有机层遭到破坏，这时改性纳米铜的纳米颗粒起润滑作用，大量的油溶性Cu纳米微粒在摩擦表面沉积并在接触区的高温高压下融溶铺展形成低剪切强度的表面膜，这层膜均匀地铺展在轧辊及带 钢表面而起到良好的润滑作用，因而本发明组合物在高温高压下也具有很好的润滑性。本发明组合物的优越性还在于，由于纳米颗粒能完全溶解在石蜡基或环烷基基础油中，所以溶液澄清透明，无沉淀和分层，避免了普通固体润滑剂(如石墨、氮化硼、二硫化钨等)在基础油中出现浑浊、沉淀和分层现象。该冷轧乳化油为开发新型环保型板带钢冷轧乳化油及纳微米极压添加剂提供了新的思路和方法。本发明通过测试，证实该类轧制油具有很好的润滑、轧机清洁性及退火清净性，不经过脱脂处理的钢板退火后表面干净、无污染物，可以满足在高压、高速条件下的轧制生产要求。本发明通过选取多种复合添加剂，不断调整各组分含量得到价格低，效果好的产品，其中最佳产品Pb值达到971N，可以很好的满足高速轧制。
图I为实施例I中制备的C1的红外光谱图；图2为实施例I中制备的C1的透射电镜照片；图3为直接用32号石蜡基矿物油在四球磨损试验后的扫描电镜照片；图4为加入0. 5% C1的32号石蜡基矿物油在四球摩擦磨损试验后的扫描电镜照片;图5为实施例2中制备的C2的红外光谱图；图6为实施例3中制备的C3的红外光谱具体实施例方式下面通过实施例对本发明的内容详细说明，本发明所使用的仪器为透射电子显微镜为Tecnai G220，美国FEI公司生产；扫描电子显微镜为Quanta600美国FEI公司生产；四球摩擦试验机为MRS-8A，济南试验机厂生产，四球磨损试验机为MIS-10P，济南试验机厂生产。实施例I改性纳米铜C1的制备
(I)将气体冷凝法制得的50nm纳米铜颗粒加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，纳米铜颗粒的加入量与乙醇的体积比为0. 5mol/l ;将硅烷偶联剂KH-550加入到盛有95%乙醇中的烧杯中，硅烷偶联剂的加入量与乙醇的体积比为0. lmol/L ;纳米铜与硅烷偶联剂的摩尔比为5 :0. 01，稀释后的硅烷偶联剂加入滴液漏斗中，缓慢滴加进三口瓶中，三口烧瓶在40KHz,400w的超声场与机械搅拌下，30°C恒温反应12小时，减压抽滤除去溶剂得中间体M1 ；(2)在高压反应釜中，加入中间体M1和催化剂，加入的中间体札与纳米铜颗粒的摩尔比为2:5，催化剂的加入量为纳米铜和偶联剂总重量的0. 05%，于室温下抽真空和充氮气各三次置换釜内空气，升温到95°C，慢慢加入环氧丙烷，环氧丙烷的加入量为中间体M1摩尔数的50倍，反应温度控制在120°C，控制反应压力在0. 4Mpa，保温lh，再冷却至室温，得到改性纳米铜颗粒。得到产品C1 ;所述催化剂为分析级氢氧化钠。图I是C1的红外光谱，3349CHT1为-OH的伸缩振动峰，2970, 2928，2882cm_1为甲 基、亚甲基的C-H伸缩振动吸收峰，1079cm—1为饱和脂肪醚的C-O-C键的反对称伸缩振动峰，1583cm-1为N-H的变形振动峰，1103cm-1和796CHT1为Si-O — Si振动吸收峰，954cm_1为Si—OH振动吸收峰，这些证明了一NH—，C一0— C和Si—0— Si特征基团的存在，从而证明了目标产物的生成。图2是C1的透射电镜照片，图中的标尺为lOOnm，从图中可以看出粒径在50nm左右。图3和图4为四球磨损试验后的扫描电镜照片，直接用32号石蜡基矿物油在四球摩擦磨损试验机上进行四球摩擦磨损试验(载荷为392N，转速为1200r/min，磨损时间为30min)，钢球用石油醚洗净，吹干，在扫描电镜下拍摄磨斑照片为图3，图中标尺为400 Pm。加入0. 5% C1的32号石蜡基矿物油在四球摩擦磨损试验机上进行四球摩擦试验(载荷为392N，转速为1200r/min，摩擦时间为30min)，钢球用石油醚洗净，吹干，在扫描电镜下拍摄磨斑照片为图4，图中标尺为400 Pm。图3和图4对比可知，加入本发明改性纳米铜获得的磨版明显小于只使用32号石蜡基矿物油的磨斑，并且磨痕较浅，说明本发明改性纳米铜具有良好的润滑作用。含C1冷轧薄钢板轧制乳化油组合物其化学成分按质量百分比为乳化剂2%，改性纳米铜颗粒0.1%，极压剂2 %，基础油79. 25 %，抗氧剂0.4%，防霉剂0.2%，油性剂15 %，防锈剂1%，消泡剂0. 05%。其中按质量百分比乳化剂为1%的壬基酚聚氧乙烯醚，1%的油酸聚氧乙烯醚，改性纳米铜颗粒为0. I %的C1，极压剂为I %的异辛基酸性磷酸酯十八胺盐，I %的亚磷酸二正丁酯，基础油为79. 25%的加氢矿物油(30mm2 s_740°C )，抗氧剂为0. 2 %的2，6- 二叔丁基对甲酚，0. 2 %的二正癸基硫酸酯，防霉剂为0. I %的富马酸二甲酯，0. I %的均三嗪，油性剂为3%的三羟甲基乙烷三辛酯，6%的三羟甲基乙烷三壬酯，6%的三羟甲基乙烷三癸酯，防锈剂为0. 5%的油酸二乙醇胺，0. 5%的十二烯烃丁二酸，消泡剂为0. 02%的异辛醇，0. 03%的乳化硅油。含C1冷轧薄钢板轧制乳化油组合物的制备方法将Ikg壬基酚聚氧乙烯醚，Ikg油酸聚氧乙烯醚，0. IkgC1, Ikg异辛基酸性磷酸酯十八胺盐，Ikg亚磷酸二正丁酯,79. 25kg加氢矿物油(30mm2 s_V40°C)加入到调合爸中，加热至40°C,恒温搅拌4h,搅拌均勻后将0. 2kg2, 6- 二叔丁基对甲酹,0. 2kg 二正癸基硫酸酯,0. Ikg富马酸二甲酯,0. Ikg均三嗪,3kg三轻甲基乙烧三辛酯,6kg三轻甲基乙烧三壬酯,6kg三轻甲基乙烧三癸酯,0. 5kg油酸二乙醇胺,0. 5kg十二烯烃丁二酸,0. 02kg异辛醇，0. 03kg乳化硅油，加入到调合釜中，加热到50°C恒温搅拌6h，搅拌至固体完全溶解，即为产品，广品指标见表I。实施例2 改性纳米铜C2的制备(I)将气体冷凝法制得的20nm纳米铜颗粒加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，纳米铜颗粒的加入量与乙醇的体积比为0. 5mol/l ;将硅烷偶联剂KH-550加入到盛有95%乙醇中的烧杯中，硅烷偶联剂的加入量与乙醇的体积比为0. lmol/L ;纳米铜与硅烷偶联剂的摩尔比为5 :1，稀释后的硅烷偶联剂加入滴液漏斗中，缓慢滴加进三口瓶中，三口烧瓶在20KHz，150w的超声场与机械搅拌下，70°C恒温反应5小时，减压抽滤除去溶剂得中间体M2 ；(2 )在高压反应釜中，加入中间体M2和催化剂，加入的中间体M2与纳米铜颗粒的摩尔比为2:5，催化剂的加入量为纳米铜和偶联剂总重量的0. 45%，于室温下抽真空和充氮气各三次置换釜内空气，升温到60°C，慢慢加入环氧丙烷，环氧丙烷的加入量为中间体M2摩尔数的100倍，反应温度控制在60°C，控制反应压力在0. 3Mpa，保温6h，再冷却至室温，得到改性纳米铜颗粒产品C2 ;所述催化剂为分析级氢氧化钠。。图5是C2的红外光谱，3299cm-1为一OH的伸缩振动峰，2970, 2932，2880cm-1为甲基、亚甲基的C-H伸缩振动吸收峰，1079cm—1为饱和脂肪醚的C一0— C键的反对称伸缩振动峰，1583CHT1为N-H的变形振动峰的变形振动峰，1103CHT1和791(^1为Si — 0— Si振动吸收峰，954CHT1为Si—OH振动吸收峰，这些证明了一NH-，C-O-C和Si-O-Si特征基团的存在，从而证明了目标产物的生成。含C2冷轧薄钢板轧制乳化油组合物其化学成分按质量百分比为乳化剂6%，改性纳米铜颗粒I %，极压剂4 %，基础油54. 87 %，抗氧剂I %，防霉剂0.6%，油性剂32 %，防锈剂0. 5%，消泡剂0. 03%。其中按质量百分比乳化剂为4%的壬基酚聚氧乙烯醚，2%的十六醇聚氧乙烯醚，改性纳米铜颗粒为I %的C2，极压剂为I %的二烷基二硫代氨基甲酸钥，3 %的二烷基二硫代磷酸酯，基础油为54. 87%加氢矿物油(60mm2 s_740°C )，抗氧剂为0. 5%的2，6- 二叔丁基酚，0. 5%的苯三唑十八铵盐，防霉剂为0. 3%的脱氢乙酸，0. 3%的8-羟基喹啉铜，油性剂为11%的三羟甲基乙烷三i^一酸酯，11%的三羟甲基乙烷三油酸酯，10%的季戊四醇四庚酯，防锈剂为0. 3%的石油磺酸钡，0. 2%的十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉，消泡剂为0. 02%的二异丁基甲醇，0. 01%的磷酸三正丁酯。含C2冷轧薄钢板轧制乳化油组合物制备方法4kg壬基酚聚氧乙烯醚，2kg十六醇聚氧乙烯醚，IkgC2, Ikg二烷基二硫代氨基甲酸钥，3kg 二烷基二硫代磷酸酯，54. 87kg加氢矿物油(60mm2 s^/40°C )加入到调合釜中，力口热至60°C，恒温搅拌2. 5h，搅拌均匀后将0. 5kg2, 6- 二叔丁基酚，0. 5kg苯三唑十八铵盐，0. 3kg脱氢乙酸,0. 3kg8-轻基喹啉铜，Ilkg三轻甲基乙烧三^ 酸酯，Ilkg三轻甲基乙烧三油酸酯，IOkg季戍四醇四庚酯,0. 3kg石油磺酸钡,0. 2kg十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉,0. 02kg 二异丁基甲醇,0. Olkg磷酸三正丁酯,加入到调合爸中，加热到90°C恒温搅拌2h，搅拌至固体完全溶解，即为产品，产品指标见表I。实施例3改性纳米铜C3的制备(I)将气体冷凝法制得的纳米铜颗粒加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，纳米铜颗粒的加入量与乙醇的体积比为0. 5mol/l ;将硅烷偶联剂加入到盛有95%乙醇中的烧杯中，硅烷偶联剂的加入量与乙醇的体积比为0. 25mol/L ;纳米铜与硅烷偶联剂的摩尔比为5 :0. 5，稀释后的硅烷偶联剂加入滴液漏斗中，缓慢滴加进三口瓶中，三口烧瓶在40KHz，400w的超声场与机械搅拌下，50°C恒温反应8小时，减压抽滤除去溶剂得中间体M3 ；(2)在高压反应釜中，加入中间体％和催化剂，加入的中间体％与纳米铜颗粒的摩尔比为2:5，催化剂的加入量为纳米铜和偶联剂总重量的0. 15%，于室温下抽真空和充 氮气各三次置换釜内空气，升温到80°C，慢慢加入环氧丙烷，环氧丙烷的加入量为中间体M3摩尔数的300倍，反应温度控制在90°C，控制反应压力在0. 4Mpa，保温3h，再冷却至室温，得到改性纳米铜颗粒产品C3 ;所述催化剂为分析级氢氧化钠。图6是C3的红外光谱。3295CHT1为一OH的伸缩振动峰，2973，2925，2884cm-1为甲基、亚甲基的C-H伸缩振动吸收峰，1079cm—1为饱和脂肪醚的C一0— C键的反对称伸缩振动峰，1587cm-1为N-H的变形振动峰，1103cm-1和791CHT1为Si—0— Si振动吸收峰，954cm_1为Si—OH振动吸收峰，这些证明了一NH—，C一0— C和Si—0— Si特征基团的存在，从而证明了目标产物的生成。含C3润滑剂冷轧薄钢板轧制乳化油组合物其化学成分按质量百分比为乳化剂4 %，纳米铜颗粒0. 2 %，极压剂3 %，基础油71.7%，抗氧剂0. 6 %，防霉剂0. 4 %，油性剂18 %，防锈剂2 %，消泡剂0.1%。其中按质量百分比乳化剂为I %的辛酸聚氧乙烯醚，2%的磺化蓖麻油，I %的三乙醇胺单油酸酯，改性纳米铜颗粒为0. 2%的C3,极压剂为2%的异辛基酸性磷酸酯十八胺盐，I %的二烷基二硫代磷酸酯，基础油为71. 7%的加氢矿物油(40mm2 s_740°C )，抗氧剂为0.4%的2，6-二叔丁基对甲酚，0. 2%的二芳基二硫代磷酸锌，防霉剂为0. 3%的富马酸二甲酯，0. 1%的8-羟基喹啉铜，油性剂为3%的季戊四醇四辛酯，2%的季戊四醇四^^一烯酸酯，9%的季戊四醇四油酸酯，4%的三羟甲基乙烷三^^一酸酯，防锈剂为0. 8%的石油磺酸钠，0. 6%的油酸三乙醇胺，0. 6%的十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉，消泡剂为0. 03%的二硬酯酰乙二胺，0. 02%的乳化硅油，0. 05%的异辛醇。含C3冷轧薄钢板轧制乳化油组合物制备方法将Ikg辛酸聚氧乙烯醚,2kg磺化蓖麻油，Ikg三乙醇胺单油酸酯,0. 2kg C3, 2kg异辛基酸性磷酸酯十八胺盐，Ikg 二烧基二硫代磷酸酯，71. 7kg加氢矿物油(40mm2)加入到调合釜中，加热至80°C，恒温搅拌lh，搅拌均匀后将0.4kg 2，6-二叔丁基对甲酚，0. 2kg 二芳基二硫代磷酸锌,0. 3kg富马酸二甲酯,0. Ikg 8-轻基喹啉铜,3kg季戍四醇四辛酯，2kg季戊四醇四^^一烯酸酯，9kg季戊四醇四油酸酯，4kg三羟甲基乙烷三^^一酸酯,0. 8kg石油磺酸钠,0. 6kg油酸三乙醇胺,0. 6kg十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉，
0.03kg 二硬酯酰乙二胺，0. 02kg乳化硅油，0. 05kg异辛醇加入到调合釜中，加热到70°C恒温搅拌4h，搅拌至固体完全溶解，即为产品，产品指标见表I。表I产品的暂定质量标准及实测结果
权利要求
1.一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油，其特征在于该乳化油的化学组成按质量百分比为 基础油54 80%， 油性剂15 32%， 改性纳米铜颗粒0. n%, 极压剂2 4%， 防锈剂0. 5^2%, 乳化剂2^6%, 抗氧剂0. ri%, 消泡剂0. 03 0. 1%, 防霉剂0. 2^0. 6% ； 其中，基础油为40°C下运动粘度为3(T60mm2/S的石蜡基或环烷基加氢矿物油； 油性剂为三羟甲基乙烷三辛酯、三羟甲基乙烷三壬酯、三羟甲基乙烷三癸酯、三羟甲基乙烷三十一酸酯、三羟甲基乙烷三油酸酯、季戊四醇四庚酯、季戊四醇四辛酯、季戊四醇四i^一烯酸酯或季戊四醇四油酸酯中的至少三种； 极压剂为异辛基酸性磷酸酯十八胺盐、亚磷酸二正丁酯、二烷基二硫代氨基甲酸钥或二烷基二硫代磷酸酯中的至少两种； 防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐咪唑啉、十二烯基丁二酸、油酸二乙醇胺或油酸三乙醇胺中的至少二种； 乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚、辛酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、磺化蓖麻油或三乙醇胺单油酸酯的至少二种； 抗氧剂是2，6- 二叔丁基对甲酚、2，6- 二叔丁基酚、二正癸基硫酸酯、苯三唑十八铵盐或二芳基二硫代磷酸锌中的至少二种； 消泡剂为乳化硅油、异辛醇、二异丁基甲醇、磷酸三正丁酯或二硬酯酰乙二胺中的至少二种； 防霉剂为富马酸二甲酯、脱氢乙酸、均三嗪或8-羟基喹啉铜中的至少二种。
2.一种如权利要求I所述的含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行将乳化剂，改性纳米铜颗粒，极压剂，基础油加入到调合釜中，加入量按质量百分比为乳化剂2飞％，改性纳米铜颗粒0. f 1%，极压剂2 4%，基础油500%,加热到4(T60°C，恒温搅拌I 2h，搅拌均匀后将抗氧剂，防霉剂，油性剂，防锈剂，消泡剂加入到调合釜中，加入量按质量百分比为抗氧剂0. 4 1%，防霉剂0. 2^0.6% ;油性剂15 32%，防锈剂0. 5 2%，消泡剂0. 03 0. I %，加热到50^75°C，恒温搅拌I. 5 3h，搅拌均匀后经检验出料。
3.根据权利要求2所述的含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，其特征在于所述改性纳米铜颗粒的制备方法按照以下步骤进行 (I)将气体冷凝法制得的纳米铜颗粒加入到盛有乙醇的三口烧瓶中，纳米铜颗粒的加入量与乙醇的体积比为0. 5mol/l ;将硅烷偶联剂加入到盛有95%乙醇中的烧杯中，硅烷偶联剂的加入量与乙醇的体积比为0. ro. 25mol/L ;纳米铜与硅烷偶联剂的摩尔比为5 (0. Of 1)，稀释后的硅烷偶联剂加入滴液漏斗中，缓慢滴加进三口瓶中，三口烧瓶在20 40KHz，150 400w的超声场与机械搅拌下，30 70°C恒温反应5 12小时，减压抽滤除去溶剂得中间体M ; (2 )在高压反应釜中，加入中间体M和催化剂，加入的中间体M与纳米铜颗粒的摩尔比为2:5，催化剂的加入量为纳米铜和偶联剂总重量的0. 05 0. 45%，于室温下抽真空和充氮气各三次置换釜内空气，升温到60 95°C，慢慢加入环氧丙烷，环氧丙烷的加入量为中间体M摩尔数的5(T300倍，反应温度控制在60 120°C，控制反应压力小于0. 4Mpa，保温Ih 6h,再冷却至室温,得到改性纳米铜颗粒。
4.根据权利要求3所述的含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，其特征在于所述催化剂为分析级氢氧化钠。
5.根据权利要求3所述的含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，其特征在于所述改性纳米铜粉的直径在20 50nm。
6.根据权利要求3所述的含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油的制备方法，其特征在于所述其的硅烷偶联剂为 A-1100(KH-550、SCA-1113)，A-1110(SCA-1103)，A-1120(KH-792、SCA-603), A-1130 (SCA-1503)，A-1170，SCA-613，A-1160，A-11542。
全文摘要
含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法，属有机化学领域。该乳化油的化学组成按质量百分比为基础油54~80％，油性剂15~32％，改性纳米铜颗粒0.1~1％，极压剂2～4％，防锈剂0.5~2％，乳化剂2~6％，抗氧剂0.4~1％，消泡剂0.03~0.1％，防霉剂0.2~0.6％。含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油用水稀释成2～6重量％的乳化液后，可以直接用于板带钢的冷轧过程，且具有很好的润滑、轧机清洁性及退火清净性，不经过脱脂处理的钢板退火后表面干净、无污染物，可以满足在高压、高速条件下的轧制生产要求。
文档编号C10N30/12GK102796594SQ201210306149
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者王国栋, 梁博, 张晓明, 张宝砚, 李迪 申请人:东北大学