【技术领域】
本发明属于金属轧制乳液制备技术领域，具体涉及一种铝合金热轧用乳液及其制备方法。
背景技术：
铝的轧制包括热轧和冷轧，其中热轧采用的是乳化液型的轧制，冷轧是全油型的轧制，热轧用的乳化液是将热轧油分散在水中，在轧制时使用。
当前国内外的铝热轧油种类较多，如cn1552832a提出采用基础油、极压剂、表面活性剂、油酸、三乙醇胺、硬脂酸等组成，该轧制油具有一定的润滑和冷却作用，但由于含有大量的油酸三乙醇胺造成轧制油易于发臭，需要经常更换轧制油，从而增加了生产成本，降低了生产效率。又如cn1760348a采用了亚硝酸钠，石油磺酸钠、司本-80、硫化油、水等组成，其中亚硝酸钠易于引起工人致癌，在欧洲已经不允许使用了，同时由于硫化油会造成轧后铝板表面发暗，不利于提高铝板质量。又如美国专利4,431,554采用吐温、聚异丁烯(分子量320-460)、木糖醇和山梨醇等组成轧制油，但由于该配方中不含有极压剂，所以轧制时会引起轧辊粘铝、毛边、卷曲等现象，造成轧机的不正常运转。再如cn102746924b公开了一种铝热轧油，由矿物油51-70重量％，非离子表面活性剂1-15重量％，磷系极压剂1-8重量％，防锈剂1-5重量％，混合醇胺1-3重量％，油酸1-3重量％，多元醇酯2-15重量％，消泡剂0.1-0.5重量％组成，该发明的轧制油专用于铝板带的轧制中，能满足各种轧机的要求，起到润滑、防锈、清洗、冷却等作用，然而存在着使用该铝合金热轧用乳液后所获得的最大无卡咬负荷pb较低的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种铝合金热轧用乳液及其制备方法，以解决如何优化铝合金热轧用乳液配方组分、用量等，提高最大无卡咬负荷pb的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金热轧用乳液，包括以下原料：矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、消泡剂、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c、水；
所述添加剂a由三硬脂酸甘油酯和聚乙烯蜡按重量比为3:2组成；
所述添加剂b，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚30-50份、醋酸丁脂16-20份、硼酸5-9份、n-甲基吡咯烷酮3-5份、二甲基甲酰胺8-14份；
所述添加剂c以重量为单位，由以下原料制成：二壬基萘磺酸钙8-16份、2，6-二叔丁基对甲酚5-8份、三乙醇胺硼酸酯13-18份、十二烷基苯磺酸钠7-12份、聚乙二醇10-16份；
所述的添加剂a、添加剂b、添加剂c重量比为(1.2-3):(2-3.5):(1.5-2.5)。
优选地，所述矿物油为n32牌号的矿物油。
优选地，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
优选地，所述磷系极压剂为月桂醇磷酸酯。
优选地，所述防锈剂为辛酸。
优选地，所述混合醇胺由三乙醇胺、单乙醇胺按重量比为2:1组成。
优选地，所述多元醇酯为季戊四醇月桂酸酯。
优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。
优选地，所述杀菌剂为六氢化三嗪。
本发明还提供一种铝合金热轧用乳液的制备方法，包括以下步骤：
s1：将矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c按重量比混合，在48-55℃下搅拌26-35min，制得混合液；
s2：停止加热后，向步骤s1制得的混合液中加入重量比的消泡剂、水，混合均匀，制得铝合金热轧用乳液。
本发明具有以下有益效果：
(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb显著高于对比例5制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例，制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb最大。
(2)由实施例2和对比例1-4的数据可见，添加剂a、添加剂b、添加剂c在制备铝合金热轧用乳液中起到了协同作用，协同提高了热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb，这可能是：
1)添加剂a具有极强的分散性能，含有亲油端，能使添加剂b、添加剂c及其他组分减少絮凝的几率，促进添加剂b、添加剂c微粒快速分散在铝合金热轧用乳液中，提升均匀乳化分散的效果，从而提高铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb。
2)添加剂b具有极强的润滑性能，与添加剂c配合使用，能明显降低铝合金热轧时产生的噪音，减少铝合金热轧损痕的出现，明显改善加工工件的表面质量，既提高了铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb，又大幅度提高了铝合金的光洁度。
3)添加剂c具有良好的润滑渗透性能，与添加剂b配合使用可防止铝合金热轧时铝合金钝化，减少铝合金热轧损痕的出现；再配合磷系极压剂，提高了铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb。
4)本发明的铝合金热轧用乳液具有无菌、免维护、润滑的功能，通过优化现有技术的铝合金热轧用乳液组分、用量，实现了提高铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb的效果。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述的铝合金热轧用乳液，以重量份为单位，包括以下原料：矿物油42-90份、非离子表面活性剂2-6份、磷系极压剂5-10份、防锈剂4-7份、混合醇胺9-16份、油酸12-15份、多元醇酯8-12份、消泡剂3-5份、杀菌剂2-4份、添加剂a1.2-3份、添加剂b2-3.5份、添加剂c1.5-2.5份、水10000-16000份；
所述矿物油为n32牌号的矿物油；
所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；
所述磷系极压剂为月桂醇磷酸酯；
所述防锈剂为辛酸；
所述混合醇胺由三乙醇胺、单乙醇胺按重量比为2:1组成；
所述多元醇酯为季戊四醇月桂酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述杀菌剂为六氢化三嗪；
所述添加剂a由三硬脂酸甘油酯和聚乙烯蜡按重量比为3:2组成；
所述添加剂b，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚30-50份、醋酸丁脂16-20份、硼酸5-9份、n-甲基吡咯烷酮3-5份、二甲基甲酰胺8-14份；
所述添加剂c以重量为单位，由以下原料制成：二壬基萘磺酸钙8-16份、2，6-二叔丁基对甲酚5-8份、三乙醇胺硼酸酯13-18份、十二烷基苯磺酸钠7-12份、聚乙二醇10-16份；
所述的铝合金热轧用乳液的制备方法，包括以下步骤：
s1：将矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c按重量比混合，在48-55℃下搅拌26-35min，制得混合液；
s2：停止加热后，向步骤s1制得的混合液中加入重量比的消泡剂、水，混合均匀，制得铝合金热轧用乳液。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种铝合金热轧用乳液，以重量份为单位，包括以下原料：矿物油42-90份、非离子表面活性剂2-6份、磷系极压剂5-10份、防锈剂4-7份、混合醇胺9-16份、油酸12-15份、多元醇酯8-12份、消泡剂3-5份、杀菌剂2-4份、添加剂a1.2-3份、添加剂b2-3.5份、添加剂c1.5-2.5份、水10000-16000份；
所述矿物油为n32牌号的矿物油；
所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；
所述磷系极压剂为月桂醇磷酸酯；
所述防锈剂为辛酸；
所述混合醇胺由三乙醇胺、单乙醇胺按重量比为2:1组成；
所述多元醇酯为季戊四醇月桂酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述杀菌剂为六氢化三嗪；
所述添加剂a由三硬脂酸甘油酯和聚乙烯蜡按重量比为3:2组成；
所述添加剂b，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚30-50份、醋酸丁脂16-20份、硼酸5-9份、n-甲基吡咯烷酮3-5份、二甲基甲酰胺8-14份；
所述添加剂c以重量为单位，由以下原料制成：二壬基萘磺酸钙8-16份、2，6-二叔丁基对甲酚5-8份、三乙醇胺硼酸酯13-18份、十二烷基苯磺酸钠7-12份、聚乙二醇10-16份；
所述的铝合金热轧用乳液的制备方法，包括以下步骤：
s1：将矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c按重量比混合，在48-55℃下搅拌26-35min，制得混合液；
s2：停止加热后，向步骤s1制得的混合液中加入重量比的消泡剂、水，混合均匀，制得铝合金热轧用乳液。
实施例2
一种铝合金热轧用乳液，以重量份为单位，包括以下原料：矿物油42-90份、非离子表面活性剂2-6份、磷系极压剂5-10份、防锈剂4-7份、混合醇胺9-16份、油酸12-15份、多元醇酯8-12份、消泡剂3-5份、杀菌剂2-4份、添加剂a1.2-3份、添加剂b2-3.5份、添加剂c1.5-2.5份、水10000-16000份；
所述矿物油为n32牌号的矿物油；
所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；
所述磷系极压剂为月桂醇磷酸酯；
所述防锈剂为辛酸；
所述混合醇胺由三乙醇胺、单乙醇胺按重量比为2:1组成；
所述多元醇酯为季戊四醇月桂酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述杀菌剂为六氢化三嗪；
所述添加剂a由三硬脂酸甘油酯和聚乙烯蜡按重量比为3:2组成；
所述添加剂b，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚30-50份、醋酸丁脂16-20份、硼酸5-9份、n-甲基吡咯烷酮3-5份、二甲基甲酰胺8-14份；
所述添加剂c以重量为单位，由以下原料制成：二壬基萘磺酸钙8-16份、2，6-二叔丁基对甲酚5-8份、三乙醇胺硼酸酯13-18份、十二烷基苯磺酸钠7-12份、聚乙二醇10-16份；
所述的铝合金热轧用乳液的制备方法，包括以下步骤：
s1：将矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c按重量比混合，在48-55℃下搅拌26-35min，制得混合液；
s2：停止加热后，向步骤s1制得的混合液中加入重量比的消泡剂、水，混合均匀，制得铝合金热轧用乳液。
实施例3
一种铝合金热轧用乳液，以重量份为单位，包括以下原料：矿物油42-90份、非离子表面活性剂2-6份、磷系极压剂5-10份、防锈剂4-7份、混合醇胺9-16份、油酸12-15份、多元醇酯8-12份、消泡剂3-5份、杀菌剂2-4份、添加剂a1.2-3份、添加剂b2-3.5份、添加剂c1.5-2.5份、水10000-16000份；
所述矿物油为n32牌号的矿物油；
所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚；
所述磷系极压剂为月桂醇磷酸酯；
所述防锈剂为辛酸；
所述混合醇胺由三乙醇胺、单乙醇胺按重量比为2:1组成；
所述多元醇酯为季戊四醇月桂酸酯；
所述消泡剂为磷酸三丁酯；
所述杀菌剂为六氢化三嗪；
所述添加剂a由三硬脂酸甘油酯和聚乙烯蜡按重量比为3:2组成；
所述添加剂b，以重量为单位，由以下原料制成：聚乙烯基异丁醚30-50份、醋酸丁脂16-20份、硼酸5-9份、n-甲基吡咯烷酮3-5份、二甲基甲酰胺8-14份；
所述添加剂c以重量为单位，由以下原料制成：二壬基萘磺酸钙8-16份、2，6-二叔丁基对甲酚5-8份、三乙醇胺硼酸酯13-18份、十二烷基苯磺酸钠7-12份、聚乙二醇10-16份；
所述的铝合金热轧用乳液的制备方法，包括以下步骤：
s1：将矿物油、非离子表面活性剂、磷系极压剂、防锈剂、混合醇胺、油酸、多元醇酯、杀菌剂、添加剂a、添加剂b、添加剂c按重量比混合，在48-55℃下搅拌26-35min，制得混合液；
s2：停止加热后，向步骤s1制得的混合液中加入重量比的消泡剂、水，混合均匀，制得铝合金热轧用乳液。
对比例1
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备铝合金热轧用乳液的原料中缺少添加剂a、添加剂b、添加剂c。
对比例2
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备铝合金热轧用乳液的原料中缺少添加剂a。
对比例3
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备铝合金热轧用乳液的原料中缺少添加剂b。
对比例4
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备铝合金热轧用乳液的原料中缺少添加剂c。
对比例5
采用中国专利文献“一种铝热轧油(授权公告号：cn102746924b)”实施例1-5的工艺制备铝合金热轧用乳液。
采用gb6144-85检测实施例1-3和对比例1-5制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb，检测结果如下表所示。
由上表可知：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb显著高于对比例5制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例，制得的铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb最大。
(2)由实施例2和对比例1-4的数据可见，添加剂a、添加剂b、添加剂c在制备铝合金热轧用乳液中起到了协同作用，协同提高了热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb，这可能是：
1)添加剂a具有极强的分散性能，含有亲油端，能使添加剂b、添加剂c及其他组分减少絮凝的几率，促进添加剂b、添加剂c微粒快速分散在铝合金热轧用乳液中，提升均匀乳化分散的效果，从而提高铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb。
2)添加剂b具有极强的润滑性能，与添加剂c配合使用，能明显降低铝合金热轧时产生的噪音，减少铝合金热轧损痕的出现，明显改善加工工件的表面质量，既提高了铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb，又大幅度提高了铝合金的光洁度。
3)添加剂c具有良好的润滑渗透性能，与添加剂b配合使用可防止铝合金热轧时铝合金钝化，减少铝合金热轧损痕的出现；再配合磷系极压剂，提高了铝合金热轧用乳液的最大无卡咬负荷pb。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。