专利名称：无亚硝酸盐的水状湿平整剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用以防止轧辊沾污及防止经过平整(精轧)的钢板腐蚀的无亚硝酸盐的水状湿平整剂，以及涉及在使用此水状湿平整剂的条件下平整(精轧)带钢的方法。
在轧辊油乳剂存在下将带钢进行冷轧之后，对得到的厚度减薄了的且滚压硬化的钢板进行退火以使其再获得一定的柔软度。为了使这种软钢板具有理想的加工性能，紧接着还要将它进行平整(temper rolling)。此工艺步骤是用来产生所规定的钢板表面糙度，改善平整度和抑制在存放时发生拉伸变形。
这里所使用的湿平整剂应能防止污物沉积和轧辊沾污，即防止所谓堆集消光，并能提供润滑作用。其它的基本要求是在卷绕带钢时裹入的且还存留于其中的水状溶液不会造成钢板腐蚀或变色。
直到现在所使用湿平整剂主要含有无机亚硝酸盐，经常和链烷醇胺、例如和单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺组合使用。
WO81/00579介绍了一种由无机硝酸盐、苯甲酸钠、碳酸钠及可任选的乙二醇组成的混合物。这里抑制腐蚀作用主要归功于亚硝酸钠。
JP-109780介绍了由一种被取代了的苯甲酸、一种伯胺和一种羧酸组成的湿平整剂。
由JP-046719中得知有一种含有链烷醇胺而不含亚硝酸钠的混合物。
在JP-57151700中介绍的湿平整剂同样也无亚硝酸盐。这里主要成份是一种偏酯或是一种二羧酸与一种烷氧基胺生成的盐。
因此，现有的湿平整剂或是含亚硝酸盐但无胺的混合物，或者是无亚硝酸盐但含胺的混合物，而所述的胺由芳香族或脂肪族一元羧酸盐及二元羧酸的链烷醇胺的盐和它们的衍生物组成。
由于环境保护和劳动保健的原因，含亚硝酸盐的湿平整剂是不理想的。由于硝酸盐和胺混合会产生亚硝胺的危险，则情况特别严重。因为在使用时将湿平整剂喷到钢板上，这时它们呈细雾状分布在轧机机座周围的空气中(形成气溶胶)，操作人员呼吸时能将它们吸入体内。
而无亚硝酸盐的溶液不能保证对湿卷绕的钢带有足够的防腐蚀作用。
由于所述的这些情况，提出了制备一种无亚硝酸盐的湿平整剂的任务，该湿平整剂在其抑制贮存带钢的腐蚀作用方面不次于含有亚硝酸盐的混合物。同时还应防止轧辊沾污或污物在轧辊上沉积。而且得到的混合物对人的生理上无害，并适用于带钢平整方法。
上述任务可根据本发明通过提供可防止轧辊沾污和可防止经过精轧的钢板腐蚀的无亚硝酸盐的水状湿平整剂来加以解决，所述湿平整剂含有羧酸和胺，其特征在于这种无亚硝酸盐的水状湿平整剂由以下成份组成2至20重量%至少含有6至20个碳原子的一元的或含有4至12
个碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量% 硼酸0.1至10重量%下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-酰化衍生物，
式中，R＝饱和的或不饱和的C11-C19-烷基，M＝H，Li、Na、K、铵或链烷醇铵，0至5重量%水硬度络合剂0至0.5重量%香料，一种胺，这种胺和上述水溶液中的羧酸形成盐，这种胺的加入量要使得混合物的pH值为8和11之间;
余量的为水。
特别合适的是碳原子数在8和12之间的一元羧酸和/或二元羧酸，尤其可使用一元羧酸和二元羧酸的配比为1∶10至10∶1的混合物。
一元羧酸的典型例子有2-乙基己酸、月桂酸、异辛酸、苯甲酸、3-硝基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、对-叔丁基苯甲酸、肉桂酸，尤其是异壬酸。
二元羧酸的典型例子有己二酸、壬二酸、异癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，尤其是癸二酸。
可作为防腐剂加入的硼酸的用量最好为0.5至5重量%。
优先选用的N-酰化的N-甲基甘氨酸(N-酰基肌氨酸)衍生物是油酰-N-甲基甘氨酸(Ciba Geigy公司的Sarkosyl O )或月桂酰-N-甲基甘氨酸(Ciba Geigy公司的Sarkosyl L )，它们作为暂时防腐蚀剂的作用是已知的。除游离的酸以外也可使用通过用氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾、胺或链烷醇胺中和得到的盐。
按照本发明可用木素磺酸钠或木素磺酸钾来络合水的硬度，但也可用其它的普通物质来络合水的硬度，例如已知的膦酸类如2-羟基乙烷-1，1-二膦酸(HEDP)，2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBS)或乙撑二胺-四(亚甲基膦酸)(EDTP)。这样一些化合物的用量最好为0.1至2重量%。
为了避免可能出现的一种难闻气味，可在此湿平整剂中加入一种香料，用量最好为0.1重量%。
加入胺是为了中和所使用的羧酸，通过加入胺碱化了的溶液的pH值最好为9至10。
所用的胺较好是二链烷醇胺或三链烷醇胺，最好是二乙醇胺和三乙醇胺的混合物。这里二乙醇胺对三乙醇胺的混合比是在1∶5和5∶1之间，较好是在2∶1和1∶2之间，一般情况下混合比为1∶1时得到最理想的混合物。
本发明的湿平整剂的典型组合物含有8至15重量%一元羧酸和/或二元羧酸，0至5重量%硼酸，1至5重量%油酰-N-甲基甘氨酸(Sarkosyl O )，0至2重量%木素磺酸钠或木素磺酸钾，0至0.1重量%香料，15至40重量%按2∶1至1∶1混合的二链烷醇胺和三链烷醇胺的混合物，其余为水。
此外，本发明还涉及在使用本发明的湿平整剂的条件下平整带钢的方法。在带钢进入轧辊间隙前将湿平整剂抹到该带钢的表面上。湿平整剂的使用浓度为1至10重量%，较好是稀释到3至8重量%，最好是5重量%。
为了在试验室中检验本发明的湿平整剂的防腐蚀性，将规定的、表面未经处理的一些干平整薄钢板(美国俄亥俄州CLeveLanQ-PancL公司产品，按美国材料试验学会(ASTM)D609，1B，型号R，厚度0.8m，3×5英寸)浸入5重量%的处理液中，该处理液是用90∶10的全脱盐水和饮用水的混合水稀释浓混合物得到的。然后将每两块钢板压紧在一起，趁湿包装在市售的铝箔中，存放于室温下，分别于1，2，3，4和5周后检验这些钢板的内面腐蚀和变色情况。
为了在实际操作条件下检验本发明的湿平整剂的防腐蚀和防沾污作用，用喷雾嘴将湿平整剂的溶液喷在轧辊间隙前的带钢上，趁湿卷绕带钢，存放数日至数周后观察带钢表面情况。
生产中仔细观察轧辊的沾污程度。无论如何，在本发明的湿平整剂存在下轧制出的带钢材，经过规定的时间后光泽是无懈可击的，也就是说未显出腐蚀和变色。轧辊表面没有可看到的沾污。
本发明通过以下实施例得到说明。
实施例浓混合物1至3是一起用作比较的市售湿平整剂。实施例4至8为本发明的浓混合物，其中实施例8进行过生产试验。在生产试验中于轧辊间隙前的平整机架处将规定浓度的混合物喷撒在薄带钢上，经平整之后立即将湿的薄带卷绕起来，分别在2天、2星期、四星期之后检验带钢的光泽情况评定试验室实验(叠板试验)的腐蚀程度按以下级别进行0＝不生锈和不变色1＝微变色2＝约10%表面生锈3＝约40至50%表面生锈4＝80至100%表面生锈表混合物 成份 PH值使用浓度 腐蚀度(浓混合物)(按重量％计)(浓混合物)(克／升)123％亚硝酸钠 50(50％) 07%三乙醇胺VR6251－23 3％马来酸单异辛酰－(Henkel公司)67％水
2 10％亚硝酸钠 － 20(2％) 020％间苯二甲酸26％二乙醇胺VR6351－23 2％木素磺酸盐(Henkel公司) 42％310％50(5％) 014％壬二酸11％氢氧化钠溶液50％ －65水47％间二甲酸 20(2％)07％癸二酸14％二乙醇胺 9.114％三乙醇胺5％ Sarkosyl O 53％水5 10％肉桂酸 20(2％) 05％硼酸20％二乙醇胺9.65％三乙醇胺1％ Sarkosy1 O 49%水
6 10％对一叔丁基苯甲酸 20(2％) 05％硼酸4％异壬酸9.820％二乙醇胺10％三乙醇胺1％ Sarkosyl O %水7 10％3－硝基苯甲酸 20(2％) 05％硼酸4％异壬酸9.420％二乙醇胺10％三乙醇胺1％ Sarkosyl o 50% 水8 5％癸二酸 30(30％)0＊4％异壬酸1％硼酸10％三乙醇胺8.910％二乙醇胺2％ Sarkosyl O 1%木素磺酸盐67％水＊在附加的生产实验中在轧辊上确证未见丝毫沾污，带钢是在无懈可击正常状态。
权利要求
1.一种用以防止轧辊沾污和防止平整过的钢板腐蚀的无硝酸盐的水状湿平整剂，该湿平整剂含有羧酸和胺，其特征在于此无亚硝酸盐的水状湿平整剂由以下成份组成2至20重量%至少含有6至20个碳原子的一元的或含有4至12个碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量%硼酸0.1至10重量% 下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-酰基化衍生物，
式中R=饱和的或不饱和的C11-C19-烷基，M=H、Li、Na、K、铵或链烷醇胺，0至5重量% 水硬度络合剂，0至0.5重量%香料，一种胺 这种胺和上述水溶液中的羧酸形成盐，这种胺的加入量要使得混合物的pH值为8和11之间，余量的水。
2.按权利要求1所述的湿平整剂，其特征在于一元羧酸和/或二元羧酸中的碳原子数为8至12。
3.按权利要求1和2所述的湿平整剂，其特征在于使用一元羧酸和二元羧酸的配比为1∶10至10∶1的混合物。
4.按权利要求1至3所述的湿平整剂，其特征在于使用的一元羧酸有2-乙基己酸、月桂酸、异辛酸、苯甲酸、3-硝基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、对-叔丁基苯甲酸、肉桂酸，尤其是异壬酸。
5.按权利要求1至3所述的湿平整剂，其特征在于使用的二元羧酸有己二酸、壬二酸、异癸二酸、膦苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸，尤其是癸二酸。
6.按权利要求1至5所述的湿平整剂，其特征在于硼酸用量为0.5至5重量%。
7.按权利要求1至6所述的湿平整剂，其特征在于使用的N-甲基甘氨酸的N-酰化衍生物是油酰-N-甲基甘氨酸或月桂酰-N-甲基甘氨酸或它们的盐。
8.按权利要求1至7所述的湿平整剂，其特征在于作为水硬度络合剂使用的有2-羧基乙烷-1，1-二膦酸、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸、乙撑二胺四(亚甲基膦酸)，尤其是木素磺酸钠或木素磺酸钾。
9.按权利要求1至8所述的湿平整剂，其特征在于香料用量为0.1重量%。
10.按权利要求1至9所述的湿平整剂，其特征在于加入的胺量要使得溶液的pH值为9至10。
11.按权利要求1至10所述的湿平整剂，其特征在于作为胺使用的是二链烷醇胺和三链烷醇胺的混合物，尤其是二乙醇胺和三乙醇胺的混合物，它们的混合比为1∶5至5∶1，最好是2∶1至1∶2。
12.按权利要求1至11所述的湿平整剂，其特征在于作为胺使用的是1∶1的二链烷醇胺和三链烷醇胺的混合物。
13.按权利要求1至12所述的湿平整剂，其特征在于它由以下成份组成8至15重量% 一元羧酸和/或二元羧酸，0至5重量% 硼酸，1至5重量% 油酰-N-甲基甘氨酸，0至2重量% 木素磺酸钠或木素磺酸钾，0至0.1重量% 香料，15至40重量% 2∶1至1∶1的二链烷醇胺和三链烷醇胺的混合物，余量的水。
14.在使用水状湿平整剂条件下平整带钢的方法，在带钢进入轧辊间隙前将水状湿平整剂抹在带钢的表面，其特征在于这种水状湿平整剂由以下成份组成2至10重量% 至少含有6至20个碳原子的一元的和/或含有4至12个碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量% 硼酸，0.1至10重量% 下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-酰化衍生物，
式中R＝饱和的或不饱和的C11-C19烷基，M＝H、Li、Na、铵或链烷醇胺，0至5重量% 水硬度络合剂，0至0.5重量% 香料以及一种胺 这种胺和上述水溶液中的羧酸形成盐，这种胺的加入量要使得混合物的pH值为8至11之间。余量 为水，所述平整剂的应用浓度为1至10重量%。
15.按权利要求14所述的方法，其特征在于应用浓度为3至8重量%，最好为5重量%。
全文摘要
用以防止轧辊玷污和防止经过平整的钢板腐蚀的无亚硝酸盐的水状湿平整剂，该湿平整剂含有羧酸和胺，其特征在于此无亚硝酸盐的水状平整剂一元或二元的脂族和/或芳族和/或芳基脂族羧酸，硼酸，N-甲基甘氨酸的N-酰基化衍生物，水硬度络合剂、香料、胺和水。本发明还涉及在使用此水状湿平整剂的条件下平整带钢的方法。
文档编号C10M173/02GK1048723SQ9010460
公开日1991年1月23日 申请日期1990年7月14日 优先权日1989年7月14日
发明者阿明·弗里森多夫, 约瑟夫·克雷斯 申请人:亨克尔两合股份公司