一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工領域，尤其涉及鋁板鋁帶在熱軋時使用的極壓型乳液，具體來說 是一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 熱軋乳液是鋁板或鋁帶在熱軋成型過程中的一種必需助劑。熱軋時，鋁板帶與軋 輥是處于高溫、高壓、高摩擦條件下的軋制過程。因此，在熱軋時，必須使用兼有冷卻和潤滑 作用的乳液作為冷卻潤滑液，使軋輥表面形成一層均勻的潤滑層，避免軋輥與鋁板直接接 觸，乳液的性能從很大程度上決定了熱軋鋁板帶材的質量。鋁工業包括鋁加工業在內，是我 國國民經濟中一個重要部門，鋁板鋁帶是我國國民經濟發展的重要基礎材料，廣泛應用于 航空、航天、建筑、交通、電子、化工、食品、醫藥等行業。近年來，我國鋁板帶生產發展迅速， 生產能力大幅度提高。但目前，我國大部分的熱軋乳液仍然依靠進口，且進口價格較高，這 對目前盈利能力和行業狀況稍差的鋁行業來講，制造成本進一步加大。據中國鋁行業統計， 2010年中國鋁帶、鋁板和鋁箔的消費量為520萬噸，市場容量約為1450億元，預計到2020 年中國鋁帶、鋁板和鋁箔的消費量將突破1000萬噸，市場容量將突破3000億元。但隨著國 民經濟的持續發展和人民生活水平的不斷提高，采用傳統的國產熱軋乳液生產出的鋁帶、 鋁板和鋁箔越來越不能滿足生產生活的需求，有些國內的熱軋乳液也早已研發成功，有的 甚至還申請了專利，但這些熱軋乳液在使用效果上與進口乳液相比仍存在質量不穩定、加 工后產品性能差等不良缺陷，主要表現在：第一、鋁板鋁帶熱軋時容易產生開裂、發黑現象、 鋁板鋁帶表面不容易清潔、嚴重制約鋁板鋁帶生產的效率和產品質量；第二、由于鋁板鋁帶 表面抗腐蝕性能差，產品出口時經過長途和長時間海運后，在鋁帶和鋁板表面容易生產海 蝕斑點，嚴重影響出口產品質量，使得出口產品銷售價格難以與國外產品抗衡；第三、傳統 熱軋乳液與進口產品相比產品本身穩定性能差，在熱軋時潤滑性能差，嚴重制約軋機的使 用壽命和效率；第四、產品在使用中消耗高、同時影響軋輥的使用壽命，不僅僅提高了生產 成本，而且還降低了產品的國際競爭力。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液，所述的這種極 壓型鋁板鋁帶熱軋乳液要解決現有技術中鋁板鋁帶熱軋時容易產生開裂、發黑現象、鋁板 鋁帶表面不容易清潔、鋁板鋁帶表面抗腐蝕性能差、乳液本身穩定性能差、在熱軋時潤滑性 能差、產品在使用中消耗高、同時影響軋輥的使用壽命、還會給環境和生態造成嚴重破壞的 技術問題。
[0004] 本發明一種極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液，由精煉植物油、加氫環烷基基礎油、環保 型合成酯、生物降解型高效復合非離子乳化劑、復合抗氧化劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑、消泡 劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑組成，所述的復合抗氧化劑由酚基抗氧劑、苯氨基抗氧劑和烯 酸抗氧劑組成，在所述的極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液中，所述的精煉植物油的重量百分比為 40%~45%、所述的加氫環烷基基礎油的重量百分比為48%~55%、所述的環保型合成 酯的重量百分比為2%~4%、所述的生物降解型高效復合非離子乳化劑的重量百分比為 0. 5%~2%、所述的酚基抗氧劑的重量百分比為0. 2%~0. 5%、所述的苯氨基抗氧劑的重 量百分比為0. 1%~0. 5%、所述的烯酸抗氧劑的重量百分比為0. 2%~1%、所述的極壓抗 磨劑的重量百分比為〇. 5%~1%、所述的緩蝕劑的重量百分比為0. 02%~0. 05%、所述的 消泡劑的重量百分比為〇. 02%~0. 5%、所述的防腐劑的重量百分比為0. 02%~0. 5%、所 述的潤濕劑的重量百分比為〇. 02 %~0. 5 %、所述的殺菌劑的重量百分比為0. 1 %~0. 5 % 所述的加氫環烷基基礎油中，50% >Cp>42%，Cp是指基礎油中長鏈及支鏈飽和烴中的碳原 子數占碳骨架中總碳原子數的百分比。
[0005]進一步的，所述的精煉植物油為國標一級菜籽油、橄欖油或葵花籽油中的一種或 兩種的混合物。
[0006]進一步的，所述的加氫環烷基基礎油為50% >Cp>42%的加氫環烷基油。
[0007]進一步的，所述的環保型合成酯為三羥甲基丙烷油酸酯和可生物降解二元脂肪酸 雙酯的混合物，或三羥甲基丙烷油酸酯和可生物降解飽和脂肪酸多元醇酯的混合物。
[0008]進一步的，所述的生物降解型高效復合非離子乳化劑為胺環氧化合物縮合物與酸 酐中的一種或兩種混合物。
[0009]進一步的，所述的酚基抗氧劑為液態高分子甲基雙酚基抗氧劑2,6-二叔丁基酚、 或4,4一甲基雙（2,6-二叔丁基酚）、或2,6-二叔丁基對甲酚中任意一種或兩種的混合 物。
[0010] 進一步的，所述的苯氨基抗氧劑為液態辛基一丁基二苯胺。
[0011] 進一步的，所述的烯酸抗氧劑為二十二碳五烯酸抗氧劑。
[0012] 進一步的，所述的極壓抗磨劑為氨基硫代酯、或二芐基二硫化物、或硫代磷酸三苯 酯中任意一種或兩種混合物。
[0013]進一步的，所述的緩蝕劑為噻二唑衍生物、或苯三唑衍生物、或液態甲基苯并三氮 唑衍生物中的任意一種或兩種混合物。
[0014]進一步的，所述的消泡劑為磷酸三丁酯、甲基硅氧烷混合物中任意一種或兩種的 混合物。
[0015]進一步的，所述的防腐劑為咪唑類化合物與羧酸胺鹽類、硼酸胺鹽類中任一種或 兩種的混合物。
[0016]進一步的，所述的潤濕劑為磷脂或炔二醇乙氧基化合物中的一種或兩種混合物。
[0017]進一步的，所述的殺菌劑為六氫化三嗪。
[0018]本發明還提供了上述的極壓型鋁板鋁帶熱軋乳液的制備方法，包括一個制備50% >Cp>42%的加氫環烷基油的步驟，在上述步驟完成之后，按照重量百分比稱取精煉植物油、 加氫環烷基基礎油、環保型合成酯、生物降解型高效復合非離子乳化劑、酚基抗氧劑、苯氨 基抗氧劑、烯酸抗氧劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑、消泡劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑，然后在第一 個反應釜中加入精煉植物油餾分、加氫環烷基基礎油餾分，之后加熱到110°c~130°C溫度 后加入精制白土，同時進行30~60min時間的攪拌精制吸附，直至吸附反應均勻，沉淀再經 過濾機過濾2~3次以后抽入第二個反應釜，冷卻到50°C~70°C后，加入環保型合成酯、生 物降解型高效復合非離子乳化劑，攪拌20min~30min，均勾后，接著將酷基抗氧劑、苯氨基 抗氧劑、烯酸抗氧劑、極壓抗磨劑、緩蝕劑消泡劑、防腐劑、潤濕劑、殺菌劑、加入第二個反應 爸中，攪拌60min~90min均勾，冷卻后即可得到產品濃縮物。
[0019]進一步的，所述的第一個和第二個反應釜均采用真空泵循環真空負壓0.75~1.OKPa處理1~3次。
[0020] 進一步的，在所述的制備50% >Cp>42%的環烷基油的步驟中，首先將烷烴、單 環芳香烴、多環芳香烴以及不飽和的鏈烴的餾分為原料，先進行加氫精制，所述的不飽和 的鏈烴的餾分占所述的原料的重量百分比為40~80%，加氫精制過程中反應釜的反應 壓力為4~12MPa，反應溫度為250~350 °C，進油總空速為0. 25~0. 55/h，反應氫油 體積比為650~900,相對于加氫處理催化劑空速0. 35~0. 8/h，相對于加氫精制催化 劑空速0. 5-1. 75/h，所述的加氫精制過程中的催化劑為Ni-W/AL203、或Ni-M〇-W/AL203、 或Ni-M〇-Co/AL203,隨后進行常減壓蒸餾，減壓蒸餾工藝為殘壓1~55mmHg，切取250~ 350°C常壓的餾分油，得到50% >Cp>42%的環烷基油。
[0021] 進一步的，所述的精制白土為活性度大于180mmol/kg的活性白土。
[0022] 本發明充分利用精制植物油、50 % >Cp>42 %的芳烴加氫環烷基油按比例混合后的 特效潤滑性能和高閃點性能，盡量降低閃點低芳烴的比例，有效發揮各自結構的優勢功能， 既解決了熱軋過程中的潤滑性能，又提高了熱軋過程中的耐高溫性能。基礎油是熱軋乳液 過程中含量最多的一種組分，不僅僅要確保上熱軋滾輪與部件之間、以及下熱軋滾輪與部 件之間的適宜摩擦系數，而且要求在使用過程中不冒煙、在高溫熱輥上使用后不結焦、不發 黑，保證了熱軋拉伸過程中良性潤滑性能。
[0023]環保型合成酯配合加氫環烷基基礎油使用，更進一步提升熱軋乳液的高溫性能， 更進一步解決鋁板鋁帶產生發黑斑點問題。
[0024]生物降解型高效復合非離子乳化劑具有很好的生物降解性能和水萃取性能，一方 面乳液的主體是水和油，而水和油是不相溶的，所以必須加入一種或多種乳化劑，乳化劑一 端是親水基，一端是親油基，通過乳化劑把水和油結合成水包油的乳液，通過泵的機械剪切 力把原液（包括油、乳化劑和添加劑）噴到油箱里，保證完全乳化。乳化劑不僅對疏水基與 被乳化物有較好的親和性能，同時也保持較大的親水性能，通過相應的物理和化學作用，使 之與被乳化物形成統一的平衡態，使整體紡絲油劑形成穩定、均一平衡的乳液。本發明選用 的乳化劑除了具備自身正常的乳化功能外，同時不含有APE0,不僅保持環保，在耐熱性能方 面也有不俗表現。
[0025]傳統的熱軋乳液基本不使用抗氧劑或僅僅使用單一抗氧化劑，效果不明顯，使得 乳液使用一段時間后乳液變黃，甚至殘留鋁板鋁帶有泛黃現象，不易清洗。本發明采用不同 型號的抗氧化劑復合使用，充分發揮了苯氨基抗氧劑與酚酯型抗氧劑復合使用時更有效提 高抗氧效果的特性，確保熱軋后鋁板鋁帶不變黃，同時容易漂洗。
[0026]極壓抗磨劑是熱軋乳液中不可或缺的一種添加劑，由于熱軋滾輪與工件之間純粹 靠碾壓產生延展，工件與滾輪之間不僅僅產生碾磨高溫，而且要產生較大的剪切力，這就需 要適當的極壓抗磨劑來保證乳液在碾壓后質量，以確保乳液的新環使用，降低使用成本，同 時可