一種完全水溶性拉延油的中試生產方法和配套生產模型的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種碳鋼薄板沖壓用完全水溶性拉延油的中試生產方法和放大模型。
【背景技術】
[0002] 拉延油作為一種工藝用油，在金屬板材沖壓過程中起到非常重要作用，具有潤滑、 抗極壓、冷卻、防鎊等性能。目前，市場上在金屬薄板機械沖壓中應用的拉延油都是油基 產品，它的缺點是；沖壓件產品不能水洗，需要高溫除油工序；油基產品的冷卻性差和易燃 燒；對重度拉伸抗極壓性和潤滑性不足等。完全水溶性的水基拉延油產品是新一代的替代 產品，它具有完全水洗性、高的抗極壓性和潤滑冷卻性、阻燃性、防鎊性，環境完全可降解性 等優點。該產品的粘度與材料種類、混合比例和溫度有關，在所用材料種類不變的條件下， 為了調節粘度W適應操作工藝和操作環境，通過改變混合物比例辦法來解決。針對自己研 發的完全水溶性拉延油系列產品進行生產放大，并開發了一個混合粘度模型。
[0003] 水基拉延油粘度模型可W看成是液-液混合粘度模型。現在，有許多經驗模 型和半理論模型用于計算液-液混合物粘度，其中，大部分是利用實驗數據回歸得到。 Arrhenius模型是用于計算混合物粘度值的經典模型，它適用于計算純碳氨混合體系的粘 度值，Lederer在此基礎上增加了校正因子，建立了新的混合粘度對數的線性組合模型。 Bin曲am基于理想溶液提出了新的粘度模型，即混合粘度的倒數等于組成混合物的兩種物 質粘度倒數與質量分數的線性組合。此后，Kendall和Monroe建立了混合物粘度1/n次方 的質量分數線性組合模型，被美國石油研究所推薦用于低壓環境計算結構相似的純碳氨混 合體系粘度。化agoe提出了用于計算高粘度混合體系的In(20001〇倒數與質量分數的線 性組合模型。現在，由于基礎數據不統一導致獲得的粘度模型無法通用，正像Centeno et al指出并沒有普遍通用粘度模型。盡管沒有普遍適用的粘度模型可W準確計算出像水基拉 延油混合體系的粘度值，卻可W重新建立針對水基拉延油混合體系模型用于粘度計算。
[0004] 在中試放大中，原料的投入量加大，出現了在小試過程中沒有出現的問題；①原 材料之間發生凝膠現象，影響水溶性拉延油最終的成型；②由于大量生產，原有的工藝不 是最優的方法，造成浪費；要對半成品原材料儲存，材料的穩定性不同，對儲存要求不同； 中試的設備在操作上與小試的設備不同，對于如何安全，高效和合理的使用反應蓋，需要 從新設定，所W對于水溶性拉延油中試生產的工藝要從新設定。
【發明內容】
[0005] 本發明有效地解決了水溶性拉延油在中試生產過程中的種種問題，提供了水溶性 拉延油生產方法和粘度控制方法。
[0006] 本發明采用W下技術方案：水溶性拉延油中試生產方法和配套的生產模型，其特 征是：M-ASTM模型（^迸載心)，修正ASTM模型的待定參數a和b的求取用 表，修正模型的使用。所用原材料己醇胺，脂肪酸，測酸和對應配比，3種中間體的加料順 序，己醇胺測酸脂碎快化，注水流速和方式。
[0007] -種水溶性拉延油的中試生產配套模型： 由于水溶性拉延油粘度與材料種類、混合比例和環境溫度有關。本方法通過對 ASTM(粘度模型）的計算值和測量值進行最小二乘法的線性擬合修正，得到M-ASTM模型 (,= )，擬合度達到從0. 8600提高到0. 9907. M-ASTM模型將溫度，原料 含量，材料種類和水溶性拉延油粘度關聯到一起。送樣就可W根據使用的環境溫度，設備需 求粘度，反推導出復配物質之間的比例，精確的控制水溶性拉延油的粘度，W滿足設備的 使用要求。圖1為M-ASTM模型符號說明。
[0008] 先由多批次的水基拉延油測量的粘度值，環境溫度值和混合比例值帶入到修正的 ASTM模型中，求取待定參數曰，b，再根據得到的確定待定參數的修正ASTM模型。用此模型， 在知道客戶使用的環境溫度和其要求的使用粘度后，可W求出投料比例，明確的指導生產。
[0009] 為了方便使用，本發明給出了圖2M-ASTM模型待定參數查取用表。
[0010] -種水溶性拉延油的中試生產方法： 水溶性拉延油使用3種原料復配而成.分別是；胺脂肪酸鹽，己醇胺測酸脂和自來水。 質量比例己醇胺脂肪酸鹽；己醇胺測酸脂和水等于1 :1-0. 2 :1-0. 1，可根據不同要求調節 其比例。
[0011] 2. 1己醇胺脂肪酸鹽生產方法： 按己醇胺；脂肪酸等于0.2-1.0:1的質量比例量取.先將脂肪酸投入反應蓋，再投入己 醇胺，反應蓋的溫度為50-120°。攬拌速度為60-80轉/分，反應1-5小時，得到己醇胺脂 肪酸鹽，蹤黃色液體，室溫下凝固。
[0012] 2. 2己醇胺測酸脂生產方法： 按己醇胺：測酸等于1-2. 4:1的質量比例量取。先將測酸投入反應蓋，再投入己醇胺， 反應蓋的溫度為70-200乂，攬拌速度為60-80轉/分，反應3-10小時，得到己醇胺測酸脂， 淡黃色粘稠液體，室溫下快速凝固。冷卻至室溫時，取出己醇胺測酸脂，并將其打碎，直徑 小于5厘米。密封儲存。
[0013] 2. 3水溶性拉延油的復配 復配使用的3種原材料中，水可W用自來水代替，隨取隨用。在復配時使用W下順序。
[0014] 第一步：得到己醇胺脂肪酸鹽后，保持恒溫50-90°。停止攬拌，按比例投入己醇胺 測酸脂碎塊，開始攬拌攬拌，60-80轉/分，30-50分鐘。
[0015] 第二步：停止攬拌，檢查狀態，溶液呈現暗蹤色，均一粘稠狀態。
[0016] 第Η步；開始二次攬拌60-80轉/分，自來水W細流形式，流速為每分鐘反應蓋體 積的1/10的流速，沿著反應蓋的邊沿注入。當水注入結束后，維持攬拌3-5min，取料。
[0017] 第四步：產品密封，暗光儲存。
[0018] 第五步：用30-50°C溫水清洗反應蓋等設備，然后瞭干。
[0019] 通過上述方案，本發明可W帶來如下有益效果；本發明提供了水溶性拉延油粘度 控制方法和配套生產模型。可W有效的控制水溶性拉延油的粘度，達到相應的設備要求。優 化的工藝方法可W安全，高效和合理地生產水溶性拉延油。
【附圖說明】
[0020] 附圖1是M-ASTM模型公式符號說明。
[002。 附圖2是M-ASTM模型待定參數查取用表。 具體實施方案
[0022] 此實施例僅用于說明本發明模型的使用方法，而不限于本發明的范圍。此外理解 為，在閱讀了本實驗用發明的內容后，本領域的技術人員可W對本發明進行各種改動和修 改，送些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0023] 實施例1 使用15化的反應蓋，生產100公斤的重度拉伸用水溶性拉延油，使用要求為在30°C， 粘度為ISOOmpa · S為例： 根據使用設備要求，確定使用環境溫度30°C和粘度1500mpa· S，如圖