一種鎂合金板帶材軋制乳化液及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種鎂合金板帶材軋制乳化液及其制備方法，涉及潤滑劑及鎂合金板帶材軋制領域。本發明專利技術選擇季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷混合酸酯和PAO?10作為基礎油，TX?4和TX?7作為乳化劑，硬脂酸丁酯和C12~14醇作為油性劑，磷酸酯和含氮硼酸酯作為極壓劑，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作為防銹劑，乳化硅油作為消泡劑，苯基化萘胺作為抗氧劑，制備具有潤滑、防銹、清洗、環保并可循環使用的鎂合金板帶材軋制乳化液，減少板帶表面黏著造成的損傷，降低產品邊角開裂情況，清洗掉軋制過程中產生的大量鎂粉，有效提高產品表面質量和尺寸精度，同時降低了企業生產成本。

Magnesium alloy plate and strip rolling emulsion and preparation method thereof

The invention discloses a magnesium alloy plate and strip rolling emulsion and a preparation method thereof. The present invention pentaerythritol oleic acid ester and three hydroxymethyl propane ester and PAO 10 as base oil, TX 4 and TX 7 as emulsifier, butyl stearate and C12~14 alcohol as oily agent, phosphate and borate ester containing nitrogen as the extreme pressure agent, triethanolamine, fatty acid alkyl alcohol amide as antirust agent, emulsion silicone oil as defoaming agent and phenylating naphthylamine as antioxidant and preparation of lubricating and anti rust, cleaning, environmental protection and magnesium alloy plate and strip rolling emulsion recycling, reduce strip surface adhesion damage, reduce product corner cracking, cleaning out a lot of magnesium powder produced during the rolling process, effectively improve the surface the quality and accuracy of products, and reduce the production cost of enterprises.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于軋制板帶材加工潤滑
，具體涉及鎂合金板帶材軋制的乳化液及其制備方法。
技術介紹
鎂合金作為迄今為止在實際應用中最輕的金屬結構材料，在汽車、航空航天、電子電路領域得到越來越廣泛的應用。板帶軋制是鎂合金最主要的變形方式之一，但是對于鎂合金軋制潤滑領域的研究卻相對較少。鎂合金板帶材在軋制過程中，由于軋輥與軋件之間的摩擦，出現“黏鎂”現象，不僅浪費能源，還降低軋制速度。此外，鎂在高溫下易氧化，而鎂合金一般采用中溫軋制，軋制溫度一般在250～400℃易被氧化的溫度范圍，給鎂合金的潤滑增加了困難。軋制潤滑技術有助于防粘降摩、降低軋制消耗和改善軋后產品表面質量等優點，還可以控制和改善晶粒組織等作用。目前大多數鎂合金板帶生產企業在生產過程中不采用任何潤滑劑，直接干軋，但會引起板帶材表面質量差、厚度不均、邊緣開裂等缺陷；如果選用全油型潤滑液，雖然潤滑性和防銹性較好，但是冷卻效果較差，易發生軋件黏輥等不良影響；同時潤滑油對板帶材表面污染嚴重，生產過程中產生的大量鎂粉顆粒，并造成巨大的能源浪費，同時軋輥的隔絕保溫作用不夠理想，軋制溫度不夠穩定，因此，需要開發一種油水分散均勻的乳化液。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種鎂合金板帶材軋制乳化液及制備方法，不僅潤滑性能、防銹抗氧性能優良，同時能夠清洗軋制過程中產生的大量鎂粉顆粒，提高鎂合金板帶材的表面質量；還能利用乳化液的“離水展著性”使油份吸附在軋輥表面，起到隔絕保溫的作用，穩定軋制溫度，降低軋輥的“黏鎂”程度，同時同時軋制乳化液能夠減少軋制能耗，提高生產成品率，并且可循環使用且使用周期較長，降低企業生產成本。本專利技術通過下述技術方案予以實現：鎂合金板帶材軋制乳化液選擇季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷混合酸酯和PAO-10作為基礎油，TX-4和TX-7作為乳化劑，硬脂酸丁酯和C12～14醇作為油性劑，磷酸酯和含氮硼酸酯作為極壓劑，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作為防銹劑，乳化硅油作為消泡劑，苯基化萘胺作為抗氧劑。鎂合金板帶材軋制乳化液的具體組分及所占重量百分比如下。序號組分名稱重量百分比(％)1季戊四醇油酸酯6.0～10.02三羥甲基丙烷混合酸酯6.0～10.03PAO-103.0～6.04TX-40.1～0.45TX-70.1～0.46硬脂酸丁酯0.5～1.07C12～14醇0.3～0.88磷酸酯0.1～0.59含氮硼酸酯0.1～0.510三乙醇胺0.1～0.511脂肪酸烷基醇酰胺0.1～0.512乳化硅油0.005～0.0513苯基化萘胺0.1～0.514去離子水75.0～80.0在具體成分中，乳化劑TX-4和TX-7的復配重量比例范圍為0.8～1.2，油性劑硬脂酸丁酯和C12～14醇的復配重量比例范圍為0.8～2.0，極壓劑磷酸酯和含氮硼酸酯的復配重量比例范圍為：0.5～1.2，防銹劑三乙醇胺和脂肪酸烷基醇酰胺的復配重量比例范圍為：0.5～1.0。上述鎂合金板帶材軋制乳化液的制備步驟為：為避免各類添加劑之間的相互反應影響各自的效果，乳化液各成分的加入具有特定的次序。1、將上述配方量的油性劑、極壓劑、防銹劑、抗氧劑按先后順序加入超聲波分散器中混合均勻，得到混合添加劑；2、將基礎油和步驟1得到的混合添加劑加入反應釜中，在轉速為100～140r/min下邊加熱邊攪拌至60～85℃，恒溫攪拌時間為25～45分鐘，然后冷卻至35～45℃保溫10～15分鐘；3、攪拌結束后，將消泡劑加入反應釜中，再向其中加入配方量TX-4和TX-7，加熱至50～70℃恒溫攪拌15～25分鐘，冷卻至室溫，得到鎂合金板帶材軋制基礎乳化油；4、將步驟3得到的軋制基礎乳化油放入超聲波分散器中，進行超聲分散，再將配方量去離子水緩慢加入，加熱至55～75℃恒溫攪拌20～40分鐘，最終得到乳白色均勻液體，即鎂合金板帶材軋制乳化液。步驟1所述的超聲分散，是在15～25KHz的頻率下超聲25～35分鐘。步驟4所述的超聲分散，是在15～25KHz的頻率下超聲15～25分鐘。本專利技術的優點在于可以直接用于鎂合金板帶材軋制生產過程。該乳化液具有油膜強度高、摩擦系數小、穩定性好、板面清潔性好等良好的潤滑特性，不僅利用了乳化液中油份對軋輥起到隔絕保溫作用，而且還利用了水分清洗掉軋制過程中產生的大量鎂粉，從而有效地改善了產品表面質量，降低了軋制能耗，而且環保無毒，對環境污染小，同時循環使用后，大大降低了企業生產成本。具體實施例實施例1實施例1配方見下表：按上表的各組分重量配方，制備鎂合金板帶材軋制乳化液。將硬脂酸丁酯(8g)、C12～14醇(5g)、磷酸酯(1g)、含氮硼酸酯(1.9g)、三乙醇胺(2g)、脂肪酸烷基醇酰胺(3g)、苯基化萘胺(2g)按先后順序加入超聲波分散器中，在25KHz的頻率下超聲25分鐘，使這四種添加劑混合均勻。然后將季戊四醇油酸酯(60g)、三羥甲基丙烷混合酸酯(100g)、PAO-10(30g)和上述油性劑、極壓劑、防銹劑、抗氧劑的混合添加劑加入反應釜中，在轉速為140r/min下邊加熱邊攪拌至85℃，恒溫攪拌時間為25分鐘，然后冷卻至45℃保溫10分鐘；攪拌結束后，將乳化硅油(0.1g)加入反應釜中，再向其中加入TX-4(2g)和TX-7(3g)，加熱至70℃恒溫攪拌15分鐘，冷卻至室溫，得到鎂合金板帶材軋制基礎乳化油。然后將所得到的軋制基礎乳化油放入超聲波分散器中，在25KHz的頻率下超聲15分鐘。最后將去離子水(782g)緩慢加入乳化油中，加熱至75℃恒溫攪拌20分鐘，最終得到乳白色均勻液體，即鎂合金板帶材軋制乳化液。實施例2實施例2配方見下表：按上表的各組分重量配方，制備鎂合金板帶材軋制乳化液。將硬脂酸丁酯(8g)、C12～14醇(5g)、磷酸酯(1g)、含氮硼酸酯(1.9g)、三乙醇胺(2g)、脂肪酸烷基醇酰胺(3g)、苯基化萘胺(2g)按先后順序加入超聲波分散器中，在25KHz的頻率下超聲25分鐘，使這四種添加劑混合均勻。然后將季戊四醇油酸酯(60g)、三羥甲基丙烷混合酸酯(100g)、PAO-10(30g)和上述油性劑、極壓劑、防銹劑、抗氧劑的混合添加劑加入反應釜中，在轉速為140r/min下邊加熱邊攪拌至85℃，恒溫攪拌時間為25分鐘，然后冷卻至45℃保溫10分鐘；攪拌結束后，將乳化硅油(0.1g)加入反應釜中，再向其中加入TX-4(2g)和TX-7(3g)，加熱至70℃恒溫攪拌15分鐘，冷卻至室溫，得到鎂合金板帶材軋制基礎乳化油。然后將所得到的軋制基礎乳化油放入超聲波分散器中，在25KHz的頻率下超聲15分鐘。最后將去離子水(782g)緩慢加入乳化油中，加熱至75℃恒溫攪拌20分鐘，最終得到乳白色均勻液體，即鎂合金板帶材軋制乳化液。實施例2實施例2配方見下表：按上表的各組分重量配方，制備鎂合金板帶材軋制乳化液。將硬脂酸丁酯(6g)、C12～14醇(4g)、磷酸酯(1.5g)、含氮硼酸酯(1.4g)、三乙醇胺(2g)、脂肪酸烷基醇酰胺(3g)、苯基化萘胺(2g)按先后順序加入超聲波分散器中，在20KHz的頻率下超聲30分鐘，使這四種添加劑混合均勻。然后將季戊四醇油酸酯(75g)、三羥甲基丙烷混合酸酯(75g)、PAO-10(50g)和上述油性劑、極壓劑、防銹劑、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鎂合金板帶材軋制乳化液，其特征在于，選擇季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷混合酸酯和PAO?10作為基礎油，TX?4和TX?7作為乳化劑，硬脂酸丁酯和C12~14醇作為油性劑，磷酸酯和含氮硼酸酯作為極壓劑，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作為防銹劑，乳化硅油作為消泡劑，苯基化萘胺作為抗氧劑。

【技術特征摘要】
1.一種鎂合金板帶材軋制乳化液，其特征在于，選擇季戊四醇油酸酯、三羥甲基丙烷混合酸酯和PAO-10作為基礎油，TX-4和TX-7作為乳化劑，硬脂酸丁酯和C12~14醇作為油性劑，磷酸酯和含氮硼酸酯作為極壓劑，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作為防銹劑，乳化硅油作為消泡劑，苯基化萘胺作為抗氧劑。2.如權利要求1所述的鎂合金板帶材軋制乳化液，其特征在于，具體組分及按重量百分比計，季戊四醇油酸酯：6.0%~10.0%，三羥甲基丙烷混合酸酯：6.0%~10.0%，PAO-10：3.0%~6.0%，TX-4：0.1%~0.4%，TX-7：0.1%~0.4%，硬脂酸丁酯：0.5%~1.0%，C12~14醇：0.3%~0.8%，磷酸酯：0.1%~0.5%，含氮硼酸酯：0.1%~0.5%，三乙醇胺：0.1%~0.5%，脂肪酸烷基醇酰胺：0.1%~0.5%，乳化硅油：0.005%~0.05%，苯基化萘胺：0.1%~0.5%，去離子水：75.0%~80.0%。3.如權利要求1所述的鎂合金板帶材軋制乳化液，其特征在于，在具體成分中，乳化劑TX-4和TX-7的復配重量比例范圍為0.8~1.2，油性劑硬脂酸丁酯和C12~14醇的復配重量比例范圍為0.8~2.0，極壓劑磷酸酯和含氮硼酸酯的復配重量比例范圍為：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫建林，張炳濤，苑光照，董唱，熊桑，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11