一种镁合金板带材轧制乳化液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镁合金板带材轧制乳化液及其制备方法，涉及润滑剂及镁合金板带材轧制领域。本发明专利技术选择季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷混合酸酯和PAO‑10作为基础油，TX‑4和TX‑7作为乳化剂，硬脂酸丁酯和C12~14醇作为油性剂，磷酸酯和含氮硼酸酯作为极压剂，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作为防锈剂，乳化硅油作为消泡剂，苯基化萘胺作为抗氧剂，制备具有润滑、防锈、清洗、环保并可循环使用的镁合金板带材轧制乳化液，减少板带表面黏着造成的损伤，降低产品边角开裂情况，清洗掉轧制过程中产生的大量镁粉，有效提高产品表面质量和尺寸精度，同时降低了企业生产成本。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧制板带材加工润滑
，具体涉及镁合金板带材轧制的乳化液及其制备方法。
技术介绍
镁合金作为迄今为止在实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车、航空航天、电子电路领域得到越来越广泛的应用。板带轧制是镁合金最主要的变形方式之一，但是对于镁合金轧制润滑领域的研究却相对较少。镁合金板带材在轧制过程中，由于轧辊与轧件之间的摩擦，出现“黏镁”现象，不仅浪费能源，还降低轧制速度。此外，镁在高温下易氧化，而镁合金一般采用中温轧制，轧制温度一般在250～400℃易被氧化的温度范围，给镁合金的润滑增加了困难。轧制润滑技术有助于防粘降摩、降低轧制消耗和改善轧后产品表面质量等优点，还可以控制和改善晶粒组织等作用。目前大多数镁合金板带生产企业在生产过程中不采用任何润滑剂，直接干轧，但会引起板带材表面质量差、厚度不均、边缘开裂等缺陷；如果选用全油型润滑液，虽然润滑性和防锈性较好，但是冷却效果较差，易发生轧件黏辊等不良影响；同时润滑油对板带材表面污染严重，生产过程中产生的大量镁粉颗粒，并造成巨大的能源浪费，同时轧辊的隔绝保温作用不够理想，轧制温度不够稳定，因此，需要开发一种油水分散均匀的乳化液。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种镁合金板带材轧制乳化液及制备方法，不仅润滑性能、防锈抗氧性能优良，同时能够清洗轧制过程中产生的大量镁粉颗粒，提高镁合金板带材的表面质量；还能利用乳化液的“离水展着性”使油份吸附在轧辊表面，起到隔绝保温的作用，稳定轧制温度，降低轧辊的“黏镁”程度，同时同时轧制乳化液能够减少轧制能耗，提高生产成品率，并且可循环使用且使用周期较长，降低企业生产成本。本专利技术通过下述技术方案予以实现：镁合金板带材轧制乳化液选择季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷混合酸酯和PAO-10作为基础油，TX-4和TX-7作为乳化剂，硬脂酸丁酯和C12～14醇作为油性剂，磷酸酯和含氮硼酸酯作为极压剂，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作为防锈剂，乳化硅油作为消泡剂，苯基化萘胺作为抗氧剂。镁合金板带材轧制乳化液的具体组分及所占重量百分比如下。序号组分名称重量百分比(％)1季戊四醇油酸酯6.0～10.02三羟甲基丙烷混合酸酯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去离子水75.0～80.0在具体成分中，乳化剂TX-4和TX-7的复配重量比例范围为0.8～1.2，油性剂硬脂酸丁酯和C12～14醇的复配重量比例范围为0.8～2.0，极压剂磷酸酯和含氮硼酸酯的复配重量比例范围为：0.5～1.2，防锈剂三乙醇胺和脂肪酸烷基醇酰胺的复配重量比例范围为：0.5～1.0。上述镁合金板带材轧制乳化液的制备步骤为：为避免各类添加剂之间的相互反应影响各自的效果，乳化液各成分的加入具有特定的次序。1、将上述配方量的油性剂、极压剂、防锈剂、抗氧剂按先后顺序加入超声波分散器中混合均匀，得到混合添加剂；2、将基础油和步骤1得到的混合添加剂加入反应釜中，在转速为100～140r/min下边加热边搅拌至60～85℃，恒温搅拌时间为25～45分钟，然后冷却至35～45℃保温10～15分钟；3、搅拌结束后，将消泡剂加入反应釜中，再向其中加入配方量TX-4和TX-7，加热至50～70℃恒温搅拌15～25分钟，冷却至室温，得到镁合金板带材轧制基础乳化油；4、将步骤3得到的轧制基础乳化油放入超声波分散器中，进行超声分散，再将配方量去离子水缓慢加入，加热至55～75℃恒温搅拌20～40分钟，最终得到乳白色均匀液体，即镁合金板带材轧制乳化液。步骤1所述的超声分散，是在15～25KHz的频率下超声25～35分钟。步骤4所述的超声分散，是在15～25KHz的频率下超声15～25分钟。本专利技术的优点在于可以直接用于镁合金板带材轧制生产过程。该乳化液具有油膜强度高、摩擦系数小、稳定性好、板面清洁性好等良好的润滑特性，不仅利用了乳化液中油份对轧辊起到隔绝保温作用，而且还利用了水分清洗掉轧制过程中产生的大量镁粉，从而有效地改善了产品表面质量，降低了轧制能耗，而且环保无毒，对环境污染小，同时循环使用后，大大降低了企业生产成本。具体实施例实施例1实施例1配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备镁合金板带材轧制乳化液。将硬脂酸丁酯(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)按先后顺序加入超声波分散器中，在25KHz的频率下超声25分钟，使这四种添加剂混合均匀。然后将季戊四醇油酸酯(60g)、三羟甲基丙烷混合酸酯(100g)、PAO-10(30g)和上述油性剂、极压剂、防锈剂、抗氧剂的混合添加剂加入反应釜中，在转速为140r/min下边加热边搅拌至85℃，恒温搅拌时间为25分钟，然后冷却至45℃保温10分钟；搅拌结束后，将乳化硅油(0.1g)加入反应釜中，再向其中加入TX-4(2g)和TX-7(3g)，加热至70℃恒温搅拌15分钟，冷却至室温，得到镁合金板带材轧制基础乳化油。然后将所得到的轧制基础乳化油放入超声波分散器中，在25KHz的频率下超声15分钟。最后将去离子水(782g)缓慢加入乳化油中，加热至75℃恒温搅拌20分钟，最终得到乳白色均匀液体，即镁合金板带材轧制乳化液。实施例2实施例2配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备镁合金板带材轧制乳化液。将硬脂酸丁酯(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)按先后顺序加入超声波分散器中，在25KHz的频率下超声25分钟，使这四种添加剂混合均匀。然后将季戊四醇油酸酯(60g)、三羟甲基丙烷混合酸酯(100g)、PAO-10(30g)和上述油性剂、极压剂、防锈剂、抗氧剂的混合添加剂加入反应釜中，在转速为140r/min下边加热边搅拌至85℃，恒温搅拌时间为25分钟，然后冷却至45℃保温10分钟；搅拌结束后，将乳化硅油(0.1g)加入反应釜中，再向其中加入TX-4(2g)和TX-7(3g)，加热至70℃恒温搅拌15分钟，冷却至室温，得到镁合金板带材轧制基础乳化油。然后将所得到的轧制基础乳化油放入超声波分散器中，在25KHz的频率下超声15分钟。最后将去离子水(782g)缓慢加入乳化油中，加热至75℃恒温搅拌20分钟，最终得到乳白色均匀液体，即镁合金板带材轧制乳化液。实施例2实施例2配方见下表：按上表的各组分重量配方，制备镁合金板带材轧制乳化液。将硬脂酸丁酯(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)按先后顺序加入超声波分散器中，在20KHz的频率下超声30分钟，使这四种添加剂混合均匀。然后将季戊四醇油酸酯(75g)、三羟甲基丙烷混合酸酯(75g)、PAO-10(50g)和上述油性剂、极压剂、防锈剂、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金板带材轧制乳化液，其特征在于，选择季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷混合酸酯和PAO‑10作为基础油，TX‑4和TX‑7作为乳化剂，硬脂酸丁酯和C12~14醇作为油性剂，磷酸酯和含氮硼酸酯作为极压剂，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作为防锈剂，乳化硅油作为消泡剂，苯基化萘胺作为抗氧剂。

【技术特征摘要】
1.一种镁合金板带材轧制乳化液，其特征在于，选择季戊四醇油酸酯、三羟甲基丙烷混合酸酯和PAO-10作为基础油，TX-4和TX-7作为乳化剂，硬脂酸丁酯和C12~14醇作为油性剂，磷酸酯和含氮硼酸酯作为极压剂，三乙醇胺、脂肪酸烷基醇酰胺作为防锈剂，乳化硅油作为消泡剂，苯基化萘胺作为抗氧剂。2.如权利要求1所述的镁合金板带材轧制乳化液，其特征在于，具体组分及按重量百分比计，季戊四醇油酸酯：6.0%~10.0%，三羟甲基丙烷混合酸酯：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%，去离子水：75.0%~80.0%。3.如权利要求1所述的镁合金板带材轧制乳化液，其特征在于，在具体成分中，乳化剂TX-4和TX-7的复配重量比例范围为0.8~1.2，油性剂硬脂酸丁酯和C12~14醇的复配重量比例范围为0.8~2.0，极压剂磷酸酯和含氮硼酸酯的复配重量比例范围为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建林，张炳涛，苑光照，董唱，熊桑，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11