一种含有机硼酸酯的纯水基冷轧薄板轧制液及其制备方法，属冷轧轧制液领域。该轧制液的化学成分按质量百分比为：防锈剂3～8％，pH缓冲抑制剂2～10％，边界润滑剂10～15％，极压抗磨剂2～7％，防霉剂0.1～0.4％抗泡剂0.01~0.04％，水68～75％；该轧制液制备方法为：首先由甲醇，C12～C18的高级脂肪酸和二乙醇胺制备高级脂肪酸二乙醇酰胺，高级脂肪酸二乙醇酰胺再与硼酸和聚乙二醇在甲苯为带水剂情况下生成了具有良好润滑作用的高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇硼酸酯。本发明专利技术的轧制液具有很好的润滑、轧机清洁性及退火清净性并且该组合物成本较低，具有很大的市场竞争力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷轧轧制液及其制备方法，特别涉及。
技术介绍
在冷轧带钢时，轧辊与带钢之间的摩擦力是必不可少的，因为所有的变形能都是从轧辊与带钢之间的工作表面所产生的剪切应力转换来的。但并不是摩擦力越大就越容易轧制，过大的摩擦力会阻碍材料的流动，而且摩擦力过大也容易造成板带表面的划伤，增加辊耗。并且金属材料的变形和板带与轧辊之间的摩擦，会产生大量的热量，所以必须解决好散热和润滑的问题，才能得到稳定的高质量产品。冷轧轧制油是在钢板冷轧过程中使用的工艺润滑剂，它可以同时解决润滑和冷却 问题。冷轧轧制油大致分为3类，轧制乳化油，微乳液，纯水基轧制液。①轧制乳化油主要由矿物油，油溶性添加剂，乳化剂等组成。该类乳化型轧制油一般与90% 98%的水以一定的方式混合喷洒到轧辊上，乳化液分层，油层吸附在钢板表面起润滑作用，水层蒸发起降温作用。②微乳液冷轧轧制油通常由油、水、添加剂等组成的透明或半透明的液状稳定体系，轧制时起作用的是微乳液里面含有的少量油，附着在钢板表面起润滑作用。③水基型冷轧轧制油通常由由水，水溶性添加剂等组成的稳定体系。水溶性添加剂含有两亲结构，极性端和长链结构端。极性端王要是由齒系、憐系、和硫系构成，在闻温闻压下极性端会和金属在摩擦面上起化学反应，生成熔点和剪切应力都比原金属低的化合物，形成极压固体润滑膜轧制时极性端附着在钢板表面，防止发生烧结。现在应用的轧制油产品主要是微乳液和轧制乳化油。微乳液相对于轧制乳化油，冷却性能较好，但是价格较高，润滑性能不佳。所以普通冷轧薄板生产采用的轧制油绝大多数是乳化型轧制油。如专利公开号，CN86101764, CNl 186846, CN1500854, CN1654611,CN101016498，CN1403554。专利号 US5122288A, US2009065287A1, EP233588A1, EP233588B1,EP349787A2，EP349787A3。这些专利介绍了轧制乳化油主要由基础油，油性剂，极压抗磨剂，防锈剂，乳化剂，消泡剂，防霉剂等组成，其中基础油主要是矿物油。当这些轧制乳化油使用一段时间后就会发臭，变黑，不能再使用。废轧制油中含有很多废矿物油，这些废矿物油中含有许多对人体有严重危害作用的物质。如3，4-苯并芘(PAH)等多环芳烃，它们具有强烈的致癌作用；含氯的多环芳烃如多氯联苯(PCB)，对人体也有强烈的毒害作用(对肝功能损害尤甚)。由于处理回收废矿物油是很复杂和高成本的工作，很多不法厂家不经处理直接排放到环境中，对人类健康造成很大威胁。所以发展低成本，高润滑性能的不含矿物油的纯水基型轧制液势在必行。纯水基轧制液的主要问题是润滑性能不足，很大程度是极压剂性不能满足高压、高速条件下的轧制生产要求。常用的极压剂抗磨剂主要由卤系极压剂、磷系极压剂、硫系极压剂、有机金属极压剂等，但卤系、磷系、和硫系极压剂都会对金属产生腐蚀，而有机金属极压剂，如二硫代磷酸锌和环烷酸铅，也存在很多缺陷，如环烷酸铅必须和含硫化合物一起使用才能达到最佳效果，这样的话，又会对铜、银造成腐蚀，而ZDDP存在着抗磨性能与极压性能的矛盾，即抗磨性能好时则抗极压性能差，而抗极压性能好时则抗磨性能差。而且，所有含磷添加剂在使用过程中同时由于含磷化合物易引起水质的富营养化，并已被有关环保法规禁止使用。所以尽快寻找含S，P，Cl极压剂的替代产品是亟待解决的重要任务。20世纪60年代，人们开始探讨有机硼酸酯类产品用作润滑油减摩抗磨添加剂。尽管有机硼酸酯用作润滑油添加剂有其不可比拟的优越性，如环境友好、多功能、降低加剂量、高的热稳定性等，但和所有的酯类化合物一样，其存在着致命的缺陷——水解稳定性差，这是其至今为止仍未在润滑油中大面积推广应用的根本原因。含氮硼酸酯的氮原子上的孤对电子可与硼原子空轨道配位形成N-B配位键，从而提高了硼酸酯的水解稳定性。同时，由于含氮硼酸酯分子中含有原子半径小、电负性大的氧原子和氮原子，使被吸附分子间产生氢键，缩小了分子间距，使得单位面积上吸附的分子数增加，从而增强了油膜强度、极大改善了减摩抗磨性能。这些共同作用使得含氮硼酸酯具有 集抗氧化性、防锈性和减摩抗磨性能优良于一身的最具生命力和活力的润滑抗磨添加剂。有机硼酸酯类产品是一种多功能润滑油添加剂，特别是含酰胺基团的硼酸酯，其抗磨减摩性能较为优异。所以笔者以廉价易得的高级脂肪酸、硼酸和二乙醇胺为原料合成了具有优良水解稳定性、高效极压性能的高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇硼酸酯。国内外专利中有关纯水基轧制液的报道很少。经本人检索CN 102229847 A公开了一种含纳米银的纯水基板带钢轧制液，其由水溶性极压抗磨剂，水溶性纳米银水溶胶，水溶性防锈缓蚀剂，分散剂，消泡剂，水组成，该专利技术以水代油，成本降低，具有优良的抗菌性。但是该专利公布的组分单一，应用时各组分协同作用弱，并且纳米银的成本较高。本专利技术通过廉价易得的高级脂肪酸，硼酸和二乙醇胺为原料合成了具有优良水解稳定性、高效极压性能的高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇硼酸酯。高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇硼酸酯不但价格较低而且与其他添加剂的复合作用较好。高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇硼酸酯再和多种添加剂复配，不断调整各组分含量得到价格低，效果好的产品，其中最佳产品Pb值可以达到905N，可以很好的满足高速轧制。
技术实现思路
针对现有技术中轧制乳化油润滑性能差不能满足高速轧制以及废液污染重等缺点，提供，其具体内容如下一种含有机硼酸酯的纯水基冷轧薄板轧制液，其特点在于该组合物的化学成分按质量百分比为防锈剂3 8%，PH缓冲抑制剂2 10 %，边界润滑剂10 15 %，极压抗磨剂2 7%，防霉剂O. I 0.4%，抗泡剂O. OI O. 04%，水68 75%;其中防锈剂为二乙醇胺，乙醇胺，十二烯基丁二酸，钥酸钠，无水碳酸钠中的至少二种；PH缓冲抑制剂为四羟乙基乙二胺或三乙醇胺中的至少一种；边界润滑剂为聚氧乙烯蓖麻油酯，硬脂酸聚氧乙烯醚，聚丙烯酸盐(XT-1100)，聚乙二醇(1000)中的至少三种；极压抗磨剂为高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇(400 1000)硼酸酯，和硫化蓖麻油、三乙醇胺硼酸酯或PoupC1004非硫磷水基钥化合物中的至少二种；防霉剂为异噻唑啉酮，I, 2-苯并异噻唑啉-3-酮，聚六亚甲基双胍盐酸盐，2. 2- 二溴-3-氰基乙酰胺中的至少二种；抗泡剂为乳化硅油，异辛醇，二硬酯酰乙二胺，油酰二乙烯三胺缩合物中的至少二种。一种含有机硼酸酯的纯水基冷轧薄板轧制液的制备方法，按照以下步骤进行先将质量百分比为3 8 %的防锈剂，O. I O. 4 %的防霉剂，2 10 %的PH缓冲抑制剂和68 75%的水加入到调合釜内，30 70°C搅拌Ih 4h，再将质量百分比为10 15%的边界润滑剂，2 7%的极压抗磨剂，O. 0Γ0. 04%的抗泡剂等加入调合釜50 90°C搅拌2h 5h，得到含有机硼酸酯的纯水基冷轧薄板轧制液组合物。所述的高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇(400 1000)硼酸酯按照以下步骤进行(I)将高级脂肪酸和甲醇加入到反应釜中，高级脂肪酸和甲醇的加入量按照摩尔比1:3，机械搅拌，将占反应物总质量O. I 1%催化剂溶于O. OlL甲醇中，用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含有机硼酸酯的纯水基冷轧薄板轧制液，其特点在于该轧制液的化学成分按质量百分比为：防锈剂3～8％，PH缓冲抑制剂2～10％，边界润滑剂10～15％，极压抗磨剂2～7％，防霉剂0.1～0.4％抗泡剂0.01~0.04％，水68～75％；其中防锈剂为二乙醇胺，乙醇胺，十二烯基丁二酸，钼酸钠，无水碳酸钠中的至少二种；PH缓冲抑制剂为四羟乙基乙二胺或三乙醇胺中的至少一种；边界润滑剂为聚氧乙烯蓖麻油酯，硬脂酸聚氧乙烯醚，聚丙烯酸盐（XT？1100），聚乙二醇（1000）中的至少三种；极压抗磨剂为高级脂肪酸二乙醇酰胺聚乙二醇（400～1000）硼酸酯，和硫化蓖麻油、三乙醇胺硼酸酯或Poupc1004非硫磷水基钼化合物中的至少二种；防霉剂为异噻唑啉酮，1,2？苯并异噻唑啉？3？酮，聚六亚甲基双胍盐酸盐，2.2？二溴？3？氰基乙酰胺中的至少二种；抗泡剂为乳化硅油，异辛醇，二硬酯酰乙二胺，油酰二乙烯三胺缩合物中的至少二种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，张宝砚，梁博，张晓明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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