具有退火清净性的铝材轧制油组合物

摘要

本发明提出的铝材轧制油组合物,特点是含有互溶的具有8～18个碳原子的脂肪醇和通式为R

说明书

本发明提供了一种具有优良退火清净性的铝材轧制油组合物。该组合物主要包含脂肪醇和脂肪酸酯，特别适用于以窄馏份聚α烯烃合成油为基础油，并具有良好的抗磨性、抗氧性和使用安全等特点。

已知脂肪醇和脂肪酸酯具有一定的抗磨性能和退火清净性，因此可将它们按一定比例加到某些基础油中并加入其它性能的化合物，调配成多种铝材轧制油，可用于轧制不同质量和厚度的铝箔、铝板。

日本专利JP0165194涉及一种仅含脂肪醇、脂肪酸酯及基础油的铝箔轧制油组合物。该组合物的特征在于基础油40℃运动粘度为1.0～4.5mm²/S，脂肪醇通式为R¹OH(R¹为具有8～11个碳原子的烷基)脂肪酸酯通式为R²COOR³(R²为具有5～10个碳原子的烷基，R³为具有1～4个碳原子的烷基)，脂肪醇和脂肪酸酯的总含量为1～8m％。该组合物只涉及退火清净性而未涉及抗磨性、抗氧性和安全性。

国内外尚未见公开的以聚α烯烃合成油为基础油的铝材轧制油组合物专利。

本发明的目的是提供一种具有优良退火清净性和抗磨性的铝材轧制油组合物。

本发明提出的组合物主要包括脂肪醇组分(A)和脂肪酸酯组分(B)。组分(A)的通式为：

                R⁰OH式中R⁰为具有8～18个碳原子的烷基。

组分(B)与组分(A)可互溶，组分(B)的通式为：R¹COOR²式中R¹代表具有6～22个碳原子的烷基，R²代表具有1-6个碳原子的烷基。例如：组份(A)可以为C₈H₁₇OH、C₁₂H₂₅OH、C₁₃H₃₇OH；组份(B)可以为C₇H₁₅COOCH₃、C₁₁H₂₃COOCH₃、C₁₆H₃₃COOC₄H₉。

铝材轧制油的退火清净性是指在退火温度下，油品要迅速从铝板或铝箔表面挥发，不留任何痕迹，即产品表面无斑痕，这就要求基础油必须具有适宜的粘度、较窄的馏程范围，并且当化合物的结构与基础油相适应时，才能有较好的混溶性，也才能保证油品的退火清净性。另外，基础油具有较高的闪点，是保证铝材轧制安全生产的重要条件。对于本发明组合物中的基础油，其特征在于馏程范围小于70℃，40℃运动粘度为1.0～4.0mm²/S。脂肪醇(A)可优选为其通式中的R⁰是具有8～16个碳原子的烷基，脂肪酸酯(B)可优选为其通式中的R¹是具有8～18个碳原子的烷基，R²是具有1～4个碳原子烷基的化合物。

本发明所提出的组合物性质稳定，并且具有优良的退火清净性和抗磨性。脂肪醇(A)和脂肪酸酯(B)的总加入量为铝材轧制油组合物的1～10m％，余量为基础油。其中组分(B)的用量可为组分(A)和组分(B)总质量的10～90m％。对于轧制铝箔的轧制油组合物，优选为50～90m％；对于轧制铝板的轧制油组合物，优选为10～50m％。当组分(B)质量百分比超出此范围时，会影响铝材轧制油的退火清净性和抗磨性。通常铝材轧制油的油膜强度为2352至294.0N，退火清净性为2～4级，本发明提出的组合物油膜强度为274.4～343.0N，退火清净性为1～2级。

本发明进一步的目的是在保证良好退火清净性和抗磨性的同时，改善油品的抗氧化性能和使用安全性。

铝材轧制油在一定温度下长期循环使用，并与加工的铝材表面和铝粉处于紧密接触中，在铝的催化作用下，烃类的氧化会大大加速，生成一些酸性物及其它羰基化合物，使酸值升高，退火清净性变坏，影响轧制产品的质量。由表-1可以看出加入适量的抗氧剂可使油品具有良好的抗氧化性，保证产品的退火清净性。

表1

    油    样    原始状态    48h氧化后酸值mgKOH/g粘度40℃mm²/s退火清净性酸  值mgKOH/g粘度40℃mm²/s退火清净性基础油基础油+适量抗氧剂0.012.23 1级1级  0.560.01  2.352.264～5级1～2级注：试验条件为110℃、加1％铝屑。

本发明所提出的组合物中，各类添加剂组分的用量见表2：

表2

组  分可选值m％最佳值m％(A)脂肪醇+(B)脂肪酸酯    1～10    3～8抗氧剂0.1～0.5 0.1～0.3抗静电剂0.0001～0.005 0.0001～0.001抗泡剂0.0001～0.005 0.0001～0.001基础油  余量  余量

将上述各组分在25～50℃下混合并搅拌3小时，即可得到不同用途的铝材轧制油，调制方便，在一般实验室均可实施。

本发明组合物中各种添加剂的比例是通过盒式退火试验法，润滑剂承载能力测定法(四球法)等试验确定的，这些试验较好地模拟了轧制油的实际使用工况。其中盒式退火试验方法为：标准铝盒(采用纯铝制成，铝盒尺寸Φ75mm×h12～18mm，盒盖上开有三个小孔，孔中心距盖边2mm，三孔中心连线互成120°角)经NaOH溶液(质量比1∶15)、硝酸溶液(体积比1∶5)化学蚀洗后，用无水乙醇洗两遍，干燥后检查有无暗斑。若无，则用微量注射器移取0.15ml油样至铝盒中，盖好盒盖，放入马弗炉中，在345±5℃条件下恒温1h，然后关电，至炉温降至室温时，取出铝盒评级。评级方法为：1级为无渍；2级为极微渍；3级为轻微渍；4级为变黄，外围变暗；5级为发暗；6级为发暗且有黑渣。

以下所述实施例详细说明了本发明，在这些实施例中，除另有说明外，所有份数和百分比均按质量计。

实施例1

将20g具有8个碳原子的脂肪醇与30g具有通式为C₇H₁₅COOCH₃的脂肪酸酯混合，在40℃下搅拌均匀，所得产品理化数据为：密度(20℃)0.8011mg/cm³羟值158mgKOH/g皂化值123mgKOH/g

实施例2

将5份具有12个碳原子的脂肪醇与20份具有通式为C₁₁H₂₃COOCH₃的脂肪酸酯混合，在45℃下搅拌均匀，所得产品理化数据为：密度(20℃)0.8098mg/cm³羟值151mgKOH/g皂化值126mgKOH/g

实施例3

将20g具有12个碳原子的脂肪醇与30g具有通式C₁₆H₃₃COOC₄H₉的脂肪酸酯混合并在45℃下搅拌均匀，所得产品，理化数据为：密度(20℃)0.8359mg/cm³羟值187mgKOH/g皂化值97mgKOH/g

实施例4

将40g具有18个碳原子的脂肪醇与20g具有通式为C₁₈H₃₃COOC₄H₉的脂肪酸酯混合，在50℃下搅拌均匀，所得产品理化数据为：

密度(20℃)0.8438mg/cm³羟值242mgKOH/g皂化值31mgKOH/g

实施例5

将6份具有12个碳原子的脂肪醇与4份具有通式C₁₁H₂₃COOCH₃的脂肪酸酯混合并在40℃下搅拌均匀，所得产品外观为透明液体，理化分析数据为：

密度(20℃)0.8180mg/cm³羟值209mgKOH/g皂化值33mgKOH/g

实施例6

将8份具有12个碳原子的脂肪醇与2份具有通式C₇H₁₅COOCH₃的脂肪酸酯混合，在40℃下搅拌均匀，所得产品为透明液体，理化分析数据为：

密度(20℃)0.8067mg/cm³羟值224mgKOH/g皂化值26mgKOH/g

实施例7

将实施例1至实施例6所得的组合物分别加入到不同馏份范围的聚α烯烃合成油中，并加入0.2m％抗氧剂3μg/g抗泡剂和3μg/g抗静电剂，可调制出不同用途的铝材轧制油。用盒式退火试验法评定退火清净性结果见表3：

表3

编号基础油馏份℃40℃粘度mm²/s组合物加量m％退火清净性油膜强度N用途1#油200～239  1.62例1产品  3  1级303.8轧铝箔2#油205～235  1.70例2产品  5  1级294.0轧铝箔3#油205～235  1.70例3产品  5  2级294.0轧铝箔4#油235～270  2.37例4产品  6  2级313.6轧铝板5#油235～265  2.28例5产品  5  1级303.8轧铝板6#油235～265  2.28例6产品  8  1级333.2轧铝板

数据结果证明：加入本发明所提供的铝材轧制油组合物，可使铝材轧制油具有优良的退火清净性，抗磨性。