[发明专利]含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳化油及其制备方法，特别涉及一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法。

背景技术

冷轧乳化油是在钢板冷轧过程中使用的工艺润滑剂。乳化油加水配制成水包油型的乳化液，乳化液被高速喷射在辊和轧材之间，随后发生油水分离，油滴吸附在钢板表面。这层油可以减小轧辊和板材之间的摩擦力，降低轧制总压力和能量消耗，增大道次压下量和减小可轧厚度。

关于轧制乳化油的专利较多如：CN86101764，CN1186846，CN1500854，CN1654611，CN101016498，CN1403554，CN1653166，CN1594518，CN1769407，CN102002416A。US5122288A，US2009065287A1，EP233588A1，EP233588B1，EP349787A2，EP349787A3，EP349787B1，EP0953840A1，EP1123965A1，EP1123966A1，EP1123968A1，EP1123970A1，US4346014，US4585564，US4666617，US4746448A1，US4769178A1，US4883606，US5688749A，US6251841B1，US7491683，US2005043190A1，US2007298988A1。

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。在低速轧制时，这些技术可以很好的满足轧制需要，但是随着轧制技术的不断改进，轧制速度不断加快，对轧制油润滑性的要求不断提高。所以需要开发新型轧制油，以满足现代高速冷轧轧制。

早在20世纪80年代，摩擦学工作者已将纳米微粒作为润滑油添加剂应用于油品中，如一些润滑油清净添加剂的碱性组分中往往含有大量的纳米微粒，如纳米碳酸钙，纳米碳酸镁等，并利用纳米微粒提高添加剂的抗磨损作用。近年来，由于纳米技术的飞速发展，进一步促进了纳米微粒在润滑油脂领域的研究与发展。纳米润滑油添加剂的作用机理大致分为三类：①“滚珠轴承”作用理论。纳米粒子尺寸较小，近似球形，在摩擦副间可以起到微型球轴承的作用，减少了摩擦阻力，降低了摩擦因数，减少了磨损，从而提高了摩擦表面的润滑性能。②薄膜理论。在摩擦过程中纳米粒子在摩擦副上形成了一层纳米薄膜，纳米薄膜的性能不同于一般的薄膜，它的韧性，抗弯，强度均大大优于一般薄膜。这层膜减小了摩擦，提高了承载能力，从而减轻了磨损。③修复作用理论。由于纳米粒子粒径小，在压应力的作用下易于沉积于磨损表面微观缺陷区域，从而对磨损表面起到修复作用。

国内外有很多文献报道采用金属，金属氧化物，石墨纳米粒子等作为润滑油润滑剂。尽管纳米微粒作为润滑油添加剂能够满足固体颗粒直径必须小于0.5μm的润滑油标准，但大部分金属纳米颗粒是亲水性的，并且纳米粒子易团聚，在润滑油中分散稳定性不佳，这极大地限制了其在润滑油中的应用。

通过表面改性剂改性金属纳米粒子可以提高其在润滑油中的分散稳定性。表面改性剂可以分为偶联剂，表面活性剂，有机聚合物，不饱和有机酸，有机硅，高级脂肪酸及其盐，超分散剂等。国内外专利中有关纳米润滑剂应用到轧制乳化油中的报道很少。CN 101698808A公开了一种含纳米六方氮化硼粒子的板带钢冷轧乳化油及其制备方法，该轧制乳化油由油酸修饰的纳米六方氮化硼粒子，棕榈油，硫化蓖麻油，油酸，三乙醇胺，磷酸三甲酚酯等组成，取得了很好的清净效果，防锈效果。但是该专利公布的组分比较单一，应用时各组分协同作用较弱。并且该轧制油PB值为784N，偏小（一般来说，轧制油的油膜强度强（PB值）应大于850N）。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油及其制备方法，本发明的具体内容如下：

一种含改性纳米铜的冷轧薄板轧制乳化油，其特征在于该乳化油的化学组成按质量百分比为：

基础油54~80％，

油性剂15~32％，

改性纳米铜颗粒0.1~1％，

极压剂2～4％，

防锈剂0.5~2％，

乳化剂2~6％，

抗氧剂0.4~1％，

消泡剂0.03~0.1％，

防霉剂0.2~0.6％；

其中，基础油为40℃下运动粘度为30~60mm²/s的石蜡基或环烷基加氢矿物油；