[发明专利]钢板冷轧油

说明书

本发明涉及一种具有高润滑性和高轧机清洗能力的轧制油，也就是一种擅长于润滑和退火特性的钢板冷轧油。

用于薄钢板的冷轧油通常分为两类，一类是以动物油、植物油和脂肪（如动物油脂和猪油、大豆油、菜子油、棕榈油和椰子油）为基础的油，另一类是矿物油。最近，由于节能和提高生产效率的需要，导致高速轧钢、高减速比轧制与清洗轧钢。尽管以动物油、植物油和脂肪为基础的轧钢油适合于高负荷高速度轧制，但是当冷轧钢板直接退火时，没有清除掉钢板表面上的油渍，这意味着在退火阶段它的表面可能被污染。这就是说，这种轧制油从润滑的观点看来是适合的，但从轧机清洗性的观点看来却不适合。

另一方面，当以矿物油为基础的轧钢油进行冷轧时，可获得优异的轧机清洗能力，因此，冷轧薄钢板，能在无任何表面污染的情况下直接退火。但是这种轧钢油缺乏高负荷和高速度轧制性质。

对应用来说，正如在“润滑油化学”No.73-11第695-706页所叙，通常把油性改进剂诸如动物油、植物油、脂肪和脂肪酸（癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸和亚麻酸）或酯（合成酯，诸如单酯、双酯或醇组分为三甲醇基丙烷、戊赤藓醇和2-乙基己醇的）多元醇酯，加到以矿物油为基础的轧钢油中，以提高其轧制润滑性。但是为了保持轧机的可清洗性这种油性改进剂的加入量只能在所需最低限的窄范围内调节，如上所述，对能同时满足高润滑性质和高轧机可清洗性已进行过很多研究（参见日本专利公开号第56-135600和59-80498），但是尚未发现两种性质均能同时满足、各种性质协调的并处于高水平的任何轧钢油。

本发明为轧钢提供了冷轧油，其贡献在于：可提高以节能意义表示的生产效率，并能减少轧钢工序的步骤，而且这种冷轧油对热和在高速、高压产生的机械剪切是稳定的，甚至对化学反应如氧化、分解和聚合也是稳定的。按照本发明的冷轧油在退火工序中容易挥发掉而不会产生热分解残渣，而且钢板表面具有可清洗性（轧机可清洗性）和高润滑性。

更具体地说，按照本发明的用于钢板的冷轧油主要由酯化产物组成，这些酯化产物是由选自带叔氮原子氨基醇的三元或更多元醇和带六个或更多碳原子的脂肪酸酯化而成，它具有高润滑性和高的轧机可清洗性，并使之有可能有效地轧制薄钢板，同时又可使退火的钢板无需清除油渍。

本文披露的合成酯是指“分子设计的”，并为这一目的专门合成的。近年来，已采用合成酯类作轧制油的基础油或添加剂。但是用作冷轧油的大多数合成酯都不是为这一目的而专门合成的，而且往往选自用作发动机油、液压传送油或其它润滑剂的现有合成酯类，因此它们均不能满意地符合高润滑性和高的轧机可清洗性。

按照本发明的合成酯具有适于作冷轧油的性质，也就是高润滑性和高的轧机可清洗性相结合，而且正如以下所述它是“分子设计的”。

例如，本发明所用的带叔氮原子的三元或多元醇包括：三乙醇胺，三异丙醇胺，N，N-双（2-羟丙基）乙醇胺，N，N-双（2-羟乙基）-异丙醇胺，三乙醇胺三乙二醇醚，三异丙醇胺三乙二醇醚，三（2-羟乙基）异氰脲酸酯，N，N，N′，N′-四（2-羟乙基）亚乙基二胺，和N，N，N′，N′-四（2-羟丙基）亚乙基二胺。

按照本发明，特别优先选取的带叔氮原子的三元或多元醇是，用以后将给出的以通式（A）表示的异氰尿酸衍生物，或用下面将给出的通式（B）表示的多元醇，其中母体核是由一个亚烷基（或苯基或环己基）二胺形成的，也就是说它是一个四元醇。

本发明中所用的脂肪酸包括：直链或支链的、饱和或不饱和的，和天然或合成的具有六个或更多碳原子的脂肪酸。例如由以下己酸，辛酸，癸酸，月桂酸，肉豆藓酸，棕榈酸、硬脂酸，花生酸，山萮酸，褐煤酸，棕榈油酸，油酸，芥酸，蓖麻油酸，羟基硬脂酸，亚油酸，亚麻酸，异辛酸，异癸酸，异月桂酸，异肉豆蔻酸，异棕榈酸、异硬脂酸和异花生酸为代表的脂肪酸。

曾发现，特定醇同带5个或更少碳原子的脂肪酸的酯化产物，在冷轧钢板时不可能使其润滑性质提高至足够的程度，这是因为本发明对脂肪酸的限制是带有六个或更多的碳原子。另一方面，尽管对所用脂肪酸中的碳原子数的上限没有特殊的限制，但是鉴于在商业上可以买到和价格问题，应优先选用含30或更少碳原子的脂肪酸。

本发明的酯化产物可通过以下反应合成，即带叔氮原子的三元或多元醇与脂肪酸在催化剂存在下或不用催化剂，以任意传统的方式进行酯化。

本发明的一个优选的酯化产物是，用前边所说的通式（A）的异氰尿酸衍生物与含六个或更多碳原子的脂肪酸反应所形成的酯，也就是通式（A）的异氰尿酸衍生物与含六个或更多碳原子的脂肪酸〔用以下通式（C）来表示〕的酯化产物：