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采用润滑剂组合物可解决铝加工过程中常出现的缺陷

来源: 铝型材切割机|铝切机生产厂家    发布时间: 2014-10-12 21:19:11

 为了解决和改善现有技术铝加工中生产率,必须以更高的速度和更高的加工速率加工铝。 以高速度和高加工速率进行铝加工时,在使用铝型材切割机时容易产生润滑剂雾。由于铝加工通常在开放系统中进行,使用常用的矿物油润滑剂时,由矿物油润滑剂产生的油雾中包含大量产生臭味的芳香化合物,因而矿物油润滑剂显著地使工作环境恶化。因此,考虑到工作环境希望使用芳烃含量低的基础油。此外,铝是极易粘结(转移)的金属,且当铝过度地粘结(转移)在工具上时,导致润滑性能降低和产生胶住。例如,在冷轧中铝在轧辊上形成比其它金属更厚的轧辊涂层。此外,考虑到工作环境,发现芳烃含量低的基础油比常规基础油对润滑性能的影响更坏,以致轧制负荷增加,指示最大可轧制性的收缩率(draft rate)即极限收缩率下降,而轧辊涂层量增加。除轧辊涂层量之外为使材料至工具的粘结(转移)量适当,已采取措施如提高润滑剂中油性试剂量,特别是添加脂族或脂肪酸和提高脂族酸量、或在润滑剂中添加烷基苯。但添加脂族酸和提高脂族酸量有在较温和的条件下导致滑动、金属皂的制备量增加和油中残渣(debris)量增加的问题,还有在退火时易产生污点的问题。添加烷基苯增加成本。

一种润滑剂组合物,其可以高速度和高加工速率进行铝加工,并可改善工作环境,抑制金属皂产生量增加和残渣产生量增加,还可抑制污点的产生

润滑剂组合物,包含:(A)芳烃含量为15%(体积)或更低的矿物油作为基础油,选自如下的至少一种(B)化合物:(B1)数均分子量在100或更高和低于1000之间的有3至6个羟基的醇的烯化氧加合物;(B2)组分(B1)的烃基醚或烃基酯;(B3)数均分子量在100或更高和低于1000之间的聚(亚烷基二醇);(B4)组分(B3)的烃基醚或烃基酯;(B5)有2至20个碳原子的二价醇;(B6)组分(B5)的烃基醚或烃基酯;(B7)有3至20个碳原子的三价醇;(B8)组分(B7)的烃基醚或烃基酯;和(B9)有6至40个碳原子的直链烯烃,和(C)油性试剂。

上述组合物中,所述(B)化合物可以是选自以下的至少一种化合物:(B1)数均分子量在100或更高和低于1000之间的有3至6个羟基的醇的烯化氧加合物;(B2)组分(B1)的烃基醚或烃基酯;(B3)数均分子量在100或更高和低于1000之间的聚(亚烷基二醇);(B4)组分(B3)的烃基醚或烃基酯;(B5)有2至20个碳原子的二价醇;(B6)组分(B5)的烃基醚或烃基酯;(B7)有3至20个碳原子的三价醇;(B8)组分(B7)的烃基醚或烃基酯。

上述组合物中,所述(B)化合物可由选自(B1)至(B8)化合物的至少一种化合物和由(B9)有6至40个碳原子的直链烯烃构成。

上述组合物中,所述(B)化合物可以是(B9)有6至40个碳原子的直链烯烃。

上述组合物中,芳烃含量可为10%(体积)或更低。进一步地,上述组合物中,所述芳烃含量可为8%(体积)或更低。更进一步地,上述组合物中,所述芳烃含量可为6%(体积)或更低。

上述组合物中,(B1)至(B8)化合物的含量基于所述组合物的总量可为0.005至5%(质量)。上述组合物中,(B9)直链烯烃的含量基于所述组合物的总量可为1至30%(质量)。

上述组合物中,(C)油性试剂的含量基于所述组合物的总量可为0.1至15%(质量)。上述组合物可含有一价醇作为所述(C)油性试剂。

优选实施方案的描述下面具体地说明本发明。

本发明润滑剂组合物的组分(A)(基础油)是芳烃含量为15%(体积)或更低的矿物油。

本发明润滑剂组合物的组分(A)中,从工作环境的观点出发芳烃含量为15%(体积)或更低是必要的,优选10%(体积)或更低,更优选8%(体积)或更低,还更优选6%(体积)或更低,还更优选4%(体积)或更低,还更优选3%(体积)或更低,最优选2%(体积)或更低。其中芳烃含量意指按JIS K2536“石油产品-烃类型测试方法”的荧光指示剂吸收法测量的值。

本发明润滑剂组合物的组分(A)中,环烷烃含量不限,但希望环烷烃含量为20%(体积)或更高、优选25%(体积)或更高、更优选30%(体积)或更高,因为可提高以高加工速率轧制铝时的耐胶住极限。此外,还希望环烷烃含量为90%(体积)或更低、优选85%(体积)或更低、更优选80%(体积)或更低,因为可降低铝在低加工速率下的摩擦系数。

本发明润滑剂组合物的组分(A)中,链烷烃含量不限,但希望链烷烃含量为5%(体积)或更高、优选10%(体积)或更高、更优选15%(体积)或更高,因为可降低铝在低加工速率下的摩擦系数。此外,还希望链烷烃含量为80%(体积)或更低、优选75%(体积)或更低、更优选70%(体积)或更低,因为可提高以高收缩率轧制铝时的耐胶住极限。

本发明中,通过根据FI电离(其中使用玻璃容器)的质量分析法获得的分子离子强度确定环烷烃含量与链烷烃含量的比例。下面具体地说明所述测量方法。

(1)在直径18mm、长980mm的洗脱色谱法用吸附管中,装填120g已通过在约175℃下干燥3小时活化的标称直径74至149μm的硅胶(等级923;FUJI DEVISON CHEMICAL Co.,Ltd.生产)。

(2)注入75ml正戊烷先使硅胶润湿。

(3)精确地称取约2g试样,用相同体积的正戊烷稀释,注射所得的试样溶液。

(4)当试样溶液的液位达到硅胶的上端时,注入140ml正戊烷以分离饱和烃组分,然后从吸附管下端收集洗脱液。

(5)将(4)中收集的洗脱液装入旋转蒸发器中,蒸出溶剂,得到饱和烃组分。

(6)通过质量分析器分析(5)中所得饱和烃组分的类型。在质量分析中的电离方法包括使用玻璃容器的FI电离,用JEOL,Ltd.制造的JMS-AX 505H作为质量分析器。

本文来自铝型材切割机生产厂家