使用包含至少一种羧酸,至少一种磷酸酯和至少一种蜡的含水润滑剂的用于金属的冷轧方法技术

本发明专利技术涉及一种用于金属的冷轧工艺，其中使用含水润滑剂，包含（１）至少一种混合物，基于至少一种选自包含５－４０个碳原子的饱和或不饱和，单羧酸或多羧酸的酸；基于至少一种具有式（ＲＯ）↓［ｘ］－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）↓［ｘ］，的酸式磷酸酯，在该式中，Ｒ是非必要地聚烷氧基化的烃基团，ｘ和ｘ’等于１或２，前提是ｘ和ｘ’之和等于３；所述羧酸和／或酸式磷酸酯非必要被有机或无机碱中和；和（２）至少一种熔点不低于５０℃和具有平均颗粒尺寸０．５－１０μｍ的天然或合成蜡。相对使用常规润滑剂的方法，所述润滑剂的应用能够增加该方法的生产率至少１５％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,至少一种磷酸酯和至少一种蜡的含水润滑剂的用于金属的冷轧方法
本专利技术的主题是一种使用含水润滑剂用于金属冷轧的方法，所述含水润滑剂包括一种基于至少一种羧酸，至少一种磷酸酯的混合物和包括至少一种蜡。在金属变形操作，尤其如冷轧过程中，需要使用润滑剂。这是因为这些操作在非常高的速度，压力和施加力下进行，其直接后果是产生极高的摩擦系数。这些摩擦系数值限制了机器的生产率，因为迅速地达到了其最大能力。有各种类型的润滑剂，例如全油和含水润滑剂。在冷轧操作的特殊情况下，使用全油在工业规模上是最常见的，尽管含水润滑剂的使用也在文献中所有提及。但这些全油的使用受到限制且它们不能使工艺的生产率明显增加。例如，为了降低片材的厚度，需要几次经过轧机。但为了增加生产率，需要能够限制经过轧机的道次，这意味着增加每个道次的片材的厚度压缩比。为了实现这种结果，必需增加机械应力。但这导致轧制片材的表面光洁度的下降(刮痕)和/或超过工具的最大压缩能力。所谓“极压”添加剂的使用延迟这些现象的出现。因此，润滑剂的极压性能通过限制金属和工具上的表面粗糙度之间的微焊接(microwelds)而使得金属的变形(厚度压缩)增加，同时保持低于机器的极限压缩力。存在各种类型的极压添加剂，其应用领域尤其取决于工具和所要转化的金属之间的接触点的温度。其原因在于，这些添加剂在某一温度之上释放一种化合物，后者与金属表面反应产生一种保护该体系的物质。另一方面，所讨论的添加剂的应用领域受限于所产生的物质变质时的温度。因此，当氯化化合物用作极压添加剂时，金属氯化物层在金属的表面上通过所释放的氯与所述表面在合适温度下的反应而形成。所用的其它添加剂基于硫(含硫酯，含硫油)或基于磷(磷酸酯)或其混合物。它们导致形成金属硫化物或金属磷酸盐。但这些添加剂的使用并不总是为增加生产率提供令人满意的方案。含水润滑剂在冷轧中的使用没有特殊的优点，除了它确实意味着金属和工具更有效地被冷却。但可以通过加入常规极压添加剂而增加片材每个道次的厚度压缩比。不幸地，这些含水润滑剂远没有为对于实现所需生产率的增加提供令人满意的方案。另外，可能观察到出现一种在该领域中不可接受的现象，即金属表面的不可逆变质(着色度，粗糙度)。因此，正如在冷轧金属时所述，仍没有润滑剂可降低经过轧机的道次并使该方法的生产率增加而不会明显破坏所观察的轧制产品的表面光洁度。本专利技术的目的是提出一种没有常规工艺的缺陷的用于金属冷轧的工艺。因此，根据本专利技术的工艺使得可在高生产率条件所特有的非常苛刻的条件下工作，同时仍保持变形金属的表面光洁度(着色度，亮度)。这些和其它目的通过本专利技术而实现，因此其主题是一种使用含水润滑剂的冷轧工艺，所述含水润滑剂包含(1)至少一种混合物，该混合物基于至少一种选自包含5-40个碳原子的饱和或不饱和单羧酸或多羧酸的酸；并基于至少一种具有式(RO)x-P(＝O)(OH)x’的酸式磷酸酯，在该式中，R是非必要地聚烷氧基化的二烃基团，x和x’等于1或2，前提是x和x’之和等于3；所述羧酸和/或酸式磷酸酯非必要地被有机或无机碱中和；和(2)至少一种熔点不低于50℃和具有平均颗粒尺寸0.5-10μm的天然或合成蜡。除非另外声明，尺寸测量通过激光衍射或通过光散射进行。本领域熟练技术人员能够根据物体的尺寸没有困难地从这两种方法中选择一种。术语“常规润滑剂”应理解为是指包含一种或多种极压添加剂的全油，或包含一种或多种极压添加剂的含水润滑剂。应该注意到，常规极压添加剂是包含磷(例如磷酸盐)或硫(尤其如磺酸盐)的化合物。完全意外地，根据本专利技术的含水润滑剂的使用能够明显提高冷轧操作的生产率。因此，与使用常规润滑剂(无论包含一种或多种极压添加剂的全油或包含一种或多种极压添加剂的含水润滑剂)通过轧机可获得的最大压缩比相比，通过使用该润滑剂可以增加轧制金属的厚度压缩比至少15％，更尤其至少20％和高度有利地至少30％。而且，在实现这些结果的同时保持满足本领域熟练技术人员关于轧制金属表面光洁度的要求，尤其是着色和亮度方面要求。最后，用于本专利技术的润滑剂在一旦进行轧制操作的热降解之后不在金属上留下固体残渣。其它优点和特点在阅读以下的描述和实施例之后更加清楚。因此，正如以上所述，含水润滑剂包含至少一种混合物，基于至少一种选自包含5-40个碳原子的饱和或不饱和单羧酸或多羧酸的酸；并基于至少一种具有式(RO)x-P(O)(OH)x’的酸式磷酸酯，在该式中，R是非必要地聚烷氧基化的烃基团，x和x’等于1或2，前提是x和x’之和等于3，所述羧酸和/或酸式磷酸酯非必要地被有机/或无机碱中和。应该注意，混合物(1)可以是水溶液或水分散体。术语“分散体”表示泡(vesicle)，液滴或胶束在含水介质中的分散体。第一，所用的羧酸具有一个或多个羧酸官能团和至少一种包含5-40个碳原子的基团，所述基团是具有一个或多个烯属不饱和基团(碳-碳双键)并非必要地被一个或多个羟基基团取代的直链或支化，烷基或链烯基基团。根据实施本专利技术的一个有利的方法，该酸具有一个或多个羧酸官能团和包含7-30个碳原子的基团，非必要地被一个或多个羟基基团取代和非必要地具有一个或多个烯属不饱和基团。优选，所述酸具有一个或两个羧酸官能团。如果存在该第二官能团，它可以在或可以不在链的末端。优选，羧酸是饱和或不饱和脂肪酸，更尤其包含单个羧酸官能团，或几种脂肪酸的混合物。作为饱和脂肪酸的例子，可以提及己酸，辛酸，癸酸，月桂酸，肉豆蔻酸，硬脂酸，异硬脂酸，棕榈酸，山萮酸和二十四烷酸。作为不饱和脂肪酸的例子，可以提及具有单个烯属不饱和基团的不饱和脂肪酸，如5-十二烯酸，肉豆蔻脑酸，棕榈油酸，油酸和芥酸；具有两个烯属不饱和基团的不饱和脂肪酸，如亚油酸；具有三个烯属不饱和基团的不饱和脂肪酸，如亚麻酸；和带有羟基基团的不饱和脂肪酸，如蓖麻油酸，以及其混合物。优选使用棕榈酸，山萮酸，硬脂酸，异硬脂酸，棕榈油酸，油酸，芥酸，亚油酸，亚麻酸或蓖麻油酸，或其混合物。至于酸式磷酸酯，这些物质对应于下式(RO)x-P(＝O)(OH)x’，在该式中，可相同或不同的基团R表示非必要地聚烷氧基化的烃基团，x和x’等于1或2，前提是x和x’之和等于3。优选，酸式磷酸酯对应于下式x-P(＝O)(OH)x’，在该式中，基团R可相同或不同，表示包含1-30个碳原子的烃基团，基团A可相同或不同，表示包含2-4个碳原子的直链或支化亚烷基基团，y是平均值，为0-100且x和x’等于1或2，前提是x+x’＝3。更尤其，R是包含1-30个碳原子的烃基团，所述基团是饱和的或不饱和的脂族或环脂族基团或芳族基团。优选，可相同或不同的基团R是包含8-26个碳原子的直链或支化基团，这些是带有一个或多个烯属不饱和基团的烷基基团或链烯基基团。作为这些基团的例子，尤其可以提及硬脂基，油基，亚油基和亚麻基(linolenyl)。另外，可相同或不同的基团R可以是带有烷基，芳烷基或烷芳基取代基的芳族基团，这些基团包含6-30个碳原子。作为这些基团的例子，尤其可以提及壬基苯基，单苯乙烯基苯基，二苯乙烯基苯基和三苯乙烯基苯基基团。更尤其，可相同或不同的OA基团对应于氧化乙烯基，氧化丙烯基或氧化丁烯基基团，或其混合物。优选，所述基团对应于氧化乙烯基和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属的冷轧工艺，其中使用含水润滑剂，包含（１）至少一种混合物，基于至少一种选自包含５－４０个碳原子的饱和或不饱和单羧酸或多羧酸的酸；基于至少一种具有式（ＲＯ）↓［ｘ］－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）↓［ｘ’］的酸式磷酸酯，在该式中Ｒ是非必要地聚烷氧基化的烃基团，ｘ和ｘ’等于１或２，前提是ｘ和ｘ’之和等于３；所述羧酸和／或酸式磷酸酯非必要地被有机或无机碱中和；和（２）至少一种熔点不低于５０℃和具有平均颗粒尺寸０．５－１０μｍ的天然或合成蜡。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JG勒埃洛克，D雷松，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]