【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属轧制工艺润滑，具体涉及一种纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂及其制备方法。
技术介绍
1、热轧带钢是一种重要的金属材料，在现代工业中应用广泛。然而，在热轧带钢生产中，由于辊压和摩擦力交互的作用，轧辊表面极易受到磨损，进而导致带钢表面产生大量缺陷。传统的轧辊表面修复方法包括机械打磨和电火花加工等，但这些方法存在一些缺点，容易造成轧辊表面进一步损伤，造成轧辊使用寿命降低，从而对生产效率和产品质量造成不良影响。另外，传统热轧油基润滑剂在使用过程中存在着操作环境恶劣、易腐败变质、油泥难处理等诸多问题，并且在热轧高温、高速、高压的苛刻环境下，轧辊表面易产生龟裂，甚至发生剥落掉皮等缺陷，从而导致轧辊提前报废。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术通过在润滑剂中添加纳米复合材料，能够在轧制过程中形成均匀润滑膜，有效降低轧辊磨损，延长轧辊使用寿命。纳米复合流体不仅能够在热轧过程中形成氧化膜起到润滑效果，有利于提高带钢表面质量，而且纳米流体在热轧过程中能够起到清洁生产的作用，此外还具有优良的冷却性、防锈性、清洗性、经济性和安全性等诸多优点。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂，所述润滑剂包括如下质量含量的组分：氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子0.2～3.0wt％，表面活性剂0.1～1.0wt％，聚合物0.1～3.0wt％，聚醚0.5～2.0wt％，稳定剂0.1～2.0wt％，抗氧化剂0.
3、上述纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂的制备方法，包括如下步骤：
4、①在去离子水中按比例加入所述氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子、表面活性剂、聚合物、聚醚、稳定剂、抗氧化剂、杀菌剂、消泡剂、ph调节剂；
5、②采用磁力搅拌器进行搅拌和加热，将温度加热至75℃～85℃，搅拌速度调至1200～1500转/分，搅拌时间为45～60分钟；
6、③将步骤②获得的悬浊液超声处理90～120分钟，超声功率设置为450～500w，最后静置到室温，得到纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂。
7、上述技术方案中，进一步的，所述氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子由石墨烯氧化物、mos2纳米粒子和tio2纳米粒子组成；mos2纳米粒子和tio2纳米粒子粒径范围在30～50nm，石墨烯氧化物：mos2纳米粒子：tio2纳米粒子复配质量比为(1～2):(1～2):1，其制备过程包括如下步骤：
8、①取mos2纳米粒子分散在有机溶剂(常规有机溶剂即可，如乙醇、异丙醇等)中，超声处理45～60分钟，超声功率500～600w，再加入表面活性剂混合，获得mos2纳米颗粒悬浮液。
9、②将tio2纳米粒子分散到有机溶剂中，采用超声处理45～60分钟，超声功率500～600w，获得tio2纳米粒子悬浮液。
10、③将所述tio2纳米粒子悬浮液滴入mos2纳米粒子悬浮液中，同时加入表面活性剂，将超声功率调至到600～800w，并加热至80℃～85℃，超声时间为60～90分钟，获得tio2/mos2复合纳米粒子的悬浊液。
11、④取石墨烯氧化物加入步骤③获得的悬浊液中，将超声功率调至到800～900w，并加热至85℃～90℃，超声时间为90～120分钟，得到混合液。
12、⑤将步骤④获得的混合溶液用离心机离心30～45分钟，离心转速12000～15000转/分，将得到的沉淀物重新分散在乙醇中获得悬浮液。
13、⑥将步骤⑤获得的悬浮液进行过滤，过滤器的滤膜孔径为0.2～0.5μm。
14、⑦将过滤后的悬浮液再次离心45～60分钟，转速调整为18000～20000转/分，将获得的沉淀物洗涤并干燥处理，干燥温度为95℃～100℃，干燥时间为6～9小时，最终获得氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子。
15、进一步的，所述表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十二烷基硫酸钠(sds)组成，复配质量比例为十二烷基苯磺酸钠(sdbs)：十二烷基硫酸钠(sds)＝(1～2):1，该复合表面活性剂能够降低液体的表面张力，增加纳米粒子与水的亲和力，从而减小粒子之间的相互作用力，防止粒子之间的相互聚集，这有助于纳米材料在润滑剂中的均匀分散，并保持其稳定性。
16、进一步的，所述聚合物由聚乙烯醇(pva)、聚丙烯酰胺(pam)组成，复配质量比例为聚乙烯醇(pva)：聚丙烯酰胺(pam)＝2:(2～3)，该聚合物以润滑膜的形式保护金属表面，减少氧化、腐蚀等化学反应。
17、进一步的，所述聚醚由聚乙二醇(peg)和聚氧化乙烯(poe)组成，复配质量比例为聚乙二醇：聚氧化乙烯＝1:1，复配后的聚醚具有协同润滑的效果。
18、进一步的，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，由于pvp分子中的亚甲基碳链和强极性的内酰基具有较强的形成氢键和络合物的能力，可以吸附在纳米粒子表面，这种吸附作用以及pvp的亲水性所形成的立体屏蔽效应，使得pvp对纳米粒子具有优良的分散稳定性。在润滑剂中，这有助于保持纳米粒子的均匀分布，防止其团聚，从而确保润滑剂的性能。
19、进一步的，所述抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚(bht)、碳酸二叔丁酯组成，复配质量比例为2,6-二叔丁基对甲酚(bht)：碳酸二叔丁酯＝(1～2):1，该复合抗氧剂具有良好的稳定性和较低的挥发性，它能够有效地抑制轧制润滑剂的氧化降解过程，进而延长其使用寿命。
20、进一步的，所述杀菌剂由三氯生(tcc)、苯甲酸(phb)、苯并咪唑(bit)组成，复配质量比例为三氯生：苯甲酸：苯并咪唑＝1:(1～2):1，该复合杀菌剂可以抑制轧制润滑剂中的微生物生长，这些微生物在新陈代谢过程中会产生酸性物质，导致润滑剂的ph值下降，进而影响其润滑性能和使用寿命，杀菌剂能够有效抑制或杀灭这些微生物，从而保持润滑剂的稳定性和性能。
21、进一步的，所述消泡剂由聚二甲基硅氧烷(pdms)，消泡剂se-15，消泡剂y-30乳液组成，复配比例为聚二甲基硅氧烷：消泡剂se-15：消泡剂y-30＝2:(2～3):2，该复配消泡剂可以帮助润滑剂更好地在轧辊和板带钢之间形成均匀的润滑膜，从而提高润滑效果，减少轧制过程中的摩擦和磨损。
22、进一步的，所述ph调节剂由氢氧化钠(naoh)、氢氧化铵(nh4oh)组成，复配质量比例为氢氧化钠：氢氧化铵＝2:(2～3)，该ph调节剂能够调整润滑剂的酸碱度，确保其处在适宜的范围内，这对于保证润滑剂的稳定性和有效性至关重要。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
24、本专利技术提供了一种纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂及其制备方法，该纳米复合流体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括如下质量含量的组分：氧化石墨烯包覆的TiO2/MoS2复合纳米粒子0.2～3.0wt％，表面活性剂0.1～1.0wt％，聚合物0.1～3.0wt％，聚醚0.5～2.0wt％，稳定剂0.1～2.0wt％，抗氧化剂0.05～2.0wt％，杀菌剂0.5～2.0wt％，消泡剂0.25～1.5wt％，pH调节剂0.5～5.0wt％，余量为去离子水；
2.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述氧化石墨烯包覆的TiO2/MoS2复合纳米粒子由石墨烯氧化物、MoS2纳米粒子、TiO2纳米粒子组成，石墨烯氧化物：MoS2纳米粒子：TiO2纳米粒子复配质量比为(1～2):(1～2):1，其制备过程包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠组成，复配质量比例为十二烷基苯磺酸钠：十二烷基硫酸钠＝(1～2):1；所述聚合物由聚乙烯醇和聚丙烯酰胺组成，复配质量比例为聚乙烯醇：聚丙烯酰胺＝2:(2～3)。
4.根据权利要求1所述
5.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚和碳酸二叔丁酯组成，复配质量比例为2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)：碳酸二叔丁酯＝(1～2):1；所述杀菌剂由三氯生、苯甲酸、苯并咪唑组成，复配质量比例为三氯生：苯甲酸：苯并咪唑＝1:(1～2):1。
6.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述消泡剂由聚二甲基硅氧烷，消泡剂SE-15，消泡剂Y-30组成，复配比例为聚二甲基硅氧烷：消泡剂SE-15：消泡剂Y-30＝2:(2～3):2；所述pH调节剂由氢氧化钠、氢氧化铵组成，复配质量比例为氢氧化钠：氢氧化铵＝2:(2～3)。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米复合流体热轧板带钢轧制润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括如下质量含量的组分：氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子0.2～3.0wt％，表面活性剂0.1～1.0wt％，聚合物0.1～3.0wt％，聚醚0.5～2.0wt％，稳定剂0.1～2.0wt％，抗氧化剂0.05～2.0wt％，杀菌剂0.5～2.0wt％，消泡剂0.25～1.5wt％，ph调节剂0.5～5.0wt％，余量为去离子水；
2.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述氧化石墨烯包覆的tio2/mos2复合纳米粒子由石墨烯氧化物、mos2纳米粒子、tio2纳米粒子组成，石墨烯氧化物：mos2纳米粒子：tio2纳米粒子复配质量比为(1～2):(1～2):1，其制备过程包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的轧制润滑剂，其特征在于，所述表面活性剂由十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠组成，复配质量比例为十二烷基苯磺酸钠：十二烷基硫酸钠＝(1～2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，刘仁东，钟莉莉，孙荣生，宋利伟，蔡顺达，田玉婷，王青，邹明聪，任泽飞，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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