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工业润滑|不锈钢轧制油设计之极压剂与乳化剂选择

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摘要:不锈钢冷轧工艺条件苛刻,在轧制过程中产生的变形热及高的轧制力要求不锈钢轧制油具有好的极压性能。
不锈钢轧制油设计之极压剂与乳化剂选择
极压剂选择

不锈钢冷轧工艺条件苛刻,在轧制过程中产生的变形热及高的轧制力要求不锈钢轧制油具有好的极压性能。由于油性剂只适用于低于150 ℃的环境,而含磷极压剂适用的温度范围为150~250 ℃,含硫极压剂适用的温度范围约为300~800 ℃。为了满足客户在多种轧制规程下的压下量要求,保证不锈钢轧制油在各温度段内都具有较好的润滑性能,对多种硫化脂肪及磷酸酯极压剂进行了筛选。
 
将不同比例的含硫极压剂A(非活性硫)、B(活性硫)和C(活性硫)单独或按照一定比例复配加入由基础油和油性剂组成的基础配方中配成小样。
 
单独添加某一种含硫极压剂,试样的抗磨性能不太理想;而2种含硫极压剂复配,可以明显提高油品的极压抗磨性能。
 
综合考虑,选择极压抗磨性能表现最佳且铜片腐蚀结果较好的样品,即将含硫极压剂B、C复配。
 
为提高不锈钢轧制油的抗磨减摩性能,在由基础油和油性剂组成的基础配方中加入含硫极压剂B、C与含磷极压剂D、E进行复配。
 
最终选择含硫极压剂B、含硫极压剂C和含磷极压剂E复配作为研制配方的极压抗磨添加剂。
 
乳化剂选择

乳化液的乳化状态和粒径分布直接影响乳化液的润滑性。研究发现,乳化液稳定性越差,粒径越大,其离水展着性越好,乳化液的润滑性也越好;但乳化液不稳定会给乳化液循环系统带来了一些问题,如乳化液油箱表面会有比较厚的浮油、浮皂,若搅拌不均匀,会影响喷射到不锈钢板带表面的乳化液的均匀性;而且乳化液粒径太大,容易附着在板面上,不易吹扫,导致板面残油太多,会影响油品的退火清净性。因此,在保证润滑性能的基础上,应使乳化液尽可能保持稳定。
 
乳化剂的种类和加剂量会影响乳化液的稳定性和乳化液中颗粒的大小。通过控制乳化剂的总加剂量及不同乳化剂间的比例,可调整乳化液的稳定性,即油品的分散状态及油水分离速度,这是不锈钢轧制油乳化分散体系的技术核心。
 
ESI为乳化液稳定性指数,通过测试ESI值,可判断乳化液的稳定性,其中:ESI值越大,乳化液的均一性越好;反之,ESI越小,乳化液的均一性越差。
 
由于每种油品被乳化所需的最佳亲油亲水平衡值(HLB值)不同,因此不同的配方体系对应的最佳乳化状态的乳化体系也不同。针对油性剂加剂量为50%(质量分数)的基础配方体系,在实验室对多种非离子型乳化剂进行了筛选。
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