防锈油组合物的生产方法.pdf

本发明涉及一种防锈油组合物的生产方法，主要解决以往技术中存在防锈油组合物生产时间长，消耗能量多，油品易过度氧化从而影响防锈效果的问题。本发明通过采用1)将40～80重量％的基础油加热搅拌，升温至50～100℃；2)向上述步骤1)的基础油中加入所需量的防锈剂和抗氧剂，继续加热至95～130℃，恒温搅拌0.5～6小时，形成混合物I；3)向混合物I中加入剩余量的基础油，搅拌均匀得防锈油组合物的技术方案较好地解决了该问题，可用于防锈油组合物的工业生产中。

1、  一种防锈油组合物的生产方法，包括以下步骤：
1)将40～80重量％的基础油加热搅拌，升温至50～100℃；
2)向上述步骤1)的基础油中加入所需量的防锈剂和抗氧剂，继续加热至95～130℃，恒温搅拌0.5～6小时，形成混合物I；
3)向混合物I中加入剩余量的基础油，搅拌均匀得防锈油组合物；
其中以重量百分比计，所述防锈油组合物包括以下组分：
a)5-30％的防锈剂；
b)0.1-5.0％的抗氧剂；
c)65～93％的基础油；
其中，防锈剂选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸胺、磷酸酯或亚磷酸酯中的至少两种；抗氧剂选自屏蔽酚型或芳胺型抗氧剂中的至少一种；基础油选自矿物油。

2、  根据权利要求1所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于以重量百分比计，
a)防锈剂的用量范围为8～25％；
b)抗氧剂的用量范围为0.1～3.0％；
c)72～90％的基础油。

3、  根据权利要求2所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于以重量百分比计，
a)防锈剂的用量范围为10～20％；
b)抗氧剂的用量范围为0.3～2.0％；
c)78～88％的基础油。

4、  根据权利要求1所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于防锈剂选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐或羧酸酯中的至少两种；矿物油选自环烷基矿物油。

5、  根据权利要求1所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于所述磺酸盐选自石油磺酸钡、二壬基石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、合成磺酸镁、合成磺酸钡、合成磺酸钙、合成磺酸钠、碱性二壬基萘磺酸钡或中性二壬基萘磺酸钡中的至少一种；羧酸选自烯基丁二酸或苯甲酸中的至少一种；羧酸盐选自十七烯基咪唑啉脂肪酸盐、环烷酸锌或硬脂酸铝中的至少一种；羧酸酯选自烯基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯或丙三醇硼酸酯脂肪酸酯中的至少一种；羧酸胺选自N-油酰基胺酸十八胺、苯并三氮唑或酰胺咪唑啉中的至少一种；磷酸酯选自烷基磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚磷酸酯中的至少一种；亚磷酸酯选自烷基亚磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚亚磷酸酯中的至少一种；
屏蔽酚型抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、2，6-二叔丁基酚或2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚中的至少一种；芳胺型抗氧剂选自N-氨基-a-萘胺。

6、  根据权利要求1所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于步骤1)加入的基础油的量为基础油加入总量的50～70％。

7、  根据权利要求1所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于所述防锈油组合物中还包括组分d)0.1-5％的表面活性剂，其中表面活性剂选自多元醇酯、多元醇酯聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种。

8、  根据权利要求7所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于组分d)表面活性剂的用量范围为0.4～3.0％；其中所述多元醇酯选自失水山梨糖醇脂肪酸酯，多元醇酯聚氧乙烯醚选自失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯选自壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种。

9、  根据权利要求1或7所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于所述防锈油组合物中还包括组分e)0.1-15％的减磨剂；所述减磨剂选自天然动植物油脂或由脂肪醇和脂肪酸合成的酯，其中所述脂肪醇为C₁～C₃₀的脂肪醇，所述脂肪酸为C₁～C₅₄的脂肪酸。

10、  根据权利要求9所述的防锈油组合物的生产方法，其特征在于组分e)减磨剂的用量范围为0.5～10％；所述脂肪醇选自甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的至少一种；所述脂肪酸选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸或二聚酸中的至少一种。

防锈油组合物的生产方法
技术领域
本发明涉及一种防锈油组合物的生产方法，特别涉及一种对水分要求苛刻的防锈油组合物的生产方法。
背景技术
金属板带材表面防锈保护技术一直是世界各国致力研究的领域。在板带防锈防护过程中出现一些问题，其原因是多方面的，除了对防锈材料的研究不够，整体水平不高外，防锈油的生产工艺也会影响产品的防锈性能。
水分在矿物油尤其是轻质矿物油中的溶解度是很小的，也就是说基础油中的水含量是很低的，通常都在150ppm以下。防锈剂分子中极性基团，如磺酸盐、羧酸盐类防锈剂中的羧基，脂肪酸酯、磷酸酯类防锈剂的酯基，聚醚类防锈剂中的醚基，对水分子有较大的亲和力，因而防锈剂中含有较多的水分。然而水含量是防锈油的重要指标之一，水含量过高可影响防锈效果，甚至导致防锈失败。对于静电涂油工艺，水分过高会导致打火花，损坏涂油刀梁。传统的防锈油生产方法是将基础油和添加剂一起加入到调合釜中，在一定温度下搅拌均匀即可。这种方法的缺点是无法去除物料中的水分，成品油水含量高，给涂油工艺和防锈周期带来不良影响。文献CN101016497A公开了一种对于有水分要求的防锈油的生产方法，它是将基础油、防锈剂、雾化性能改进剂和抗氧剂的混合物加热到100-120℃脱水。这种方法的缺点是将物料从高温状态降温到常温罐装的时间较长，需要冷却降温，消耗额外的能量，物料遭受高温时间过长引起过度氧化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在防锈油组合物生产时间长，消耗能量多，油品易过度氧化从而影响防锈效果的问题，提供一种新的防锈油组合物的生产方法。该方法不仅可以保证组合物的低水含量，同时具有节时、节能、防止防锈油过度氧化的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种防锈油组合物的生产方法，包括以下步骤：
1)将40～80重量％的基础油加热搅拌，升温至50～100℃；
2)向上述步骤1)的基础油中加入所需量的防锈剂和抗氧剂，继续加热至95～130℃，恒温搅拌0.5～6小时，形成混合物I；
3)向混合物I中加入剩余量的基础油，搅拌均匀得防锈油组合物；
其中以重量百分比计，所述防锈油组合物包括以下组分：
a)5-30％的防锈剂；
b)0.1-5.0％的抗氧剂；
c)65～93％的基础油；
其中，防锈剂选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐、羧酸酯、羧酸胺、磷酸酯或亚磷酸酯中的至少两种；抗氧剂选自屏蔽酚型或芳胺型抗氧剂中的至少一种；基础油选自矿物油。
上述技术方案中，以重量百分比计，防锈剂的用量优选范围为8～25％，更优选范围为10～20％；抗氧剂的用量优选范围为0.1～3.0％，更优选范围为0.3～2.0％；基础油的用量优选范围为72～90％，更优选范围为78～88％。防锈剂优选方案为选自磺酸盐、羧酸、羧酸盐或羧酸酯中的至少两种；矿物油优选方案为选自环烷基矿物油。防锈剂中，磺酸盐优选方案为选自石油磺酸钡、二壬基石油磺酸钡、石油磺酸镁、石油磺酸钠、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、合成磺酸镁、合成磺酸钡、合成磺酸钙、合成磺酸钠、碱性二壬基萘磺酸钡或中性二壬基萘磺酸钡中的至少一种；羧酸优选方案为选自烯基丁二酸或苯甲酸中的至少一种；羧酸盐优选方案为选自十七烯基咪唑啉脂肪酸盐、环烷酸锌或硬脂酸铝中的至少一种；羧酸酯优选方案为选自烯基丁二酸酯、山梨糖醇单油酸酯或丙三醇硼酸酯脂肪酸酯中的至少一种；羧酸胺优选方案为选自N-油酰基胺酸十八胺、苯并三氮唑或酰胺咪唑啉中的至少一种；磷酸酯优选方案为选自烷基磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚磷酸酯中的至少一种；亚磷酸酯优选方案为选自烷基亚磷酸咪唑啉盐或壬基酚醚亚磷酸酯中的至少一种。抗氧剂中，屏蔽酚型抗氧剂优选方案为选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、2，6-二叔丁基酚或2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚中的至少一种；芳胺型抗氧剂优选方案为选自N-氨基-a-萘胺。步骤1)加入的基础油的量优选方案为基础油加入总量的50～70％。所述防锈油组合物优选方案之一为还包括组分d)0.1-5％的表面活性剂，表面活性剂的用量优选范围为0.4～3.0％，更优选范围为0.5～2.0％。表面活性剂优选方案为选自多元醇酯、多元醇酯聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种；其中所述多元醇酯优选方案为选自失水山梨糖醇脂肪酸酯，多元醇酯聚氧乙烯醚优选方案为选自失水山梨糖醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚优选方案为选自壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯优选方案为选自壬基酚聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的至少一种。所述防锈油组合物优选方案之二还包括组分e)0.1-15％的减磨剂，减磨剂的用量优选范围为0.5～10％，更优选范围为1.0～8.0％。所述减磨剂选自天然动植物油脂或由脂肪醇和脂肪酸合成的酯，其中所述脂肪醇为C₁～C3₀的脂肪醇，优选方案为选自C₁～C₂₀的脂肪醇，更优选方案为选自甲醇、乙醇、丁醇、己醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇、二十醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的至少一种；所述脂肪酸为C₁～C₅₄的脂肪酸，优选方案为选自C₈～C₃₆的脂肪酸，更优选方案为选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸或二聚酸中的至少一种。
本发明方法步骤1)是先将40～80重量％，优选50～70重量％的基础油加入调和釜中，加热搅拌，为溶解添加剂做好准备。可以根据环境温度的高低选择不同的比例，如冬天可以选择较高的比例，夏天选择较低的比例。
本发明方法步骤2)是根据防锈油组合物的性能要求加入相应的添加剂，如防锈剂和抗氧剂。对于有特殊要求的防锈油还可加入减摩剂、极压抗磨剂或表面活性剂。使物料在高温95～130℃下脱水0.5～6小时。
本发明方法步骤3)是往步骤2)生成的高温混合物I中加入温度较低的基础油，使整个物料快速降温，以节约生产时间，并且也可以避免额外冷却所需要的能量，从而达到节能的目的。由于物料在高温状态下停留时间短，避免了物料过度氧化，产品色泽较浅。
本发明方法中，组合物组分a)是油溶性防锈剂，其主要作用是提高产品的防锈性能。组分b)是抗氧剂，其主要作用是提高产品的抗氧化能力，防止油品变质，并减少对设备和加工工件的腐蚀。组分c)是基础油，其主要作用是作为各种添加剂的载体和保证组合物基本的理化性能。基础油选自各种形式的矿物油。其中，环烷基矿物油选自白土精制、糠醛精制、酸碱精制或加氢精制后的馏分油，因其具有较好的溶解性能和高的耐高压击穿性能是优选的基础油。矿物油在40℃下运动粘度最好不大于32mm²/s。组分d)是表面活性剂，它是雾化性能改进剂，其作用是降低防锈油的表面张力，改进雾化性能。组分e)是减磨剂，其主要作用是用于减小钢板卷取时钢板与钢板之间的摩擦，防止钢板表面划伤、保持较好的表面质量，也可防止因表面划伤而导致的表面能不均匀引起的锈蚀。减磨剂选自天然动植物油脂或由脂肪醇和脂肪酸合成的酯。脂肪醇和脂肪酸合成酯时，其合成条件采用公知技术(精细有机化工制备手册，科学技术文献出版社，1994年北京)。
本发明方法适用于防锈油的生产，尤其适用于要求水分含量非常低的防锈油的生产。本发明方法由于先将一部分基础油和全部的添加剂混合，在高温下脱水，保证了组合物的低水含量；然后再加入剩余的基础油，从而可以迅速降低调合釜中混合物的温度，缩短生产时间，还可以节约冷却调合釜中物料所需的能量。同时，由于物料承受高温的时间缩短，因而可以防止防锈油过度氧化。采用本发明方法生产防锈油组合物，生产过程中不需要冷却降温，生产时间可缩短至5小时，水分含量可以降至218微克/克，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1】
将500千克两次加氢矿物油HV II2(中国石化上海高桥分公司生产)加入到调和釜中，加热到60℃；加入石油磺酸镁、石油磺酸钠、中碱值石油磺酸钙、十二烯基丁二酸单酯、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐、2，6-二叔丁基对甲酚，继续加热至110℃，恒温搅拌4小时。再加入350千克两次加氢矿物油HV II2，搅拌均匀，用抽滤机循环过滤至油温下降到75℃罐装。各组分及其重量百分含量见表1，产品性能见表2。
【实施例2】
将550千克10号变压器油加入到调和釜中，加热到65℃；加入石油磺酸镁、石油磺酸钠、高碱值石油磺酸钙、环烷酸锌、十二烯基丁二酸单酯、2，6-二叔丁基-a-二甲氨基对甲酚、壬基酚聚氧乙烯(4)醚，继续加热至115℃，恒温搅拌2.5小时。再加入300千克10号变压器油，搅拌均匀，用抽滤机循环过滤至油温下降到75℃罐装。各组分及其重量百分含量见表1，产品性能见表2。
【实施例3】
将600千克HVI75SN加入到调和釜中，加热到80℃；加入石油磺酸镁、壬基酚醚磷酸酯、高碱值石油磺酸钙、环烷酸锌、十二烯基丁二酸单酯、N-氨基-a-萘胺、季戊四醇油酸酯，继续加热至120℃，恒温搅拌2小时。再加入240千克基础油，搅拌均匀，用抽滤机循环过滤至油温下降到75℃罐装。各组分及其重量百分含量见表1，产品性能见表2。
【实施例4】
将400千克10号变压器油加入到调和釜中，加热到85℃；加入石油磺酸钡、石油磺酸钠、高碱值石油磺酸钙、十二烯基丁二酸单酯、2，6-二叔丁基对甲酚、壬基酚聚氧乙烯(4)醚、硬脂酸异辛酯，继续加热至110℃，恒温搅拌3小时。再加入450千克10号变压器油，搅拌均匀，用抽滤机循环过滤至油温下降到75℃罐装。各组分及其重量百分含量见表1，产品性能见表2。
【实施例5～13】
按照【实施例4】的步骤，只是改变各组分及其重量百分含量，具体见表1，产品性能见表2。
表1中d)组分减磨剂，其中硬脂酸丁酯是由硬脂酸和丁醇合成的，新戊二醇油酸酯是由新戊二醇和油酸合成的，季戊四醇油酸酯是由季戊四醇和油酸合成的，油酸异辛酯是由油酸和异辛酯合成的，油酸三羟甲基丙烷酯是由油酸和三羟甲基丙烷合成的，硬脂酸异辛酯是由硬脂酸和异辛醇合成的。其合成工艺采用“精细有机化工制备手册，科学技术文献出版社，1994年北京”公开的条件。
表1中，T501为2，6-二叔丁基对甲酚，T502为2，6-二叔丁基酚，T531为N—苯基—α萘胺。
【比较例】
将860千克10号变压器油加入到调和釜中，加热到60℃；加入石油磺酸钡60千克、石油磺酸钠20千克、高碱值石油磺酸钙30千克、十二烯基丁二酸单酯20千克、壬基酚聚氧乙烯(4)醚10千克，继续加热至110℃，恒温搅拌2小时。停止加热，待温度降至75℃，用抽滤机循环过滤罐装。