熱處理油組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱處理油組合物及其制備方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中熱處理油在使用現(xiàn)場油霧較大的問題。本發(fā)明通過采用以重量份數(shù)計包括以下組份a）0.01~5份的油霧抑制劑；b）0.1~8份的酰胺類清凈分散劑；c）0.05~3份的抗氧劑；d）0.001~3份的光亮劑；e）75~98份的基礎(chǔ)油的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可用于低溫回火加工過程。
【專利說明】熱處理油組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理油組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱處理油是指金屬零件在進(jìn)行熱處理加工時所需要的油基冷卻介質(zhì)。特別地，回火也是一種常用的金屬熱處理工藝，又稱配火，是將淬火后的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度，保溫一段時間后，在空氣、水或油等介質(zhì)中冷卻的過程。其目的主要是為了減少或消除淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，或降低工件的硬度和強(qiáng)度，以提高其延性或韌性。回火工藝包括高溫回火(50(T60(TC )、中溫回火(30(T40(TC )和低溫回火(16(T260°C )。通常，只有低溫回火時會采用熱處理油作為介質(zhì),也稱為回火油。
[0003]過去，我國回火工藝使用的熱處理油多為普通機(jī)械油或氣缸油，使用壽命短，老化嚴(yán)重，容易產(chǎn)生大量油泥，產(chǎn)品性能不理想。因此，應(yīng)采用專用的熱處理油。由于低溫回火使用的油品長期在16(T260°C下持續(xù)運(yùn)用，因此要求熱處理油在較高的溫度下使用要有良好的熱氧化安定性和傳熱性。另外，在回火加工現(xiàn)場，由于使用溫度較高，油中的油霧容易騰出，尤其在大批量工件出爐時，車間油霧彌漫，氣味大，對操作工人差的健康有影響，同時油耗增多，造成浪費(fèi)。
[0004]文獻(xiàn)“I號回火油的研制與應(yīng)用(金屬熱處理，1985,3,16~18頁)”公開了一種由基礎(chǔ)油和抗氧劑組成的I號回火油，應(yīng)用于軸承鋼、工模具鋼、合金滲碳鋼等工件的低溫回火，與機(jī)械油、汽缸油相比，使用壽命長、生渣少、不結(jié)焦，在使用過程中清凈分散性能顯著。但并未提及油品具有抑制油霧產(chǎn)生的 能力。為減少油霧，曾嘗試添加油霧抑制劑，但添加普通的油霧抑制劑又與回火油中其他組份不匹配，仍存在現(xiàn)場油霧大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的 技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)中熱處理油在使用現(xiàn)場油霧較大的問題，提供一種熱處理油組合物。該熱處理油組合物不僅具有良好的熱氧化安定性和傳熱性，在較高溫度下長期使用的壽命長，產(chǎn)生油泥少，而且加工車間油霧少，工人的工作環(huán)境環(huán)保清潔。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種所述熱處理油組合物的制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種熱處理油組合物，以重量份數(shù)計包括以下組份:
[0007]a) 0.01！5份的油霧抑制劑；
[0008]b) 0.1~8份的酰胺類清凈分散劑；
[0009]c) 0.05~3份的抗氧劑；
[0010]d) 0.001~3份的光亮劑；
[0011]e) 75~98份的基礎(chǔ)油；
[0012]其中，所述油霧抑制劑選自乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、聚異丁烯、聚異丁烯與聚丙氧基硅氧烷復(fù)合物中的至少一種；所述酰胺類清凈分散劑選自單烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、聚異丁烯多丁二酰亞胺或高分子量丁二酰亞胺中的至少一種；所述抗氧劑選自酚類抗氧劑或胺類抗氧劑中的至少一種；所述光亮劑選自咪唑啉油酸鹽或甲基萜烯樹脂中的至少一種。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述高分子量丁二酰亞胺是本領(lǐng)域所公知的，指的是T161系列。
[0014]上述技術(shù)方案中，以重量份數(shù)計，油霧抑制劑的用量優(yōu)選范圍為0.05^3份，酰胺類清凈分散劑的用量優(yōu)選范圍為0.1~6份，抗氧劑的用量優(yōu)選范圍為0.1~2份，光亮劑的用量優(yōu)選范圍為0.003^2份，基礎(chǔ)油的用量優(yōu)選范圍為78~95份。乙烯-丙烯無規(guī)共聚物的平均分子量優(yōu)選范圍為9000(Tl50000 ;聚異丁烯的平均分子量優(yōu)選范圍為1000-200000。酚類抗氧劑優(yōu)選方案為選自4，4-亞甲基雙(2，6- 二叔丁基酚)、硫醚基酚或硫醚基酚酯中的至少一種。胺類抗氧劑優(yōu)選方案為選自烷基化二苯胺、烷基苯基-α -萘胺或N-苯基-N’ -烷基-對亞苯基二胺的至少一種。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述基礎(chǔ)油選自100°C下的運(yùn)動黏度不大于65mm2 -s^1的礦物型基礎(chǔ)油或合成型基礎(chǔ)油中的至少一種。本發(fā)明的熱處理油組合物用于低溫回火的介質(zhì)時，當(dāng)回火溫度為145~155°C，即作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T 0564中的I號回火油時，基礎(chǔ)油100°C下的運(yùn)動黏度優(yōu)選范圍為不大于35mm2.s_\例如可以是HVI 650 ;當(dāng)回火溫度為195~205°C，即作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T 0564中的2號回火油時，基礎(chǔ)油100°C下的運(yùn)動黏度優(yōu)選范圍為不大于50mm2.s'例如可以是HVI 150BS。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述熱處理油組合物優(yōu)選方案為還包括f)防銹劑，以重量份數(shù)計，防銹劑的用量為0.5^8份，優(yōu)選范圍為0.5飛份。所述防銹劑優(yōu)選方案為選自磺酸鹽或十二烯基丁二酸中的至少一種。其中，所述磺酸鹽優(yōu)選方案為選自石油磺酸鈉、合成磺酸鈉、石油磺酸鋇、合成磺酸鋇、二壬基萘磺酸鋇或二壬基萘磺酸鈣中的至少一種。添加了防銹劑后，使回火后的工件進(jìn)入下一工序前起到短期防銹作用，從而省去涂防銹油的步驟，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0017]為解決上述技術(shù)問題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:所述熱處理油組合物的制備方法，包括:將所需量的基礎(chǔ)油、防銹劑、清凈分散劑、抗氧劑、光亮劑和油霧抑制劑混合，加熱至5(T70°C，恒溫攪拌f 10小時得所述熱處理油組合物。
[0018]具體制備本發(fā)明的熱處理油組合物時，可以先將基礎(chǔ)油泵送入調(diào)合釜，開動攪拌器和加熱開關(guān)，待油品加熱至55~65°C時，依次加入所需量的油霧抑制劑、酰胺類清凈分散劑、抗氧劑、光亮劑和防銹劑，在55~65°C繼續(xù)保溫攪拌2~10小時即得到黃色均勻液體。
[0019]本發(fā)明的熱處理油組合物，由于采用了高分子聚合物的油霧抑制劑，增加油液的平均霧滴尺寸，并使小顆粒油霧迅速聚集沉降，可以最終有效降低空氣中的油霧量。同時，由于選用選自乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、聚異丁烯、聚異丁烯與聚丙氧基硅氧烷復(fù)合物中的至少一種作為油霧抑制劑，選自單烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、聚異丁烯多丁二酰亞胺或高分子量丁二酰亞胺中的至少一種作為清凈分散劑，選自酚類抗氧劑或胺類抗氧劑中的至少一種作為抗氧劑，選自咪唑啉油酸鹽或甲基萜烯樹脂中的至少一種作為光亮劑，充分利用了油霧抑制劑、酰胺類清凈分散劑、抗氧劑、光亮劑和基礎(chǔ)油的協(xié)同作用，不僅具有良好的熱氧化安定性和傳熱性，在較高溫度下長期使用的壽命長(使用壽命可以提高50%)，產(chǎn)生油泥少，而且加工車間油霧少，工人的工作環(huán)境環(huán)保清潔。此外，由于添加了選自磺酸鹽或十二烯基丁二酸中的至少一種作為防銹劑，能在工件表面形成保護(hù)吸附膜，在進(jìn)入下一工序前起到短期防銹作用，后續(xù)易于清洗，從而省去涂防銹油的步驟，節(jié)約生產(chǎn)成本，取得了較好的技術(shù)效果。
[0020]下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
【具體實(shí)施方式】
[0021]【實(shí)施例1~10】
[0022]將基礎(chǔ)油泵送入調(diào)合釜，開動攪拌器和加熱開關(guān)，待油品加熱至65°C時，依次加入所需量的各組份，在65°C繼續(xù)保溫攪拌3小時即得到黃色均勻液體。熱處理油組合物中各組份共計100份，其中各組分及含量見表1，其相應(yīng)性能指標(biāo)結(jié)果見表3和表4。
[0023]表1中，T161A為聞分子量丁二酰亞胺,錦州石化分公司添加劑廠。T511為4，4_亞甲基雙(2，6- 二叔丁基酚)，北京興普精細(xì)化技術(shù)開發(fā)公司。T534為烷基化二苯胺，北京興普精細(xì)化技術(shù)開發(fā)公司。L-AN100，全損耗系統(tǒng)用油，高橋煉油廠。L-ANl50，全損耗系統(tǒng)用油，高橋煉油廠。HVI650，潤滑油基礎(chǔ)油，高橋煉油廠。HVI750，潤滑油基礎(chǔ)油，高橋煉油廠。HVI 120BS，潤滑油基礎(chǔ)油，高橋煉油廠。HVI 150BS，潤滑油基礎(chǔ)油，高橋煉油廠。
[0024]熱處理油組合物在低溫回火油浴爐的使用中，其油霧監(jiān)測采用DATA RAM便攜按鈕式油霧(濃度)測定儀進(jìn)行，其中國內(nèi)相關(guān)行業(yè)建議的油霧控制限值為不大于5mg/m3。
[0025]【比較例I】
[0026]與【實(shí)施例3】組成相同，只是不含油霧抑制劑，各組分及含量見表2?？疾炱錈嵫趸捕ㄐ缘雀黜?xiàng)理化指標(biāo)和在160°C使用中的油霧濃度，結(jié)果見表3。
[0027]【比較例2】
[0028]在【實(shí)施例5】所示的配方中，以聚甲基丙烯酸酯替代采用的油霧抑制劑，各組分及含量見表2?？疾炱錈嵫趸捕ㄐ缘雀黜?xiàng)理化指標(biāo)和在160°C使用中油霧濃度，結(jié)果見表
3。聚甲基丙烯酸酯能帶來一定的油霧抑制效果，但提高有限，且會使熱處理油組合物的熱氧化安定性輕微下降。
[0029]【比較例3】
[0030]與【實(shí)施例8】組成相同，只是不含油霧抑制劑，各組分及含量見表2?？疾炱錈嵫趸捕ㄐ缘雀黜?xiàng)理化指標(biāo)和在200°C使用中油霧濃度，結(jié)果見表4。
[0031]【比較例4】
[0032]在【實(shí)施例10】所示的配方中，以聚丁二烯替代采用的油霧抑制劑，各組分及含量見表2?？疾炱錈嵫趸捕ㄐ缘雀黜?xiàng)理化指標(biāo)和在200°C使用中油霧濃度，結(jié)果見表4。在200°C的回火過程中，聚丁二烯的油霧抑制效果不明顯。
[0033]表1
【權(quán)利要求】
1.一種熱處理油組合物，以重量份數(shù)計包括以下組份: a)0.01~5份的油霧抑制劑； b)0.1~8份的酰胺類清凈分散劑； c)0.05~3份的抗氧劑； d)0.001~3份的光亮劑； e)75~98份的基礎(chǔ)油； 其中，所述油霧抑制劑選自乙烯-丙烯無規(guī)共聚物、聚異丁烯、聚異丁烯與聚丙氧基硅氧烷復(fù)合物中的至少一種；所述酰胺類清凈分散劑選自單烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯雙丁二酰亞胺、聚異丁烯多丁二酰亞胺或高分子量丁二酰亞胺中的至少一種；所述抗氧劑選自酚類抗氧劑或胺類抗氧劑中的至少一種；所述光亮劑選自咪唑啉油酸鹽或甲基萜烯樹脂中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理油組合物，其特征在于以重量份數(shù)計，油霧抑制劑的用量為0.05~3份，酰胺類清凈分散劑的用量為0.1~6份，抗氧劑的用量為0.1~2份，光亮劑的用量為0.003~2份，基礎(chǔ)油的用量為78~95份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理油組合物，其特征在于乙烯-丙烯無規(guī)共聚物的平均分子量為90000~150000 ;聚異丁烯的平均分子量為1000~200000 ； 酚類抗氧劑選自4，4-亞甲基雙(2，6- 二叔丁基酚)、硫醚基酚或硫醚基酚酯中的至少一種；胺類抗氧劑選自烷基化二苯胺、烷基苯基-α -萘胺或N-苯基-N’ -烷基-對亞苯基二胺的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理油組合物，其特征在于所述基礎(chǔ)油選自100°C下的運(yùn)動黏度不大于65mm2.s_1的礦物型基礎(chǔ)油或合成型基礎(chǔ)油中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱處理油組合物，其特征在于所述基礎(chǔ)油選自100°C下的運(yùn)動黏度不大于50_2.s—1的礦物型基礎(chǔ)油或合成型基礎(chǔ)油中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱處理油組合物，其特征在于所述基礎(chǔ)油選自100°C下的運(yùn)動黏度不大于35_2.s—1的礦物型基礎(chǔ)油或合成型基礎(chǔ)油中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理油組合物，其特征在于所述熱處理油組合物還包括f)防銹劑，以重量份數(shù)計，防銹劑的用量為0.51份，所述防銹劑選自磺酸鹽或十二烯基丁二酸中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱處理油組合物，其特征在于防銹劑的用量為0.5飛份。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱處理油組合物，其特征在于所述磺酸鹽選自石油磺酸鈉、合成磺酸鈉、石油磺酸鋇、合成磺酸鋇、二壬基萘磺酸鋇或二壬基萘磺酸鈣中的至少一種。
10.權(quán)利要求1所述的熱處理油組合物的制備方法，包括:將所需量的基礎(chǔ)油、防銹劑、酰胺類清凈分散劑、抗氧劑、光亮劑和油霧抑制劑混合，加熱至5(T70°C，恒溫攪拌f 10小時得所述熱處理油組合物。
【文檔編號】C10M167/00GK103667630SQ201210353693
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】鄭春燕, 陳晨, 李謹(jǐn), 李曉陽, 王俊 申請人:中國石油化工股份有限公司