專利名稱：無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以防止軋輥沾污及防止經(jīng)過平整(精軋)的鋼板腐蝕的無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑，以及涉及在使用此水狀濕平整劑的條件下平整(精軋)帶鋼的方法。
在軋輥油乳劑存在下將帶鋼進(jìn)行冷軋之后，對得到的厚度減薄了的且滾壓硬化的鋼板進(jìn)行退火以使其再獲得一定的柔軟度。為了使這種軟鋼板具有理想的加工性能，緊接著還要將它進(jìn)行平整(temper rolling)。此工藝步驟是用來產(chǎn)生所規(guī)定的鋼板表面糙度，改善平整度和抑制在存放時發(fā)生拉伸變形。
這里所使用的濕平整劑應(yīng)能防止污物沉積和軋輥沾污，即防止所謂堆集消光，并能提供潤滑作用。其它的基本要求是在卷繞帶鋼時裹入的且還存留于其中的水狀溶液不會造成鋼板腐蝕或變色。
直到現(xiàn)在所使用濕平整劑主要含有無機(jī)亞硝酸鹽，經(jīng)常和鏈烷醇胺、例如和單乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺組合使用。
WO81/00579介紹了一種由無機(jī)硝酸鹽、苯甲酸鈉、碳酸鈉及可任選的乙二醇組成的混合物。這里抑制腐蝕作用主要歸功于亞硝酸鈉。
JP-109780介紹了由一種被取代了的苯甲酸、一種伯胺和一種羧酸組成的濕平整劑。
由JP-046719中得知有一種含有鏈烷醇胺而不含亞硝酸鈉的混合物。
在JP-57151700中介紹的濕平整劑同樣也無亞硝酸鹽。這里主要成份是一種偏酯或是一種二羧酸與一種烷氧基胺生成的鹽。
因此，現(xiàn)有的濕平整劑或是含亞硝酸鹽但無胺的混合物，或者是無亞硝酸鹽但含胺的混合物，而所述的胺由芳香族或脂肪族一元羧酸鹽及二元羧酸的鏈烷醇胺的鹽和它們的衍生物組成。
由于環(huán)境保護(hù)和勞動保健的原因，含亞硝酸鹽的濕平整劑是不理想的。由于硝酸鹽和胺混合會產(chǎn)生亞硝胺的危險，則情況特別嚴(yán)重。因為在使用時將濕平整劑噴到鋼板上，這時它們呈細(xì)霧狀分布在軋機(jī)機(jī)座周圍的空氣中(形成氣溶膠)，操作人員呼吸時能將它們吸入體內(nèi)。
而無亞硝酸鹽的溶液不能保證對濕卷繞的鋼帶有足夠的防腐蝕作用。
由于所述的這些情況，提出了制備一種無亞硝酸鹽的濕平整劑的任務(wù)，該濕平整劑在其抑制貯存帶鋼的腐蝕作用方面不次于含有亞硝酸鹽的混合物。同時還應(yīng)防止軋輥沾污或污物在軋輥上沉積。而且得到的混合物對人的生理上無害，并適用于帶鋼平整方法。
上述任務(wù)可根據(jù)本發(fā)明通過提供可防止軋輥沾污和可防止經(jīng)過精軋的鋼板腐蝕的無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑來加以解決，所述濕平整劑含有羧酸和胺，其特征在于這種無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑由以下成份組成2至20重量%至少含有6至20個碳原子的一元的或含有4至12
個碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量% 硼酸0.1至10重量%下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-酰化衍生物，
式中，R＝飽和的或不飽和的C11-C19-烷基，M＝H，Li、Na、K、銨或鏈烷醇銨，0至5重量%水硬度絡(luò)合劑0至0.5重量%香料，一種胺，這種胺和上述水溶液中的羧酸形成鹽，這種胺的加入量要使得混合物的pH值為8和11之間;
余量的為水。
特別合適的是碳原子數(shù)在8和12之間的一元羧酸和/或二元羧酸，尤其可使用一元羧酸和二元羧酸的配比為1∶10至10∶1的混合物。
一元羧酸的典型例子有2-乙基己酸、月桂酸、異辛酸、苯甲酸、3-硝基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、對-叔丁基苯甲酸、肉桂酸，尤其是異壬酸。
二元羧酸的典型例子有己二酸、壬二酸、異癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸，尤其是癸二酸。
可作為防腐劑加入的硼酸的用量最好為0.5至5重量%。
優(yōu)先選用的N-?；腘-甲基甘氨酸(N-?；“彼?衍生物是油酰-N-甲基甘氨酸(Ciba Geigy公司的Sarkosyl O )或月桂酰-N-甲基甘氨酸(Ciba Geigy公司的Sarkosyl L )，它們作為暫時防腐蝕劑的作用是已知的。除游離的酸以外也可使用通過用氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀、胺或鏈烷醇胺中和得到的鹽。
按照本發(fā)明可用木素磺酸鈉或木素磺酸鉀來絡(luò)合水的硬度，但也可用其它的普通物質(zhì)來絡(luò)合水的硬度，例如已知的膦酸類如2-羥基乙烷-1，1-二膦酸(HEDP)，2-膦?；⊥?1，2，4-三羧酸(PBS)或乙撐二胺-四(亞甲基膦酸)(EDTP)。這樣一些化合物的用量最好為0.1至2重量%。
為了避免可能出現(xiàn)的一種難聞氣味，可在此濕平整劑中加入一種香料，用量最好為0.1重量%。
加入胺是為了中和所使用的羧酸，通過加入胺堿化了的溶液的pH值最好為9至10。
所用的胺較好是二鏈烷醇胺或三鏈烷醇胺，最好是二乙醇胺和三乙醇胺的混合物。這里二乙醇胺對三乙醇胺的混合比是在1∶5和5∶1之間，較好是在2∶1和1∶2之間，一般情況下混合比為1∶1時得到最理想的混合物。
本發(fā)明的濕平整劑的典型組合物含有8至15重量%一元羧酸和/或二元羧酸，0至5重量%硼酸，1至5重量%油酰-N-甲基甘氨酸(Sarkosyl O )，0至2重量%木素磺酸鈉或木素磺酸鉀，0至0.1重量%香料，15至40重量%按2∶1至1∶1混合的二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺的混合物，其余為水。
此外，本發(fā)明還涉及在使用本發(fā)明的濕平整劑的條件下平整帶鋼的方法。在帶鋼進(jìn)入軋輥間隙前將濕平整劑抹到該帶鋼的表面上。濕平整劑的使用濃度為1至10重量%，較好是稀釋到3至8重量%，最好是5重量%。
為了在試驗室中檢驗本發(fā)明的濕平整劑的防腐蝕性，將規(guī)定的、表面未經(jīng)處理的一些干平整薄鋼板(美國俄亥俄州CLeveLanQ-PancL公司產(chǎn)品，按美國材料試驗學(xué)會(ASTM)D609，1B，型號R，厚度0.8m，3×5英寸)浸入5重量%的處理液中，該處理液是用90∶10的全脫鹽水和飲用水的混合水稀釋濃混合物得到的。然后將每兩塊鋼板壓緊在一起，趁濕包裝在市售的鋁箔中，存放于室溫下，分別于1，2，3，4和5周后檢驗這些鋼板的內(nèi)面腐蝕和變色情況。
為了在實際操作條件下檢驗本發(fā)明的濕平整劑的防腐蝕和防沾污作用，用噴霧嘴將濕平整劑的溶液噴在軋輥間隙前的帶鋼上，趁濕卷繞帶鋼，存放數(shù)日至數(shù)周后觀察帶鋼表面情況。
生產(chǎn)中仔細(xì)觀察軋輥的沾污程度。無論如何，在本發(fā)明的濕平整劑存在下軋制出的帶鋼材，經(jīng)過規(guī)定的時間后光澤是無懈可擊的，也就是說未顯出腐蝕和變色。軋輥表面沒有可看到的沾污。
本發(fā)明通過以下實施例得到說明。
實施例濃混合物1至3是一起用作比較的市售濕平整劑。實施例4至8為本發(fā)明的濃混合物，其中實施例8進(jìn)行過生產(chǎn)試驗。在生產(chǎn)試驗中于軋輥間隙前的平整機(jī)架處將規(guī)定濃度的混合物噴撒在薄帶鋼上，經(jīng)平整之后立即將濕的薄帶卷繞起來，分別在2天、2星期、四星期之后檢驗帶鋼的光澤情況評定試驗室實驗(疊板試驗)的腐蝕程度按以下級別進(jìn)行0＝不生銹和不變色1＝微變色2＝約10%表面生銹3＝約40至50%表面生銹4＝80至100%表面生銹表混合物 成份 PH值使用濃度 腐蝕度(濃混合物)(按重量％計)(濃混合物)(克／升)123％亞硝酸鈉 50(50％) 07%三乙醇胺VR6251－23 3％馬來酸單異辛酰－(Henkel公司)67％水
2 10％亞硝酸鈉 － 20(2％) 020％間苯二甲酸26％二乙醇胺VR6351－23 2％木素磺酸鹽(Henkel公司) 42％310％50(5％) 014％壬二酸11％氫氧化鈉溶液50％ －65水47％間二甲酸 20(2％)07％癸二酸14％二乙醇胺 9.114％三乙醇胺5％ Sarkosyl O 53％水5 10％肉桂酸 20(2％) 05％硼酸20％二乙醇胺9.65％三乙醇胺1％ Sarkosy1 O 49%水
6 10％對一叔丁基苯甲酸 20(2％) 05％硼酸4％異壬酸9.820％二乙醇胺10％三乙醇胺1％ Sarkosyl O %水7 10％3－硝基苯甲酸 20(2％) 05％硼酸4％異壬酸9.420％二乙醇胺10％三乙醇胺1％ Sarkosyl o 50% 水8 5％癸二酸 30(30％)0＊4％異壬酸1％硼酸10％三乙醇胺8.910％二乙醇胺2％ Sarkosyl O 1%木素磺酸鹽67％水＊在附加的生產(chǎn)實驗中在軋輥上確證未見絲毫沾污，帶鋼是在無懈可擊正常狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種用以防止軋輥沾污和防止平整過的鋼板腐蝕的無硝酸鹽的水狀濕平整劑，該濕平整劑含有羧酸和胺，其特征在于此無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑由以下成份組成2至20重量%至少含有6至20個碳原子的一元的或含有4至12個碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量%硼酸0.1至10重量% 下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-?；苌铮?br> 式中R=飽和的或不飽和的C11-C19-烷基，M=H、Li、Na、K、銨或鏈烷醇胺，0至5重量% 水硬度絡(luò)合劑，0至0.5重量%香料，一種胺 這種胺和上述水溶液中的羧酸形成鹽，這種胺的加入量要使得混合物的pH值為8和11之間，余量的水。
2.按權(quán)利要求1所述的濕平整劑，其特征在于一元羧酸和/或二元羧酸中的碳原子數(shù)為8至12。
3.按權(quán)利要求1和2所述的濕平整劑，其特征在于使用一元羧酸和二元羧酸的配比為1∶10至10∶1的混合物。
4.按權(quán)利要求1至3所述的濕平整劑，其特征在于使用的一元羧酸有2-乙基己酸、月桂酸、異辛酸、苯甲酸、3-硝基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、對-叔丁基苯甲酸、肉桂酸，尤其是異壬酸。
5.按權(quán)利要求1至3所述的濕平整劑，其特征在于使用的二元羧酸有己二酸、壬二酸、異癸二酸、膦苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸，尤其是癸二酸。
6.按權(quán)利要求1至5所述的濕平整劑，其特征在于硼酸用量為0.5至5重量%。
7.按權(quán)利要求1至6所述的濕平整劑，其特征在于使用的N-甲基甘氨酸的N-?；苌锸怯王?N-甲基甘氨酸或月桂酰-N-甲基甘氨酸或它們的鹽。
8.按權(quán)利要求1至7所述的濕平整劑，其特征在于作為水硬度絡(luò)合劑使用的有2-羧基乙烷-1，1-二膦酸、2-膦?；⊥?1，2，4-三羧酸、乙撐二胺四(亞甲基膦酸)，尤其是木素磺酸鈉或木素磺酸鉀。
9.按權(quán)利要求1至8所述的濕平整劑，其特征在于香料用量為0.1重量%。
10.按權(quán)利要求1至9所述的濕平整劑，其特征在于加入的胺量要使得溶液的pH值為9至10。
11.按權(quán)利要求1至10所述的濕平整劑，其特征在于作為胺使用的是二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺的混合物，尤其是二乙醇胺和三乙醇胺的混合物，它們的混合比為1∶5至5∶1，最好是2∶1至1∶2。
12.按權(quán)利要求1至11所述的濕平整劑，其特征在于作為胺使用的是1∶1的二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺的混合物。
13.按權(quán)利要求1至12所述的濕平整劑，其特征在于它由以下成份組成8至15重量% 一元羧酸和/或二元羧酸，0至5重量% 硼酸，1至5重量% 油酰-N-甲基甘氨酸，0至2重量% 木素磺酸鈉或木素磺酸鉀，0至0.1重量% 香料，15至40重量% 2∶1至1∶1的二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺的混合物，余量的水。
14.在使用水狀濕平整劑條件下平整帶鋼的方法，在帶鋼進(jìn)入軋輥間隙前將水狀濕平整劑抹在帶鋼的表面，其特征在于這種水狀濕平整劑由以下成份組成2至10重量% 至少含有6至20個碳原子的一元的和/或含有4至12個碳原子的二元的脂肪族和/或芳香族和/或芳基脂族羧酸，0至10重量% 硼酸，0.1至10重量% 下列通式所示的N-甲基甘氨酸的N-酰化衍生物，
式中R＝飽和的或不飽和的C11-C19烷基，M＝H、Li、Na、銨或鏈烷醇胺，0至5重量% 水硬度絡(luò)合劑，0至0.5重量% 香料以及一種胺 這種胺和上述水溶液中的羧酸形成鹽，這種胺的加入量要使得混合物的pH值為8至11之間。余量 為水，所述平整劑的應(yīng)用濃度為1至10重量%。
15.按權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于應(yīng)用濃度為3至8重量%，最好為5重量%。
全文摘要
用以防止軋輥玷污和防止經(jīng)過平整的鋼板腐蝕的無亞硝酸鹽的水狀濕平整劑，該濕平整劑含有羧酸和胺，其特征在于此無亞硝酸鹽的水狀平整劑一元或二元的脂族和/或芳族和/或芳基脂族羧酸，硼酸，N-甲基甘氨酸的N-?；苌铮捕冉j(luò)合劑、香料、胺和水。本發(fā)明還涉及在使用此水狀濕平整劑的條件下平整帶鋼的方法。
文檔編號C10M173/02GK1048723SQ9010460
公開日1991年1月23日 申請日期1990年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月14日
發(fā)明者阿明·弗里森多夫, 約瑟夫·克雷斯 申請人:亨克爾兩合股份公司