水性金属加工流体及使用其的方法与流程

技术特征：

1.水性金属加工流体组合物，其包含：

一种或多种水溶性聚合物，各自在40℃下的运动粘度为至少5000 cSt并且在20℃至80℃的温度范围内没有浊点，以在0.5重量%至15重量%范围内的总量存在；和

水，以至少70重量%的量存在，

其中所述组合物在40℃下的运动粘度在1 cSt至20 cSt范围内，和

其中所述一种或多种水溶性聚合物溶解于所述水性金属加工流体的水相中。

2.权利要求1所述的组合物，其中所述组合物是基本上单相组合物。

3.权利要求1或权利要求2所述的组合物，其在40℃下的运动粘度在2 cSt至10 cSt范围内。

4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种在40℃下的运动粘度在10000 cSt至25000 cSt范围内。

5.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种的粘度指数在200-800范围内。

6.权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中所述水溶性聚合物中的每一种在100℃下的运动粘度不超过20000 cSt，例如不超过15000 cSt或不超过10000 cSt。

7.权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中所述水溶性聚合物中的每一种在100℃下的运动粘度在1000-10000 cSt范围内。

8.权利要求1-7中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种在0℃至100℃的温度范围内没有浊点。

9.权利要求1-8中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种是环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中的两种或更多种的共聚物，其中环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷亚单元构成所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种的质量的至少95%，例如，至少98%或甚至至少99%。

10.权利要求9所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种是环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物。

11.权利要求9或权利要求10所述的组合物，其中在所述一种或多种水溶性聚合物的每一种中，环氧乙烷与环氧丙烷的比率以重量计在25:75至75:25的范围内。

12.权利要求9-11中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种是无规共聚物。

13.权利要求1-12中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物以0.5重量%至5重量%的总量存在于所述组合物中，基于所述组合物的总重量。

14.权利要求1-13中任一项所述的组合物，其中所述一种或多种水溶性聚合物中的每一种的Mw为800 Da至100 kDa。

15.权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中水以至少85%的量存在于所述组合物中。

16.权利要求1-15中任一项所述的组合物，其进一步包含压力保护添加剂、腐蚀抑制剂、防锈剂、润滑增强剂、摩擦改性剂、螯合剂、偶联剂、黄色金属抑制剂、酯、杀生物剂及其组合中的一种或多种，以至多15重量%的量存在于所述组合物中，基于所述组合物的总重量。

17.权利要求1-16中任一项所述的组合物，其包含

所述一种或多种水溶性聚合物；

腐蚀抑制组合，其包含在0.1重量%至1重量%范围内的量的一种或多种羧酸和在0.1重量%至2重量%范围内的量的一种或多种胺；

一种或多种黄色金属抑制剂(例如三唑)，其量在0.01重量%至0.2重量%范围内；

任选的一种或多种压力保护添加剂(例如磷酸酯)，其量为至多0.25重量%；和

任选的杀生物剂，其量在0.05重量%至0.25重量%范围内。

18.权利要求1-17中任一项所述的组合物，其基本上不含矿物油和硅油。

19.金属加工流体浓缩物，其包含：

一种或多种水溶性聚合物，各自在40℃下的运动粘度为至少5000 cSt并且在20℃至80℃的温度范围内没有浊点，以在25重量%至70重量%范围内的量存在；

任选地，压力保护添加剂、腐蚀抑制剂、防锈剂、润滑增强剂、摩擦改性剂、螯合剂、偶联剂、黄色金属抑制剂、酯和杀生物剂中的一种或多种，以至多40重量%的总量存在于所述组合物中；和

水，以至少8重量%的量存在，

其中所述一种或多种水溶性聚合物、任选的添加剂(当存在时)和水溶解于彼此中以形成单一水相。

20.冷加工金属的方法，所述方法包括

使一个或多个加工工具的表面与权利要求1-18中任一项所述的金属加工流体组合物接触；和

用与所述金属加工流体组合物接触的所述一个或多个加工工具将金属制品的表面形成为期望的形状。

21.权利要求10所述的方法，其中所述形成在0-60℃范围内的温度下进行。

22.权利要求20或权利要求21所述的方法，其中所述冷加工是冷轧，并且其中所述一个或多个加工工具是一个或多个加工辊。

23.冷加工金属的方法，所述方法包括

获得权利要求1-18中任一项所述的金属加工流体组合物的第一部分；

使一个或多个加工工具的表面与所述金属加工流体组合物的第一部分接触，并使第一金属制品的表面形成为与所述第一部分接触的期望的形状，以产生用过的第一部分；

用权利要求19所述的浓缩物处理所述用过的第一部分；

使所述一个或多个工作工具的表面与所述经处理的第一部分接触；和

将第二金属制品的表面形成为与所述经处理的第一部分接触的期望的形状。

24.权利要求23所述的方法，所述方法进一步包括测量所述用过的第一部分的粘度；并且其中基于所述用过的第一部分的所测量的粘度，用一定量的浓缩物处理所述用过的第一部分，其量足以提供在40℃下的运动粘度在1 cSt至20 cSt范围内的所述经处理的第一部分。

25.冷加工金属的方法，所述方法包括

将一定量的根据权利要求19所述的浓缩物溶解在水性流体(例如水)中以获得权利要求1-18中任一项所述的金属加工流体组合物，

其中所述顶部处理添加剂的量足以提供在40℃下的运动粘度在1 cSt至20 cSt范围内的所述金属加工流体组合物；

使一个或多个加工工具的表面与所述金属加工流体组合物接触；和

用与所述金属加工流体组合物接触的所述加工工具将金属制品的表面形成为期望的形状。

技术总结
本公开一般性涉及金属加工流体。本公开更特别地涉及包括高粘度聚合物并且可用于金属冷轧操作的水溶性金属加工流体。

技术研发人员：R·P·哈德森;
受保护的技术使用者：卡斯特罗尔有限公司;
技术研发日：2019.12.04
技术公布日：2021.10.22