一種滑板潤滑劑及其制備方法
【專利摘要】一種滑板潤滑劑，涂覆在鋼包、中間包滑動水口系統滑板上，以降低滑板之間的摩擦系數，其組份比例按重量份數計，包括以下組份：黃原膠2～4份、瓜爾豆膠2～4份、聚丙烯酸鈉0.1～0.5份、苯丙乳液2～5份、水85～90份、鈉基膨潤土0.5～1份、吐溫0.1～0.5份、硅酸鈉5～10份、硅酸鉀5～10份、磷酸二氫鈉5～10份、炭黑5～10份、卡松0.1～0.5份、碳化硼2～5份、鱗片石墨25～35份。所述的滑板潤滑劑通過攪拌、球磨制得，本滑板潤滑劑能增加滑板滑動時的潤滑性以及抗高溫氧化性能。
【專利說明】一種滑板潤滑劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種滑動水口用滑板潤滑劑，尤其是一種可改善滑板表面潤滑及高溫抗氧化性能的水基潤滑劑，及其制備方法。
【背景技術】
[0002]現在國內外絕大多數鋼包、中間包都裝上了滑動水口系統。滑板磚是滑動水口的關鍵組成部分，是直接控制鋼水、決定滑動水口功能的部件。滑板的制造工藝與以前的耐火材料不同，它具有鋼水注入功能和流量調整功能，磚的制造除了混練、成型、燒成、檢查這些工序以外，還有滑動面的機械加工，安裝加工及外部整體調整工序。在使用過程中，由于需要長時期承受高溫鋼液的化學侵蝕和物理沖刷，激烈和瞬變的熱沖擊和機械磨損作用，使用條件極為苛刻；同時，為實現自由開閉鋼流，滑動面平整度及其板型尺寸均需嚴格要求。因此滑板必須具有高強度、耐磨損、耐渣蝕和熱震穩定性好等特性。
[0003]在多澆次使用后，由于接觸面的頻繁摩擦將不可避免地帶來滑板表面拉傷、起毛和舌形區粘附鋼水等現象，從而增大了滑板滑動的摩擦，破損了滑板表面致密層的完整性，降低了滑板滑動的靈活程度及其抗侵蝕能力。同時，滑板接觸面摩擦的增大將影響其滑動的靈活程度和鋼水流量控制的準確性。滑板潤滑劑就是在這種對滑板的要求不斷提高的背景下，率先由日本的學者研制和開發出來，應用到滑板高溫潤滑方面的產品。滑板潤滑涂料不僅可以降低滑板之間的摩擦系數，還會對滑板，尤其是對鋁碳質的滑板起到氧化防護的作用，從而增加滑板的使用壽命。
[0004]在實際使用過程中，由于滑板潤滑涂層與空氣不可避免地接觸，而涂層中的石墨在高溫下很容易發生氧化消耗，所以就降低了涂層的工作壽命，同時因為涂層的消耗，也加速了鋼液和熔渣對于滑板水口的侵蝕。因此，提高以石墨為主要成分的滑板潤滑涂料的抗氧化性能，是保證滑板使用壽命的關鍵。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種能增加滑板滑動時的潤滑性以及抗高溫氧化性能的滑板潤滑劑，以及這種滑板潤滑劑的制備方法。
[0006]所述的滑板潤滑劑，其組份比例按重量份數計，包括以下組份:黃原膠2?4份、瓜爾豆膠2?4份、聚丙烯酸鈉0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份、水85?90份、鈉基膨潤土 0.5?I份、吐溫0.1?0.5份、娃酸鈉5?10份、娃酸鉀5?10份、磷酸二氫鈉5?10份、炭黑5?10份、卡松0.1?0.5份、碳化硼2?5份、鱗片石墨25?35份。
[0007]作為本發明滑板潤滑劑的優選方案，其中所述的鈉基膨潤土粒度為200?325目；所述的碳化硼粒度為0.5?Iym ;所述鱗片石墨平均粒度為I?2μπι，碳含量彡99%。
[0008]所述的黃原膠、瓜爾豆膠為增稠劑；聚丙烯酸鈉為觸變助劑；所述的苯丙乳液為成膜劑；所述的水為分散介質，一般采用飲用純凈水即可；所述的鈉基膨潤土為懸浮劑，粒度為200?325目；所述的吐溫為石墨在水中的分散劑、所述的硅酸鈉、硅酸鉀和磷酸二氫鈉為高溫粘結劑。工業純；所述的炭黑為補強劑；所述的卡松為防腐劑；所述的碳化硼為抗氧化劑，粒度為0.5?I μ m ;所述鱗片石墨為固體潤滑劑，平均粒度為I?2 μ m，碳含量彡 99%。
[0009]所述滑板潤滑劑的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)配制預配液:將黃原膠2?4份、瓜爾豆膠2?4份、聚丙烯酸鈉0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份直接加入到已經裝有85?90份水的循環攪拌球磨機中，在轉速為200轉/分鐘的條件下，以氧化釔部分未定氧化鋯磨球為研磨介質，高速攪拌、球磨約10?15分鐘，使上述助劑溶解在水中；然后，向循環攪拌球磨機中加入鈉基膨潤土0.5?I份、吐溫0.1?0.5份、娃酸鈉5?10份、娃酸鉀5?10份、磷酸二氫鈉5?10份、炭黑5?10份、防腐劑0.1?0.5份、碳化硼2?5份,在攪拌速度為100轉/分鐘的條件下攪拌I?2小時得到預配液；
[0011](2)向預配液中加入25?35份的鱗片石墨,在攪拌速度為100轉/分鐘的條件下攪拌2?4小時，出料，即得到所述的滑板潤滑劑。
[0012]本發明具有如下優點:
[0013]1、本發明的滑板潤滑劑所采用的增稠劑為黃原膠和瓜爾豆膠，兩者均可在酸性、中性和堿性的溶液中保持一定的粘度和穩定性，同時大分子鏈很容易在石墨顆粒表面嵌合，使石墨通過空間位阻效應，穩定懸浮在潤滑劑之中。
[0014]2、本發明的滑板潤滑劑所采用的聚丙烯酸鈉作為觸變劑，使潤滑劑具備了靜置存放不流動，但經攪拌即出現剪切變稀的流變特性，有利于涂料的長期穩定存放。
[0015]3、本發明的滑板潤滑劑采用含碳量高、粒度為I?2μπι的超細鱗片石墨粉為主要原料，以吐溫80為分散劑，可保證石墨顆粒表面被水良好地浸潤，提高了石墨在水中的分散性；同時在鋰基膨潤土的作用下，石墨顆粒長時間懸浮在涂料中而不發生分層或沉降，保證了涂料的性能的長期均一穩定性；
[0016]4、本發明的滑板潤滑涂料，由于增稠劑不具有保水特性，因此在常溫下干燥速度快，潤滑涂層致密均勻，外觀平整光滑；通過添加硅酸鈉、硅酸鉀和磷酸二氫鈉這些高溫粘結劑，使石墨涂層在高溫條件下與滑板結合強度高，保持了良好的潤滑性能，還可顯著防止滑板中焦油的滲出。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0018]實施例一:一種滑板潤滑劑的制備方法，包括以下工藝步驟:
[0019](I)配制預配液:稱取85公斤純凈水，加入到循環攪拌球磨機中，然后再加入2公斤黃原膠、4公斤瓜爾豆膠、0.1公斤聚丙烯酸鈉、2公斤苯丙乳液，在攪拌速度為200轉/分鐘的條件下攪拌10分鐘，使上述助劑全部溶解；然后再加入0.5公斤鈉基膨潤土、0.1公斤吐溫、5公斤娃酸鈉、10公斤娃酸鉀、5公斤磷酸二氫鈉、5公斤炭黑、0.1公斤卡松、2公斤碳化硼，進行球磨攪拌混合，獲得預配液。
[0020](2)在預配液中加入35公斤鱗片石墨，在轉速為100轉/分鐘的條件下攪拌2小時，出料，即得到所述的滑板潤滑劑。
[0021]本發明的滑板潤滑劑經3個月的靜置后，未發現明顯沉淀，涂料均勻穩定，涂料的涂四杯值為46秒，刷涂和流平性能優良，可完全覆蓋滑板表面的凹坑等缺陷。經過在煉鋼廠大包水口的滑板工作面上進行了 150套次的工業試驗，滑板的平均連滑次數為3.6次/套，試驗后，滑板表面仍留有致密的潤滑涂層，涂層表面光滑，無劃傷痕跡，滑板斷面接近涂層的地方，沒有發現碳素的氧化現象。
[0022]實施例二:一種滑板潤滑劑的制備方法，包括以下工藝步驟:
[0023](I)配制預配液:稱取87.5公斤純凈水，加入到循環攪拌球磨機中，然后再加入3公斤黃原膠、3公斤瓜爾豆膠、0.25公斤聚丙烯酸鈉、3.5公斤苯丙乳液，在攪拌速度為200轉/分鐘的條件下攪拌12分鐘，使上述助劑全部溶解；然后再加入0.8公斤鈉基膨潤土、0.3公斤吐溫、8公斤娃酸鈉、7公斤娃酸鉀、7.5公斤磷酸二氫鈉、7.5公斤炭黑、0.25公斤卡松、3.5公斤碳化硼，進行球磨攪拌混合，獲得預配液。
[0024](2)在預配液中加入30公斤鱗片石墨，在轉速為150轉/分鐘的條件下攪拌3小時，出料，即得到所述的滑板潤滑劑。
[0025]本發明的滑板潤滑劑經3個月的靜置后，未發現明顯沉淀，涂料均勻穩定，涂料的涂四杯值為51秒，刷涂和流平性能優良，可完全覆蓋滑板表面的凹坑等缺陷。經過在煉鋼廠大包水口的滑板工作面上進行了 150套次的工業試驗，滑板的平均連滑次數為4.2次/套，試驗后，滑板表面仍留有致密的潤滑涂層，涂層表面光滑，無劃傷痕跡，滑板斷面接近涂層的地方，沒有發現碳素的氧化現象。
[0026]實施例三:一種滑板潤滑劑的制備方法，包括以下工藝步驟:
[0027](I)配制預配液:稱取90公斤純凈水，加入到循環攪拌球磨機中，然后再加入4公斤黃原膠、2公斤瓜爾豆膠、0.5公斤聚丙烯酸鈉、5公斤苯丙乳液，在攪拌速度為200轉/分鐘的條件下攪拌15分鐘，使上述助劑全部溶解；然后再加入I公斤鈉基膨潤土、0.5公斤吐溫、10公斤娃酸鈉、5公斤娃酸鉀、10公斤磷酸二氫鈉、10公斤炭黑、0.5公斤卡松、5公斤碳化硼，進行球磨攪拌混合，獲得預配液。
[0028](2)在預配液中加入25公斤鱗片石墨，在轉速為100轉/分鐘的條件下攪拌4小時，出料，即得到所述的護板潤滑劑。
[0029]本發明的滑板潤滑劑經3個月的靜置后，未發現明顯沉淀，涂料均勻穩定，涂料的涂四杯值為41秒，刷涂和流平性能優良，可完全覆蓋滑板表面的凹坑等缺陷。經過在煉鋼廠大包水口的滑板工作面上進行了 150套次的工業試驗，滑板的平均連滑次數為3.9次/套，試驗后，滑板表面仍留有致密的潤滑涂層，涂層表面光滑，無劃傷痕跡，滑板斷面接近涂層的地方，沒有發現碳素的氧化現象。
【權利要求】
1.一種滑板潤滑劑，其組份比例按重量份數計，包括以下組份:黃原膠2?4份、瓜爾豆膠2?4份、聚丙烯酸鈉0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份、水85?90份、鈉基膨潤土0.5?I份、吐溫0.1?0.5份、娃酸鈉5?10份、娃酸鉀5?10份、憐酸二氫鈉5?10份、炭黑5?10份、卡松0.1?0.5份、碳化硼2?5份、鱗片石墨25?35份。
2.根據權利要求1所述的滑板潤滑劑，其特征是，黃原膠3份、瓜爾豆膠3份、聚丙烯酸鈉0.25份、苯丙乳液3.5份、水87.5份、鈉基膨潤土 0.8份、吐溫0.3份、硅酸鈉8份、硅酸鉀7份、磷酸二氫鈉7.5份、炭黑7.5份、卡松0.25份、碳化硼3.5份、鱗片石墨30份。
3.根據權利要求1或2所述的滑板潤滑劑，其特征是，所述的鈉基膨潤土粒度為200?325目，所述的碳化硼粒度為0.5?I μ m，所述鱗片石墨平均粒度為I?2 μ m，碳含量彡 99%。
4.一種生產權利要求1至3中任一項所述的滑板潤滑劑的方法，包括以下步驟: 配制預配液:將黃原膠、瓜爾豆膠、聚丙烯酸鈉、苯丙乳液直接加入到已經裝有水的循環攪拌球磨機中，在轉速為200轉/分鐘的條件下，以氧化釔部分未定氧化鋯磨球為研磨介質，高速攪拌、球磨約10?15分鐘，使上述助劑溶解在水中；向循環攪拌球磨機中加入鈉基膨潤土、吐溫、硅酸鈉、硅酸鉀、磷酸二氫鈉、炭黑、卡松、碳化硼，在攪拌速度為100轉/分鐘的條件下攪拌I?2小時得到預配液； 向預配液中加入鱗片石墨，在攪拌速度為100轉/分鐘的條件下攪拌2?4小時，出料，即得到所述的滑板潤滑劑。
【文檔編號】C10N30/08GK104232284SQ201410499483
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】李飛, 高桂航 申請人:泰州優耐特新材料有限公司