一种滑板润滑剂及其制备方法
【专利摘要】一种滑板润滑剂，涂覆在钢包、中间包滑动水口系统滑板上，以降低滑板之间的摩擦系数，其组份比例按重量份数计，包括以下组份：黄原胶2～4份、瓜尔豆胶2～4份、聚丙烯酸钠0.1～0.5份、苯丙乳液2～5份、水85～90份、钠基膨润土0.5～1份、吐温0.1～0.5份、硅酸钠5～10份、硅酸钾5～10份、磷酸二氢钠5～10份、炭黑5～10份、卡松0.1～0.5份、碳化硼2～5份、鳞片石墨25～35份。所述的滑板润滑剂通过搅拌、球磨制得，本滑板润滑剂能增加滑板滑动时的润滑性以及抗高温氧化性能。
【专利说明】 一种滑板润滑剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滑动水口用滑板润滑剂，尤其是一种可改善滑板表面润滑及高温抗氧化性能的水基润滑剂，及其制备方法。
【背景技术】
[0002]现在国内外绝大多数钢包、中间包都装上了滑动水口系统。滑板砖是滑动水口的关键组成部分，是直接控制钢水、决定滑动水口功能的部件。滑板的制造工艺与以前的耐火材料不同，它具有钢水注入功能和流量调整功能，砖的制造除了混练、成型、烧成、检查这些工序以外，还有滑动面的机械加工，安装加工及外部整体调整工序。在使用过程中，由于需要长时期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷，激烈和瞬变的热冲击和机械磨损作用，使用条件极为苛刻；同时，为实现自由开闭钢流，滑动面平整度及其板型尺寸均需严格要求。因此滑板必须具有高强度、耐磨损、耐渣蚀和热震稳定性好等特性。
[0003]在多浇次使用后，由于接触面的频繁摩擦将不可避免地带来滑板表面拉伤、起毛和舌形区粘附钢水等现象，从而增大了滑板滑动的摩擦，破损了滑板表面致密层的完整性，降低了滑板滑动的灵活程度及其抗侵蚀能力。同时，滑板接触面摩擦的增大将影响其滑动的灵活程度和钢水流量控制的准确性。滑板润滑剂就是在这种对滑板的要求不断提高的背景下，率先由日本的学者研制和开发出来，应用到滑板高温润滑方面的产品。滑板润滑涂料不仅可以降低滑板之间的摩擦系数，还会对滑板，尤其是对铝碳质的滑板起到氧化防护的作用，从而增加滑板的使用寿命。
[0004]在实际使用过程中，由于滑板润滑涂层与空气不可避免地接触，而涂层中的石墨在高温下很容易发生氧化消耗，所以就降低了涂层的工作寿命，同时因为涂层的消耗，也加速了钢液和熔渣对于滑板水口的侵蚀。因此，提高以石墨为主要成分的滑板润滑涂料的抗氧化性能，是保证滑板使用寿命的关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种能增加滑板滑动时的润滑性以及抗高温氧化性能的滑板润滑剂，以及这种滑板润滑剂的制备方法。
[0006]所述的滑板润滑剂，其组份比例按重量份数计，包括以下组份:黄原胶2?4份、瓜尔豆胶2?4份、聚丙烯酸钠0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份、水85?90份、钠基膨润土 0.5?I份、吐温0.1?0.5份、娃酸钠5?10份、娃酸钾5?10份、磷酸二氢钠5?10份、炭黑5?10份、卡松0.1?0.5份、碳化硼2?5份、鳞片石墨25?35份。
[0007]作为本发明滑板润滑剂的优选方案，其中所述的钠基膨润土粒度为200?325目；所述的碳化硼粒度为0.5?I μ m ;所述鳞片石墨平均粒度为I?2 μ m，碳含量> 99%。
[0008]所述的黄原胶、瓜尔豆胶为增稠剂；聚丙烯酸钠为触变助剂；所述的苯丙乳液为成膜剂；所述的水为分散介质，一般采用饮用纯净水即可；所述的钠基膨润土为悬浮剂，粒度为200?325目；所述的吐温为石墨在水中的分散剂、所述的硅酸钠、硅酸钾和磷酸二氢钠为高温粘结剂。工业纯；所述的炭黑为补强剂；所述的卡松为防腐剂；所述的碳化硼为抗氧化剂，粒度为0.5?1 μ m ;所述鳞片石墨为固体润滑剂，平均粒度为1?2 μ m，碳含量彡 99%。
[0009]所述滑板润滑剂的制备方法，包括以下步骤:
(1)配制预配液:将黄原胶2?4份、瓜尔豆胶2?4份、聚丙烯酸钠0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份直接加入到已经装有85?90份水的循环搅拌球磨机中，在转速为200转/分钟的条件下，以氧化钇部分未定氧化锆磨球为研磨介质，高速搅拌、球磨约10?15分钟，使上述助剂溶解在水中；然后，向循环搅拌球磨机中加入钠基膨润土 0.5?1份、吐温
0.1?0.5份、娃酸钠5?10份、娃酸钾5?10份、磷酸二氢钠5?10份、炭黑5?10份、防腐剂0.1?0.5份、碳化硼2?5份,在搅拌速度为100转/分钟的条件下搅拌1?2小时得到预配液；
(2)向预配液中加入25?35份的鳞片石墨,在搅拌速度为100转/分钟的条件下搅拌2?4小时，出料，即得到所述的滑板润滑剂。
[0010]本发明具有如下优点:
1、本发明的滑板润滑剂所采用的增稠剂为黄原胶和瓜尔豆胶，两者均可在酸性、中性和碱性的溶液中保持一定的粘度和稳定性，同时大分子链很容易在石墨颗粒表面嵌合，使石墨通过空间位阻效应，稳定悬浮在润滑剂之中。
[0011]2、本发明的滑板润滑剂所采用的聚丙烯酸钠作为触变剂，使润滑剂具备了静置存放不流动，但经搅拌即出现剪切变稀的流变特性，有利于涂料的长期稳定存放。
[0012]3、本发明的滑板润滑剂采用含碳量高、粒度为1?2μπι的超细鳞片石墨粉为主要原料，以吐温80为分散剂，可保证石墨颗粒表面被水良好地浸润，提高了石墨在水中的分散性；同时在锂基膨润土的作用下，石墨颗粒长时间悬浮在涂料中而不发生分层或沉降，保证了涂料的性能的长期均一稳定性；
4、本发明的滑板润滑涂料，由于增稠剂不具有保水特性，因此在常温下干燥速度快，润滑涂层致密均匀，外观平整光滑；通过添加硅酸钠、硅酸钾和磷酸二氢钠这些高温粘结剂，使石墨涂层在高温条件下与滑板结合强度高，保持了良好的润滑性能，还可显著防止滑板中焦油的渗出。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0014]实施例一:一种滑板润滑剂的制备方法，包括以下工艺步骤:
(1)配制预配液:称取85公斤纯净水，加入到循环搅拌球磨机中，然后再加入2公斤黄原胶、4公斤瓜尔豆胶、0.1公斤聚丙烯酸钠、2公斤苯丙乳液，在搅拌速度为200转/分钟的条件下搅拌10分钟，使上述助剂全部溶解；然后再加入0.5公斤钠基膨润土、0.1公斤吐温、5公斤硅酸钠、10公斤硅酸钾、5公斤磷酸二氢钠、5公斤炭黑、0.1公斤卡松、2公斤碳化硼，进行球磨搅拌混合，获得预配液。
[0015](2)在预配液中加入35公斤鳞片石墨，在转速为100转/分钟的条件下搅拌2小时，出料，即得到所述的滑板润滑剂。
[0016]本发明的滑板润滑剂经3个月的静置后，未发现明显沉淀，涂料均匀稳定，涂料的涂四杯值为46秒，刷涂和流平性能优良，可完全覆盖滑板表面的凹坑等缺陷。经过在炼钢厂大包水口的滑板工作面上进行了 150套次的工业试验，滑板的平均连滑次数为3.6次/套，试验后，滑板表面仍留有致密的润滑涂层，涂层表面光滑，无划伤痕迹，滑板断面接近涂层的地方，没有发现碳素的氧化现象。
[0017]实施例二:一种滑板润滑剂的制备方法，包括以下工艺步骤:
(I)配制预配液:称取87.5公斤纯净水，加入到循环搅拌球磨机中，然后再加入3公斤黄原胶、3公斤瓜尔豆胶、0.25公斤聚丙烯酸钠、3.5公斤苯丙乳液，在搅拌速度为200转/分钟的条件下搅拌12分钟，使上述助剂全部溶解；然后再加入0.8公斤钠基膨润土、0.3公斤吐温、8公斤娃酸钠、7公斤娃酸钾、7.5公斤磷酸二氢钠、7.5公斤炭黑、0.25公斤卡松、
3.5公斤碳化硼，进行球磨搅拌混合，获得预配液。
[0018](2)在预配液中加入30公斤鳞片石墨，在转速为150转/分钟的条件下搅拌3小时，出料，即得到所述的滑板润滑剂。
[0019]本发明的滑板润滑剂经3个月的静置后，未发现明显沉淀，涂料均匀稳定，涂料的涂四杯值为51秒，刷涂和流平性能优良，可完全覆盖滑板表面的凹坑等缺陷。经过在炼钢厂大包水口的滑板工作面上进行了 150套次的工业试验，滑板的平均连滑次数为4.2次/套，试验后，滑板表面仍留有致密的润滑涂层，涂层表面光滑，无划伤痕迹，滑板断面接近涂层的地方，没有发现碳素的氧化现象。
[0020]实施例三:一种滑板润滑剂的制备方法，包括以下工艺步骤:
(I)配制预配液:称取90公斤纯净水，加入到循环搅拌球磨机中，然后再加入4公斤黄原胶、2公斤瓜尔豆胶、0.5公斤聚丙烯酸钠、5公斤苯丙乳液，在搅拌速度为200转/分钟的条件下搅拌15分钟，使上述助剂全部溶解；然后再加入I公斤钠基膨润土、0.5公斤吐温、10公斤娃酸钠、5公斤娃酸钾、10公斤磷酸二氢钠、10公斤炭黑、0.5公斤卡松、5公斤碳化硼，进行球磨搅拌混合，获得预配液。
[0021](2)在预配液中加入25公斤鳞片石墨，在转速为100转/分钟的条件下搅拌4小时，出料，即得到所述的护板润滑剂。
[0022]本发明的滑板润滑剂经3个月的静置后，未发现明显沉淀，涂料均匀稳定，涂料的涂四杯值为41秒，刷涂和流平性能优良，可完全覆盖滑板表面的凹坑等缺陷。经过在炼钢厂大包水口的滑板工作面上进行了 150套次的工业试验，滑板的平均连滑次数为3.9次/套，试验后，滑板表面仍留有致密的润滑涂层，涂层表面光滑，无划伤痕迹，滑板断面接近涂层的地方，没有发现碳素的氧化现象。
【权利要求】
1.一种滑板润滑剂，其组份比例按重量份数计，包括以下组份:黄原胶2?4份、瓜尔豆胶2?4份、聚丙烯酸钠0.1?0.5份、苯丙乳液2?5份、水85?90份、钠基膨润土0.5?1份、吐温0.1?0.5份、娃酸钠5?10份、娃酸钾5?10份、憐酸二氢钠5?10份、炭黑5?10份、卡松0.1?0.5份、碳化硼2?5份、鳞片石墨25?35份。
2.根据权利要求1所述的滑板润滑剂，其特征是，黄原胶3份、瓜尔豆胶3份、聚丙烯酸钠0.25份、苯丙乳液3.5份、水87.5份、钠基膨润土 0.8份、吐温0.3份、硅酸钠8份、硅酸钾7份、磷酸二氢钠7.5份、炭黑7.5份、卡松0.25份、碳化硼3.5份、鳞片石墨30份。
3.根据权利要求1或2所述的滑板润滑剂，其特征是，所述的钠基膨润土粒度为200?325目，所述的碳化硼粒度为0.5?1 ^ %所述鳞片石墨平均粒度为1?2 ^ %碳含量彡 99%。
4.一种生产权利要求1至2中任一项所述的滑板润滑剂的方法，包括以下步骤: 配制预配液:将黄原胶、瓜尔豆胶、聚丙烯酸钠、苯丙乳液直接加入到已经装有水的循环搅拌球磨机中，在转速为200转/分钟的条件下，以氧化钇部分未定氧化锆磨球为研磨介质，高速搅拌、球磨约10?15分钟，使上述助剂溶解在水中；向循环搅拌球磨机中加入钠基膨润土、吐温、硅酸钠、硅酸钾、磷酸二氢钠、炭黑、卡松、碳化硼，在搅拌速度为100转/分钟的条件下搅拌1?2小时得到预配液； 向预配液中加入鳞片石墨，在搅拌速度为100转/分钟的条件下搅拌2?4小时，出料，即得到所述的滑板润滑剂。
【文档编号】C10M169/06GK104371820SQ201410511617
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】李飞, 高桂航 申请人:泰州优耐特新材料有限公司