本发明涉及润滑剂技术领域，特别涉及一种水性耐低温石墨润滑剂及其制备方法和应用。
背景技术：
石墨润滑剂主要是钢铁企业连轧机用的重要的工艺消耗材料，因为冬季天气寒冷，润滑剂生产厂家有时并不能做到就近生产，运输路途较远，有时在运输过程中就产生结冻现象，即使润滑剂运送到钢厂时没有结冻，由于钢厂需要将其存储，存储过程中也可能会发生结冻现象，影响了石墨润滑剂的正常使用。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于提供一种低温不结冻，并且在低温下保持其在芯棒上良好的附着力。
为了解决上述问题，采用以下技术方案：
一种水性耐低温石墨润滑剂，按重量份计，包括以下组分：
石墨10-40份、乙二醇5-15份、含磷化合物0.5-5份、氯化物0.1-5份、分散剂1-5份、增稠剂0.1-5重量份、防腐剂0.1-1份、缓蚀剂0.1-5份。
优选地，上述水性耐低温石墨润滑剂包括以下组分：
石墨20-30份、乙二醇8-12份、含磷化合物2-3份、氯化物2-3份、分散剂2-3份、增稠剂2-3重量份、防腐剂0.3-0.7份、缓蚀剂1-3份。
优选地，所述石墨为800～1000目的鳞片石墨。
其中，所述分散剂选自亚甲基二奈磺酸钠、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩聚物钠盐、木质素磺酸、聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠中的一种或几种混合物，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠或黄原胶中的一种或几种混合物，所述防腐剂选自双乙酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钾、三丹油或卡松凯松防腐剂中的一种或几种混合物，所述缓蚀剂选自铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐、亚硝酸盐或三乙醇胺的一种或几种混合物。
其中，所述氯化物选自氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁中的一种或几种混合物；所述含磷化合物选自磷酸二钠、磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、六偏磷酸钠或多聚磷酸钠中的一种或几种混合物。
优选地，本发明中的水性耐低温石墨润滑剂还包括粘结剂，所述粘结剂选自苯丙乳液或水玻璃中的一种或两种的混合物，所述粘结剂和石墨的重量比为1:20-1:10。
更优选地，所述粘结剂和石墨的重量比为1:15。
制备上述水性耐低温石墨润滑剂的方法，其包括以下步骤：
反应釜加入水，开启搅拌，按照上述配比加入含磷化合物、氯化物搅拌15～20分钟后再依次加入石墨、分散剂、增稠剂、缓蚀剂、防腐剂、乙二醇，搅拌90min后即为水性耐低温石墨润滑剂。
本发明中的水性耐低温石墨润滑剂尤其适合用于轧制无缝钢管。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过大量实验发现，通过向水性耐低温石墨润滑剂中加入特定含量的乙二醇、含磷化合物和氯化物，能够明显改善水性石墨润滑剂的耐低温性能，并使其在低温下不结冻并且在芯棒上能够保持良好的附着力，且喷涂于芯棒后能够形成光滑的涂层，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1-5和对比例1-2中水性耐低温石墨润滑剂的制备：
按下表1配方，向反应釜加入去离子水，按照配比加入含磷化合物、氯化物搅拌15～20分钟，然后再依次加入石墨、分散剂、增稠剂、缓蚀剂、防腐剂、乙二醇，搅拌90min后即为水性耐低温石墨润滑剂。
其中，所述石墨为800～1000目的鳞片石墨。
其中，所述分散剂为木质素磺酸，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠，所述防腐剂为三丹油，缓蚀剂为三乙醇胺。
下表1中各组分的单位为重量份数。
实施例6-11中水性耐低温石墨润滑剂的制备：
按下表1配方，向反应釜加入去离子水，按照配比加入含磷化合物、氯化物搅拌15～20分钟，然后再依次加入石墨、分散剂、增稠剂、、苯丙乳液、水玻璃、缓蚀剂、防腐剂、乙二醇，搅拌90min后即为水性耐低温石墨润滑剂。
其中，所述石墨为800～1000目的鳞片石墨。
其中，所述分散剂为木质素磺酸，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠，所述防腐剂为三丹油，缓蚀剂为三乙醇胺。
性能参数测试方法
取水性耐低温石墨润滑剂样品装入500毫升的广口玻璃瓶中，然后放入gdn-50b高低温试验箱做耐低温试验，并同时做附着固化性测试（水冲法），测试时间为24h。
附着固化性试验采用如下方法：用ф50的长度为25cm表面光亮的钢棒在恒温100℃的马弗炉中保温10分钟，将钢棒完全浸入润滑剂，30秒后取出钢棒并干燥，然后在水压0.3mpa，出口面积为4.15cm2，离水出口距离20cm的流水中冲洗15分钟，观察钢棒表面的润滑剂没有剥落痕迹。
通过喷涂装置将水性耐低温石墨润滑剂喷在钢棒上，观察喷涂效果（涂层是否光滑）。
测试结果见下表2所示。
由表1和表2可知，实施例1-11通过向加入特定含量的乙二醇、含磷化合物和氯化物，明显提高了水性耐低温石墨润滑剂的耐低温性能，-10℃下保持完全不结冻，且润滑剂在钢棒上的附着力较好，而对比例1的润滑剂中乙二醇、含磷化合物和氯化物的含量偏低，-5℃下即完全结冻且附着力较差，对比例2的润滑剂中乙二醇、含磷化合物和氯化物的含量偏高，耐低温不结冻性能并无改善，且喷涂效果变差，润滑剂涂层在钢棒上不光滑。因此本领域的技术人员应该清楚，乙二醇、含磷化合物和氯化物必须严格控制。
实施例6-11中的水性耐低温石墨润滑剂通过额外加入苯丙乳液或水玻璃，经过附着固化性试验测试后至少能够保持基本不剥落，其附着力测试结果优于实施例1-5。