專利名稱：一種高溫水基芯棒潤滑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種潤滑劑，更具體的說，涉及ー種高溫水基芯棒潤滑劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在熱連軋過程中，金屬是在軋輥和芯棒圍成的環(huán)形空隙中發(fā)生變形，芯棒與金屬之間有較大的相互作用力。芯棒潤滑劑可以促使金屬變形均勻，降低軋制カ和芯棒限動力，減少鋼管橫向壁厚度不均，改善鋼管表面質(zhì)量，増加絕熱性能，降低芯棒表面溫度，從而提高芯棒的使用壽命和鋼管質(zhì)量。因此它們之間的摩擦力具有以下特點(diǎn)(I)摩擦表面的接觸壓カ非常大；(2)高壓接觸面的面積大；(3)滑動速度大，而且變化；(4)新生面不斷増大；
(5)摩擦表面的溫度高。這就要求用于芯棒的潤滑劑具有以下特點(diǎn)(I)能減少摩擦系數(shù)；在扎制期間有足夠的附著性和抗水沖刷性；(3)從芯棒表面轉(zhuǎn)移到鋼管內(nèi)表面的潤滑劑轉(zhuǎn)移膜能充分保護(hù)新生面，最大限度地避免芯棒表面的粘著磨損和梨溝磨損；(4)在軋制溫度有良好的熱溫度性。目前，國內(nèi)外熱軋鋼管機(jī)組使用的芯棒潤滑劑主要有兩類，一類是石墨型潤滑剤，一類是ニ硫化鑰潤滑剤。模型乳化劑是以石墨為主要成分，例如歐洲專利EP357508公開的ー種潤滑材料，由細(xì)的石墨粉、不溶于水的合成樹脂、天然浙青粉、添加占重量比廣5的酸性高分子鹽組成，鹽的金屬尚子是Na、K、Ca、Mg、NH4、合成樹脂重量百分比為15 40%，可以是聚丙烯酸、聚醋酸こ烯酯、聚苯こ烯、聚こ烯環(huán)氧樹脂。當(dāng)芯棒表面溫度在10(T40(TC范圍內(nèi)時，石墨型潤滑劑可以在芯棒表面形成潤滑薄膜，生產(chǎn)中每扎一次，經(jīng)脫棒后的芯棒必須在流動的冷水槽中冷卻至100°C左右，在循環(huán)使用，因而芯棒的溫度較低，能依靠自動噴涂裝置使用石墨籍粘合劑有效地附著于芯棒表面，但是這種潤滑劑不適用于500°C以上的高溫?zé)彳堜摴艿男景羰褂?。ニ硫化鑰潤滑劑是將ニ硫化鑰與油脂混合自一起，使用時必須借助手動工具涂抹到芯棒上，因?yàn)樗鲃有圆?，難以操作，高溫?zé)彳垥r在芯棒上粘著性差，易氧化，油脂作為粘著劑容易冒煙、燃燒和飛濺。溫度低吋，雖然能夠附著到芯棒上，但對頂管軋制極為不利，易造成扎卡，ニ硫化鑰潤滑劑可靠使用溫度在-20°C ^lSO0C，在200°C以上高溫使用，芯棒表面特別是頭部磨損很厲害，是造成鋼管沿長度方向壁厚不均勻的主要原因之一，因而使芯棒的有效利用次數(shù)降低。另外，國內(nèi)目前生產(chǎn)芯棒潤滑劑的廠家很少，且提供的均為粉劑，不但價格高，在實(shí)際應(yīng)用中存在使用不方便，噴涂性能差，潤滑效果不穩(wěn)定，潤滑劑消耗量高，煙塵太多等問題，影響軋機(jī)正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有芯棒潤滑劑的不足，而提供一種潤滑性能好，使用方便，能提高鋼管內(nèi)表面質(zhì)量及降低電能和輔材消耗的高溫水基芯棒潤滑剤。本發(fā)明的ー種水基石墨芯棒潤滑劑，由以下重量百分含量的組分鱗片狀石墨粉20 40%，硼砂O. 5 10%，三聚磷酸鈉I 2%，復(fù)合樹脂乳液2 14%，增稠劑0.6 5%，硬脂酸I 3%， 滑石粉I 5%，烷基酚聚氧こ烯醚O. I 0.5%，1,2-丙ニ醇O. I 0.2%，水余量。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸こ烯共聚物與丙こ烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為I. 25 2. 5 1，其固含量為20 40%。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述的增稠劑為羧甲基纖維素，聚こ烯醇，黃原膠中的ー種或兩種以上混合物。本發(fā)明的另一目的是提供ー種水基石墨芯棒潤滑劑的制備方法，是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂，三聚磷酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，烷基酚聚氧こ烯醚，增稠劑，最后加入1，2-丙ニ醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑剤。本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于，按照上面提供的各種組分及各組分的比例充分混合；在混合過程中，首先硬脂酸與硼砂，三聚磷酸鈉內(nèi)反應(yīng)合成中間體，該中間體能改變石墨極性增強(qiáng)親水性；再將此中間體與石墨，滑石粉混合反應(yīng)，形成ー種親水性強(qiáng)，潤滑性好的混合潤
滑基材。本發(fā)明的方法首先對潤滑基材石墨進(jìn)行極性和親水性處理，通過兩步反應(yīng)，生成一種潤滑性能好，親水性強(qiáng)的混合潤滑基材；再加入其它助劑進(jìn)行復(fù)配，從而得到一種穩(wěn)定的懸浮狀的水基潤滑剤。通過在各大鋼廠連軋機(jī)組上的使用證明，在1000°C左右使用性能佳，能大幅降低電能消耗及提高鋼管質(zhì)量和成材率。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合對比例和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。對比例一；制備IOOkg水基石墨芯棒潤滑剤，該潤滑劑的組分及重量為鱗片狀石墨粉40kg，硼砂10kg，無水硫酸鈉2kg，復(fù)合樹脂乳液14kg，羧甲基纖維素5kg，
硬脂酸3kg，滑石粉5kg，烷基酚聚氧こ烯醚0.5kg，I, 2-丙ニ醇O. 2kg,水20. 3kg。復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸こ烯共聚物與丙こ烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為
I.25 2. 5 1，其固含量為20 40%。其制備過程是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂， 無水硫酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，烷基酚聚氧こ烯醚，羧甲基纖維素，最后加入1，2-丙ニ醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑齊 。經(jīng)檢測，技術(shù)參數(shù)如下密度(15°C)g/ml1.01 ；ph10 ；粘度(25°C) mpa. s 600 ；不揮發(fā)物(m/m)% 45。上面提供的各種組分及各組分的比例在制備過程中，首先硬脂酸與硼砂，無水硫酸鈉內(nèi)反應(yīng)合成中間體，再將此中間體與滑石粉混合反應(yīng)，無法改變石墨的親水性，滿足不了要求。對比例ニ ；制備IOOkg水基石墨芯棒潤滑剤，該潤滑劑的組分及重量為鱗片狀石墨粉40kg，硼砂10kg，三聚磷酸鈉2kg，復(fù)合樹脂乳液14kg，羧甲基纖維素5kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，活性劑O. 5kg，I, 2-丙ニ醇O. 2% kg,水20. 3kg。復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸こ烯共聚物與丙こ烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為
I.25 2. 5 1，其固含量為20 40%。其制備過程是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂，三聚磷酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，活性剤，羧甲基纖維素，最后加入1，2-丙ニ醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑剤。經(jīng)檢測，技術(shù)參數(shù)如下密度(15°C)g/mlI. 32 ；ph9 ；
粘度(25°C) mpa. s 1500 ；不揮發(fā)物(m/m)% 32;按照上面提供的各種組分及各組分的比例在制備過程中，首先硬脂酸與硼砂，三聚磷酸鈉內(nèi)反應(yīng)合成中間體，再將此中間體再與滑石粉混合反應(yīng)，但加入活性劑后石墨的分散性不好，易結(jié)塊。實(shí)施例一；制備IOOkg水基石墨芯棒潤滑剤，該潤滑劑的組分及重量為鱗片狀石墨粉40kg， 硼砂10kg，三聚磷酸鈉2kg，復(fù)合樹脂乳液14kg，增稠劑1kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，烷基酚聚氧こ烯醚0.5kg，I, 2-丙ニ醇O. 2kg,水24. 3kg,復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸こ烯共聚物與丙こ烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為
I.25 2. 5 1，其固含量為20 40%。增稠劑為羧甲基纖維素，聚こ烯醇，黃原膠中的ー種或兩種以上混合物。其制備過程是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂，三聚磷酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，烷基酚聚氧こ烯醚，增稠齊U，最后加入1，2-丙ニ醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑剤。
經(jīng)檢測，技術(shù)參數(shù)如下技術(shù)參數(shù)密度(15°C)g/mlI. 19 ；ph9 ；粘度(25°C) mpa. s 430 ；不揮發(fā)物(m/m)% 30;按照上面提供的各種組分及各組分的比例在制備過程中，首先硬脂酸與硼砂，三聚磷酸鈉內(nèi)反應(yīng)合成中間體，該中間體能改變石墨極性增強(qiáng)親水性；再將此中間體與滑石粉混合反應(yīng)，形成ー種親水性強(qiáng)，潤滑性好的混合潤滑基材。但增稠劑的量少，粘度太小，達(dá)不到噴涂效果。實(shí)施例ニ制備IOOkg水基石墨芯棒潤滑剤，該潤滑劑的組分及重量為鱗片狀石墨粉40kg，硼砂10kg，三聚磷酸鈉2kg，復(fù)合樹脂乳液14kg，
增稠劑5kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，聚氧こ烯醚烷基酚(C: 10) O. 5kg,I, 2-丙ニ醇O. 2kg,水20. 3kg。復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸こ烯共聚物與丙こ烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為 I.25 2. 5 1，其固含量為20 40%。增稠劑為羧甲基纖維素，聚こ烯醇，黃原膠中的ー種或兩種以上混合物。制備過程是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂，三聚磷酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，烷基酚聚氧こ烯醚，增稠齊U，最后加入1，2-丙ニ醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑剤。經(jīng)檢測，技術(shù)參數(shù)如下密度(15°C)g/mlI. 20 ；ph8 ；粘度(25°C) mpa. s 900 ；不揮發(fā)物(m/m)% 30。按照上面提供的各種組分及各組分的比例充分混合；在混合過程中，首先硬脂酸與硼砂，三聚磷酸鈉內(nèi)反應(yīng)合成中間體，該中間體能改變石墨極性增強(qiáng)親水性；再將此中間體與滑石粉混合反應(yīng)，形成ー種親水性強(qiáng)，潤滑性好的混合潤滑基材。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種水基石墨芯棒潤滑劑，其特征在于，所述潤滑劑由以下重量百分含量的組分組成 鱗片狀石墨粉20 40%， 硼砂0.5 10%， 三聚磷酸鈉I 2%， 復(fù)合樹脂乳液2 14%， 增稠劑0.6 5%， 硬脂酸I 3%， 滑石粉I 5%， 烷基酚聚氧乙烯醚0. I 0. 5 %， 1,2-丙二醇0.1 0.2%，水余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基石墨芯棒潤滑劑，其特征在于，所述復(fù)合樹脂乳液為聚醋酸乙烯共聚物與丙乙烯樹脂乳液的混合物，其混合比例為I. 25 2. 5 1，其固含量為20 40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基石墨芯棒潤滑劑，其特征在于，所述的增稠劑為羧甲基纖維素，聚乙烯醇，黃原膠中的一種或兩種以上混合物。
4.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的水基石墨芯棒潤滑劑的制備方法，其特征是往反應(yīng)釜中注入水，再加入鱗片狀石墨粉開始攪拌，隨后加入硼砂，三聚磷酸鈉，滑石粉跟硬脂酸攪拌10分鐘后，加入復(fù)合樹脂乳液，烷基酚聚氧乙烯醚，增稠劑，最后加入1，2-丙二醇，攪拌25分鐘后，停止攪拌即得所述的水基石墨芯棒潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水基石墨芯棒潤滑劑，所述潤滑劑由以下重量百分含量的組分組成鱗片狀石墨粉20～40％，硼砂0.5～10％，三聚磷酸鈉1～2％，復(fù)合樹脂乳液2～14％，增稠劑0.6～5％，硬脂酸1～3％，滑石粉1～5％，聚氧乙烯醚烷基酚(C:10)(不清楚)0.1～0.5％，1,2-丙二醇0.1～0.2％，水余量。本發(fā)明的水基石墨芯棒潤滑劑使用方便，能提高鋼管內(nèi)表面質(zhì)量及降低電能和輔材消耗的高溫水基芯棒潤滑劑。
文檔編號C10M173/02GK102703193SQ20121016785
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者唐鵬飛 申請人:衡陽市金化科技有限公司