抗高温氧化滑板润滑涂料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种抗高温氧化滑板润滑涂料及其制备工艺，包括以下工艺步骤：(1)配制预配液：将5～10份聚乙烯醇加入到90～95份的热水中，热水的温度保持在80～100℃，在搅拌速度为100～200转/分钟的条件下搅拌1～2小时使聚乙烯醇充分溶解，再冷却至室温，获得聚乙烯醇水溶液；向聚乙烯醇水溶液中加入0.5～1份膨润土、10～20份硅溶胶，0.1～0.5份吐温80、0.1～0.5份防腐剂，在搅拌速度为100～200转/分钟的条件下搅拌1～2小时得到预配液；(2)将预配液、2～10份的复合防氧化剂和25～35份的鳞片石墨加入搅拌球磨机中，进行球磨混合，出料，得到所述的抗高温氧化滑板润滑涂料。本发明专利技术提高了石墨在水中的分散性；保证了涂料的性能的长期均一稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滑动水口用滑板润滑涂料，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涂料，属于润滑涂料领域。
技术介绍
滑动水口是炼钢连铸设备的一件重要部件，其性能好坏将直接影响到连铸过程中钢水流量的控制、浇铸过程的漏钢情况、连铸坯的质量以及对钢水的污染等，因而，对滑动水口的性能和质量提出了越来越高的技术要求。滑板是滑动水口各耐火构件中最关键的构件，这是由其特殊的使用条件所决定的。具体有：(1)需长时间与高温钢水接触；(2)在满足不同浇铸工艺要求的条件下，需反复经受钢水的化学侵蚀和物理侵蚀；(3)需承受高温钢水剧烈的热冲击与开闭时滑板间的机械磨损等。滑板作为滑动水口中钢水流量控制的滑动部件，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。滑板润滑涂料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新产品。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。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。专利技术内容本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种抗高温氧化滑板润滑涂料及其制备工艺，增加了滑板滑动时的润滑性以及抗高温氧化性能，提高滑板的使用性能和寿命。按照本专利技术提供的技术方案，所述抗高温氧化滑板润滑涂料，其组份比例按重量份数计，包括以下组份：聚乙烯醇5～10份、水90～95份、膨润土0.5～1份、硅溶胶10～20份、吐温0.1～0.5份、防腐剂0.1～0.5份、复合防氧化剂2～10份、鳞片石墨25～35份。所述复合防氧化剂包括10～20份α氧化铝、20～40份六方氮化硼、10～20份碳化硅和20～60份硅粉；所述α氧化铝的粒度为0.5～1μm；所述六方氮化硼的粒度为0.5～1μm；所述碳化硅和硅粉的粒度为1～5μm。在制作复合防氧化剂时：将10～20份α氧化铝、20～40份六方氮化硼、10～20份碳化硅和20～60份硅粉放入滚筒式球磨机中，以氧化锆磨球为研磨介质进行干混，球磨-->时间为12～24小时，将混合得到的陶瓷粉体过325～600目筛，过筛后得到的混合陶瓷粉体即为复合防氧化剂。所述鳞片石墨的平均粒度为1～2μm，碳含量≥99％。所述膨润土为锂基膨润土，平均粒度为200～325目。所述硅溶胶的pH值为9～10，其中二氧化硅含量为29～31wt％，密度为1.20～1.22g/cm3。所述防腐剂为苯甲酸钠。所述吐温为吐温80。所述抗高温氧化滑板润滑涂料的制备工艺，包括以下工艺步骤：(1)配制预配液：将5～10份聚乙烯醇加入到90～95份的热水中，热水的温度保持在80～100℃，在搅拌速度为100～200转/分钟的条件下搅拌1～2小时使聚乙烯醇充分溶解，再冷却至室温，获得聚乙烯醇水溶液；向聚乙烯醇水溶液中加入0.5～1份膨润土、10～20份硅溶胶，0.1～0.5份吐温80、0.1～0.5份防腐剂，在搅拌速度为100～200转/分钟的条件下搅拌1～2小时得到预配液；(2)将预配液、2～10份的复合防氧化剂和25～35份的鳞片石墨加入搅拌球磨机中，进行球磨混合12～24小时，出料，即得到所述的抗高温氧化滑板润滑涂料。本专利技术具有如下优点：1、本专利技术的滑板润滑涂料采用含碳量高、平均粒度为2μm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；2、本专利技术的滑板润滑涂料，在常温下干燥速度快，润滑涂层致密均匀，外观平整光滑，而且在高温条件下，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；3、本专利技术采用常见的陶瓷原料经球磨共混，制备了复合型的高温防氧化剂，充分发挥了复合陶瓷粉料在高温下的抗氧化协同作用，有效地降低了润滑涂层在高温下的氧化损耗，使滑板的连滑次数达到了3～4次，满足了国产滑板目前对使用寿命的要求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术所使用的硅溶胶采用美国纳尔科化学公司牌号为Nalco1130的硅溶胶；所述硅溶胶的pH值为9～10，其中二氧化硅含量为29～31wt％，密度为1.20～1.22g/cm3。本专利技术所使用的硅溶胶作为高温无机粘结剂，可使滑板润滑涂层与滑板板面在高温下具有一定的结合强度。本专利技术所使用的鳞片石墨的平均粒度为1～2μm，碳含量≥99％，是作为滑板润滑涂料润滑和保护的主要成分，具有优良的自润滑特性及对钢水和熔渣的不润湿性，可以有效降低滑板间的摩擦系数，防止熔融钢水及熔渣向滑板面的渗透。本专利技术所使用的膨润土为锂基膨润土，平均粒度为200～325目在水中具有优良的溶胀性能，是涂料中的悬浮稳定剂。锂基膨润土在水中可以形成立体网状结构，能够将石墨颗粒长期稳定地悬浮在涂料中。本专利技术所使用的聚乙烯醇，是有机高分子化合物，外观为白色粉状颗粒，具有水溶性，是涂料中的增稠剂和低温粘结剂。聚乙烯醇与其它的高分子化合物相比，在与膨润土相-->配伍的情况下，具有增稠效果显著的优点，同时，其粘结强度高，具有良好的悬浮性、快干性和刷涂性，因此更适合作为涂料中的低温粘结剂。本专利技术所使用的吐温80，外观为浅黄色粘稠液体，是一种亲水性的表面活性剂，可以有效地提高水对石墨颗粒表面的浸润性，有利于石墨颗粒在水中的良好分散。本专利技术所使用的防腐剂为食品添加剂级的苯甲酸钠，可以有效抑制涂料在存放过程中细菌的滋生，保证涂料的存放寿命。本专利技术所使用的复合防氧化剂由含铝、硼和硅的固体陶瓷粉体组成。其中含铝的陶瓷粉体优先选择α高温氧化铝，纯度大于99wt％，粒度分布为0.5～1μm；含硼的陶瓷粉体优先选择六方氮化硼，纯度大于99wt％，粒度分布为0.5～1μm；含硅的固体陶瓷粉体优选碳化硅或硅粉，纯度大于99wt％，粒度分布为1～5μm。复合防氧化剂中各成分具有防氧化协同作用：氧化铝的添加可提高滑板润滑涂层在高温下的稳定性及致密性，减少氧气向润滑涂层内部渗透的通道；六方氮化硼、碳化硅和硅粉在高温条件下与氧的亲和力比碳与氧的亲和力大，可以优先夺取氧使自身氧化而对碳起保护作用，同时防氧化剂氧化后生成的新相体积比原体积大，有助于阻塞润滑涂层中氧气向内的扩散通道，增大致密度，形成滑板表面抗氧化的屏障。同时，六方氮化硼还具有类似鳞片石墨的层状结构，其自润滑性能和抗钢水及熔渣侵蚀性能优良，因此即使润滑涂层中的石墨发生了一定程度的氧化消耗，六方氮化硼的存在仍然可以保证滑板具有一定的润滑性能。实施例一：一种抗高温氧化滑板润滑涂料的制备工艺，包括以下工艺步骤：(1)配制预配液本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种抗高温氧化滑板润滑涂料，其特征是，其组份比例按重量份数计，包括以下组份：聚乙烯醇５～１０份、水９０～９５份、膨润土０．５～１份、硅溶胶１０～２０份、吐温０．１～０．５份、防腐剂０．１～０．５份、复合防氧化剂２～１０份、鳞片石墨２５～３５份。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化滑板润滑涂料，其特征是，其组份比例按重量份数计，包括以下组份：聚乙烯醇5～10份、水90～95份、膨润土0.5～1份、硅溶胶10～20份、吐温0.1～0.5份、防腐剂0.1～0.5份、复合防氧化剂2～10份、鳞片石墨25～35份。2.如权利要求1所述的抗高温氧化滑板润滑涂料，其特征是，其组份比例按重量份数计：所述复合防氧化剂包括10～20份α氧化铝、20～40份六方氮化硼、10～20份碳化硅和20～60份硅粉；所述α氧化铝的粒度为0.5～1μm；所述六方氮化硼的粒度为0.5～1μm；所述碳化硅和硅粉的粒度为1～5μm。3.如权利要求2所述的抗高温氧化滑板润滑涂料，其特征是，其组份比例按重量份数计：在制作复合防氧化剂时：将10～20份α氧化铝、20～40份六方氮化硼、10～20份碳化硅和20～60份硅粉放入滚筒式球磨机中，以氧化锆磨球为研磨介质进行干混，球磨时间为12～24小时，将混合得到的陶瓷粉体过325～600目筛，过筛后得到的混合陶瓷粉体即为复合防氧化剂。4.如权利要求1所述的抗高温氧化滑板润滑涂料，其特征是：所述鳞片石墨的平均粒度为1～2μm，碳含量≥99％。5.如权利要求1所述的抗高温氧化滑板润滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，杜沂霖，
申请(专利权)人：无锡成博科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：32