一种水基石墨芯棒润滑剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水基石墨芯棒润滑剂及其制备方法，所述润滑剂包括以下重量百分含量的组分，石墨20～40％，复合树脂乳液2～4％，成膜助剂0.1～0.15％，三聚磷酸钠0.15～0.2％，消泡剂0.05～0.2％，增稠剂0.6～1.2％，六偏磷酸钠1～2％，水余量。本发明专利技术的水基石墨芯棒润滑剂具有使用方便，润滑效果好，耐高温和抗极压性强，环保效果好，质量稳定可靠的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑剂，更具体的说，涉及一种用于生产无缝钢管的连轧管机组芯棒的水基石墨芯棒润滑及其制备方法。
技术介绍
在热连轧过程中，金属是在轧辊和芯棒围成的环形空隙中发生变形，芯棒与金属之间有较大的相互作用力。芯棒润滑剂可以促使金属变形均匀，降低轧制力和芯棒限动力，减少钢管横向壁厚度不均，改善钢管表面质量，增加绝热性能，降低芯棒表面温度，从而提高芯棒的使用寿命和钢管质量。因此它们之间的摩擦力具有以下特点(I)摩擦表面的接触压力非常大；(2)高压接触面的面积大；(3)滑动速度大，而且变化；(4)新生面不断增大；(5)摩擦表面的温度高。这就要求用于芯棒的润滑剂具有以下特点(I)能减少摩擦系数； 在扎制期间有足够的附着性和抗水冲刷性；(3)从芯棒表面转移到钢管内表面的润滑剂转移膜能充分保护新生面，最大限度地避免芯棒表面的粘着磨损和梨沟磨损；(4)在轧制温度有良好的热温度性。目前，国内外热轧钢管机组使用的芯棒润滑剂主要有两类，一类是石墨型润滑剂，一类是二硫化钥润滑剂。石模型乳化剂以石墨为主要成分，例如欧洲专利EP357508公开的一种润滑材料，由细的石墨粉、不溶于水的合成树脂、天然浙青粉、添加占重量比广5的酸性高分子盐组成，盐的金属尚子是Na、K、Ca、Mg、NH4、合成树脂重量百分比为15 40%，可以是聚丙烯酸、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚乙烯环氧树脂。当芯棒表面温度在10(T40(TC范围内时，石墨型润滑剂可以在芯棒表面形成润滑薄膜，生产中每扎一次，经脱棒后的芯棒必须在流动的冷水槽中冷却至100°C左右，在循环使用，因而芯棒的温度较低，能依靠自动喷涂装置使用石墨籍粘合剂有效地附着于芯棒表面，但是这种润滑剂不适用于500°C以上的高温热轧钢管的芯棒使用。二硫化钥润滑剂是将二硫化钥与油脂混合自一起，使用时必须借助手动工具涂抹到芯棒上，因为它流动性差，难以操作，高温热轧时在芯棒上粘着性差，易氧化，油脂作为粘着剂容易冒烟、燃烧和飞溅。温度低时，虽然能够附着到芯棒上，但对顶管轧制极为不利，易造成扎卡，二硫化钥润滑剂可靠使用温度在-20°C 180°C，在200°C以上高温使用，芯棒表面特别是头部磨损很厉害，是造成钢管沿长度方向壁厚不均匀的主要原因之一，因而使芯棒的有效利用次数降低。连轧管机组采用长芯棒轧制生产无缝钢管，在轧管过程中，芯棒处在850°C以上的钢管之中，并且在承受极高的轧制压力状态下，要与钢管产生相对滑动，因此，高性能的芯棒润滑剂就成为连轧管机组生产的关键性材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述芯棒润滑剂的不足，提供一种使用方便，润滑效果好，耐高温和抗极压性强，环保效果好，质量稳定可靠的芯棒润滑剂。为实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案是一种水基石墨芯棒润滑剂，该润滑剂包括以下重量百分含量的组分，石墨20 40%，复合树脂乳液2 4%，成膜助剂O. I O. 15%，三聚磷酸钠O. 15 0.2%， 消泡剂O. 05 0.2%，增稠剂O. 6 1.2%，六偏磷酸钠I 2%,水余量。在本专利技术的一优选实施例中，所述水基石墨芯棒润滑剂还包括分散剂和稳定剂。在本专利技术的一更优选实施例中，所述分散剂是六偏磷酸钠。在本专利技术的一更优选实施例中，所述稳定剂是硬脂酸钠钙。 在本专利技术的一优选实施例中，所述石墨是鳞片状石墨粉。在本专利技术的一优选实施例中，所述成膜助剂是1，2-丙二醇。在本专利技术的一优选实施例中，所述消泡剂是磷酸三丁酯。在本专利技术的一优选实施例中，所述增稠剂是羧乙基纤维素。在本专利技术的一优选实施例中，所述复合树脂乳液为聚醋酸乙烯共聚物与丙乙烯树脂乳液的混合物，其混合比例为I. 25 2. 5:1，其固含量为20 40%。本专利技术的水基石墨芯棒润滑剂适合于金属热塑性加工，特别适用于连轧管机芯棒的润滑剂。本专利技术的另一目的是提供一种水基石墨芯棒润滑剂的制备方法，是在常温下，往反应釜中注入清水，再加入石墨开始搅拌，随后加入三聚磷酸钠跟六偏磷酸钠直至搅拌溶解。随后加入复合树脂乳液，增稠剂，最后加入成膜助剂跟消泡剂，搅拌25分钟后，停止搅拌。本专利技术为一种稳定的悬浮状的水基润滑剂，通过在各大钢厂连轧机组上的使用证明，钢管内表面质量明显提高，连轧后两侧的“横裂”或“人字裂口”等废品基本消除，钢管的尺寸精度也有明显提高，特别是解决了国产润滑剂不能轧制薄壁管和合金管的难题。具体实施例方式下面结合对比例和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对比例I制备IOOkg水基石墨芯棒润滑剂，该润滑剂的组分及重量为鳞片状石墨粉40kg，硼砂10kg，三聚磷酸钠2kg，复合树脂乳液14kg，羧乙基纤维素1kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，烷基酚聚氧乙烯醚(C: 10 12) O. 5kg，I, 2-丙二醇O. 2kg,水余量。复合树脂乳液为聚醋酸乙烯共聚物与丙乙烯树脂乳液的混合物，其混合比例为I. 25 2. 5:1，其固含量为20 40%。在常温下，往反应釜中注入水，再加入石墨开始搅拌，随后加入硼砂，三聚磷酸钠跟滑石粉直至搅拌溶解。随后加入复合树脂乳液，增稠剂，烷基酚聚氧乙烯醚，最后加入 I, 2-丙二醇，搅拌约25分钟后，停止搅拌。按照上面提供的各种组分及各组分的比例充分混合；在混合过程中，首先硬脂酸与硼砂，三聚磷酸钠内反应合成中间体，该中间体能改变石墨极性增强亲水性；再将此中间体与石墨，滑石粉混合反应，形成一种亲水性强，润滑性好的混合润滑基材。但增稠剂的量少，粘度太小，达不到喷涂效果。对比例2制备IOOkg水基石墨芯棒润滑剂，该润滑剂的组分及重量为鳞片状石墨粉40kg，硼砂10kg，无水硫酸钠2kg,复合树脂乳液14kg，羧乙基纤维素5kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，烷基酚聚氧乙烯醚(C: 10 12) O. 5kg,I, 2-丙二醇O. 2kg,水余量。复合树脂乳液为聚醋酸乙烯共聚物与丙乙烯树脂乳液的混合物，其混合比例为I. 25 2. 5:1，其固含量为20 40%。其制备过程为在常温下，往反应釜中注入清水，再加入石墨开始搅拌，随后加入无水硫酸钠，硬脂酸跟滑石粉直至搅拌溶解。随后加入复合树脂乳液，增稠剂，烷基酚聚氧乙烯醚。最后加入1，2-丙二醇，搅拌约25分钟后，停止搅拌。按照上面提供的各种组分及各组分的比例充分混合；在混合过程中，首先硬脂酸与硼砂，无水硫酸钠内反应合成中间体，再将此中间体与石墨，滑石粉混合反应，无法改变石墨的亲水性，满足不了要求。对比例3制备IOOkg水基石墨芯棒润滑剂，该润滑剂的组分及重量为鳞片状石墨粉40kg，硼砂10kg，三聚磷酸钠2kg，复合树脂乳液14kg，羧乙基纤维素5kg，硬脂酸3kg，滑石粉5kg，活性剂O. 5kg，I, 2-丙二醇O. 2kg,水余量。复合树脂乳液为聚醋酸乙烯共聚物与丙乙烯树脂乳液的混合物，其混合比例为I. 25 2. 5:1，其固含量为20 40%。其制备过程为在常温下，往反应釜中注入水，再加入石墨开始搅拌，随后加入三聚磷酸钠，硬脂酸跟滑石粉直至搅拌溶解。随后加入复合树脂乳液，增稠剂，活性剂。最后加入1，2-丙二醇，搅拌约25分钟后，停止搅拌。按照上面提供的各种组分及各组分的比例充分混合；在混合过程中，首先硬脂酸与硼砂，无水硫酸钠内反应合成中间体，再将此中间体与石墨，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基石墨芯棒润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括以下重量百分含量的组分， 石墨20 40%， 复合树脂乳液2 4%， 成膜助剂0.1 0.15%， 三聚磷酸钠0.15 0.2%， 消泡剂0.05 0.2%， 增稠剂0.6 1.2%， 六偏磷酸钠I 2 %,水余量。2.根据权利要求I所述的水基石墨芯棒润滑剂，其特征在于，所述水基石墨芯棒润滑剂还包括分散剂和稳定剂。3.根据权利要求2所述的水基石墨芯棒润滑剂，其特征在于，所述分散剂是六偏磷酸钠。4.根据权利要求2所述的水基石墨芯棒润滑剂，其特征在于，所述稳定剂是硬脂酸钠钙。5.根据权利要求I所述的水基石墨芯棒润滑剂，其特征在于，所述石墨是鳞片状石墨粉。6.根据权利要求I所述的水基石墨芯棒润滑剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭琪，邱永泰，
申请(专利权)人：衡阳市金化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：