一種耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高溫潤滑劑技術領域，特別涉及一種耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑。
【背景技術】
[0002] 在熱連乳過程中，金屬是在乳輥和芯棒圍成的環形空隙中發生變形，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，降低乳制力和芯棒限動力， 減少鋼管橫向壁厚度不均，改善鋼管表面質量，增加絕熱性能，降低芯棒表面溫度，從而提 高芯棒的使用壽命和鋼管質量。
[0003] 中國發明專利201210166611. 4公開了一種水基石墨芯棒潤滑劑，上述水基石墨 芯棒潤滑劑包括石墨20 - 40%、復合樹脂乳液2 -4%、成膜助劑0.1-0. 15%、三聚磷酸鈉 0. 15-0. 2%、消泡劑0. 05-0. 2%、增稠劑0. 6-1. 2%、六偏磷酸鈉1-2%，余量為水。該水基 石墨芯棒潤滑劑雖然在1150攝氏度的條件下具有較低的高溫摩擦系數，但是其還存在以 下缺點：1.該水基石墨芯棒潤滑劑用于無縫鋼管連乳生產時連乳機的平均乳制電流較高， 連乳機組的功耗較高、芯棒的使用壽命不夠長。2.該水基石墨芯棒潤滑劑在1200攝氏度 以上的高溫乳制條件下產生的黑煙量較多且其高溫摩擦系數也還有待提高。

【發明內容】

[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種能夠降低連乳機組功耗及乳制過程中黑煙 產生量、同時具有極低的高溫摩擦系數并可大幅增長芯棒使用壽命的耐高溫水基石墨芯棒 潤滑劑。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種耐高溫水基石墨芯棒潤 滑劑，包括以下組分：27-34%重量份的石墨、2-5%重量份的丙烯酸樹脂乳液、0. 3-0. 8%重 量份的CMC、1-2%重量份的PR分散劑、0. 1-0. 5%重量份的防腐劑、1-2%重量份的水玻璃、 2-6%重量份的三聚磷酸鈉、0. 1-0. 5%重量份的乳化硅油、0. 1-0. 6%重量份的鄰苯二甲酸 二丁酯、余量為水。
[0006] 作為優選，上述各組分的重量配比為：石墨30%、丙烯酸樹脂乳液3%、CMC 0. 5%、PR分散劑1. 5%、防腐劑0. 2%、水玻璃1. 5%、三聚磷酸鈉3%、乳化硅油0. 2%、鄰 苯二甲酸二丁酯〇. 3%、余量為水。
[0007] 本發明取得的有益效果在于：本發明提供的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑采用水玻 璃和磷酸鹽復配作為粘結劑，并配以少量樹脂作為成膜助劑，保證了在120(TC左右噴涂時 潤滑劑仍能很好地粘附在芯棒上且其成膜光滑致密，在高溫乳制過程中，粘結劑成熔融狀， 如此一來既可保證潤滑穩定性，又能減少高溫乳制時產生的黑煙。另外，該芯棒潤滑劑不會 與毛管或芯棒中的Cr、Zn發生反應，不會對芯棒造成化學損傷，同時該耐高溫水基石墨芯 棒潤滑劑還具有極低的高溫摩擦系數，潤滑效果良好，其不但可以改善熱乳管質量、增長芯 棒使用壽命，而且能夠降低連乳機組功耗、減少乳卡情況的發生。
【具體實施方式】
[0008] 本發明的一個顯著特點是，本發明涉及的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑是由無機粘 結劑和天然鱗片狀石墨為主料，并配以樹脂、極壓劑、穩定劑、粘結劑、成膜劑等復合制成。 在高溫乳制過程中，粘結劑成熔融狀，如此一來既可保證潤滑穩定性，又能減少高溫乳制時 產生的黑煙，從而進一步達到增長芯棒使用壽命、降低連乳機組功耗的目的。
[0009] 為此，本發明提供一種耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑，包括以下組分：27_34%重 量份的石墨、2-5%重量份的丙烯酸樹脂乳液、0. 3-0. 8%重量份的CMC、l-2%重量份的PR 分散劑、〇.1-0. 5%重量份的防腐劑、1-2%重量份的水玻璃、2-6%重量份的三聚磷酸鈉、 0. 1-0. 5%重量份的乳化硅油、0. 1-0. 6%重量份的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為水。
[0010] 為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例和對比例對本發明作進一步的 說明，實施例提及的內容并非對本發明的限定。
[0011] 實施例1: 本實施例的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑是由以下組分配比而成：27%重量份的石墨、 2%重量份的丙烯酸樹脂乳液、0. 3%重量份的CMC、1 %重量份的PR分散劑、0. 1 %重量份的 防腐劑、2%重量份的水玻璃、6%重量份的三聚磷酸鈉、0. 5%重量份的乳化硅油、0. 6%重 量份的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為水。將上述各組分混合，通過充分攪拌得到組織細膩均 勾、黑色粘桐狀的液體，即為本實施例的耐尚溫水基石墨芯棒潤滑劑。
[0012] 實施例2: 實施例2跟實施例1相比，只是各組分的重量配比有所改變，其他內容完全相同，為簡 便表述，相同的內容在此不再贅述，實施例2的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑的各組分的重 量配比如下： 石墨34%、丙烯酸樹脂乳液5%、CMC0. 8 %、PR分散劑2 %、防腐劑0. 5 %、水玻璃1 %、 三聚磷酸鈉2%、乳化硅油0. 1 %、鄰苯二甲酸二丁酯0. 1 %、余量為水。
[0013] 實施例3: 實施例3跟實施例1和2相比，只是各組分的重量配比有所改變，其他內容完全相同， 實施例3的各組分的重量配比如下： 石墨30 %、丙烯酸樹脂乳液3%、CMC0. 5 %、PR分散劑1. 5 %、防腐劑0. 2 %、水玻璃 1. 5%、三聚磷酸鈉3%、乳化硅油0. 2%、鄰苯二甲酸二丁酯0. 3%、余量為水。
[0014] 對比例1: 需要提前說明的是，中國發明專利201210166611. 4(即【背景技術】部分提及的專利)公開 的水基石墨芯棒潤滑劑的配方涉及到一個數值范圍，在本發明的測試實驗中無法對數值范 圍內的點--試驗及對比，為簡化表述，本對比例只選取了中國發明專利201210166611.4 中的兩個優選實施例作對比實驗。
[0015] 本對比例1中（即中國發明專利201210166611. 4中的實施例1)涉及的水基石墨 芯棒潤滑劑的具體組分如下： 石墨40%， 復合樹脂乳液4%， 1，2-丙二醇0. 15%， 三聚磷酸鈉0.2%， 磷酸三丁酯0.2%， 羧乙基纖維素1.2%， 六偏磷酸鈉2%， 水余量。
[0016] 復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 1.25~2. 5:1，其固含量為20~40%。
[0017] 其制備過程為：在常溫下，往反應釜中注入清水，再加入石墨開始攪拌，隨后加入 三聚磷酸鈉跟六偏磷酸鈉直至攪拌溶解。隨后加入復合樹脂乳液，增稠劑羧乙基纖維素，最 后加入成膜助劑1，2-丙二醇跟消泡劑磷酸三丁酯，攪拌約25分鐘后，停止攪拌即得到本 對比例1的水基石墨潤滑劑。
[0018] 對比例2: 在本對比例2 (即中國發明專利201210166611. 4中的實施例2)的水基石墨潤滑劑中， 各組分的重量配比為： 石墨40%， 復合樹脂乳液4%， 1，2-丙二醇 0. 15%， 三聚磷酸鈉0.2%， 磷酸三丁酯0.2%， 羧乙基纖維素1.2%， 水玻璃2%， 水余量。
[0019] 復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 1.25 - 2. 5:1，其固含量為 20 - 40%。
[0020] 其制備過程為：在常溫下，往反應釜中注入清水，再加入石墨開始攪拌，隨后加入 三聚磷酸鈉跟水玻璃直至攪拌溶解。隨后加入復合樹脂乳液，增稠劑羧乙基纖維素，最后加 入成膜助劑1，2-丙二醇跟消泡劑磷酸三丁酯，攪拌約25分鐘后，停止攪拌即得到本對比 例2的水基石墨潤滑劑。
[0021] 性能測試： 1.測試方法與條件； 將上述實施例1-3及對比例1-2所得的水基石墨芯棒潤滑劑各自分成兩份，一份用圓 環鐓粗法測試其在1200°C條件下的高溫摩擦系數，另一份在089的連乳機組上進行熱乳 鋼管試驗，乳制鋼管：?73X5. 51的無縫鋼管，鋼種：37Mn5,芯棒工作直徑：60mm(10支芯 棒輪換使用)，實驗過程中觀察黑煙產生情況、記錄連乳機組的平均乳制電流及芯棒的平均 使用壽命。需要強調的是，在對實施例1-3及對比例1-2所得產品進行的乳管測試的實驗 過程中，除用水基石墨潤滑劑的成份不同以外，其他參數均相同。無縫鋼管乳制實驗均是在 1200°C的熱乳條件下進行，在本發明的所有實施例和對比例的乳制實驗中，芯棒的材質均 為35CrMo,芯棒平均使用壽命通過平均每一支芯棒乳制的鋼管支數來體現，即先統計10支 芯棒在報廢前乳制的鋼管總數，然后將上述總數除以10,得到平均每一支芯棒乳制的鋼管 支數。
[0022] 2?測試結果分析； 測試結果見下表：
從上表測得的結果數據可以看出，用實施例1-3提供的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑熱 乳鋼管時，黑煙產生量相比對比例1和2明顯減輕，同時實施例1-3的耐高溫水基石墨芯棒 潤滑劑在1200攝氏度條件下的高溫摩擦系數相比對比例1和2低0. 1-0. 2,另外，用實施 例1-3提供的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑熱乳鋼管時，平均每支芯棒乳制的鋼管數量增加 了近90支，連乳機組的平均乳制電流降低了約90A。由此可以確定，本發明提供的耐高溫水 基石墨芯棒潤滑劑與現有的水基石墨潤滑劑相比，其能夠降低連乳機組功耗及乳制過程中 黑煙產生量、同時其還具有極低的高溫摩擦系數并可大幅增長芯棒的使用壽命。
[0023] 上述實施例為本發明較佳的實現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在 不脫離本技術方案構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護范圍之內。
[0024] 最后，應該強調的是，為了讓本領域普通技術人員更方便地理解本發明相對于現 有技術的改進之處，本發明的一些描述已經被簡化，并且為了清楚起見，本申請文件還省 略了一些其它元素，本領域普通技術人員應該意識到這些省略的元素也可構成本發明的內 容。
【主權項】
1. 一種耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑，包括以下組分：27-34%重量份的石墨、2-5%重 量份的丙烯酸樹脂乳液、〇.3-0.8 %重量份的CMC、1-2%重量份的PR分散劑、0. 1-0. 5%重 量份的防腐劑、1-2%重量份的水玻璃、2-6%重量份的三聚磷酸鈉、0. 1-0. 5%重量份的乳 化硅油、0. 1-0. 6%重量份的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為水。2. 根據權利要求1所述的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑，其特征在于：所述組分的重量 配比為：石墨30%、丙烯酸樹脂乳液3%、CMC 0.5%、PR分散劑1.5%、防腐劑0.2%、水玻 璃1. 5%、三聚磷酸鈉3%、乳化硅油0. 2%、鄰苯二甲酸二丁酯0. 3%、余量為水。
【專利摘要】本發明提供一種耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑，涉及高溫潤滑劑技術領域，其包括以下組分：27-34％重量份的石墨、2-5％重量份的丙烯酸樹脂乳液、0.3-0.8％重量份的CMC、1-2％重量份的PR分散劑、0.1-0.5％重量份的防腐劑、1-2％重量份的水玻璃、2-6％重量份的三聚磷酸鈉、0.1-0.5％重量份的乳化硅油、0.1-0.6％重量份的鄰苯二甲酸二丁酯、余量為水。本發明提供的耐高溫水基石墨芯棒潤滑劑與現有的水基石墨潤滑劑相比，其能夠降低連軋機組功耗及軋制過程中黑煙產生量、同時其還具有極低的高溫摩擦系數并可大幅增長芯棒的使用壽命。
【IPC分類】C10M173/02
【公開號】CN105132115
【申請號】CN201510678677
【發明人】唐鵬飛
【申請人】湖南金化科技集團有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月20日