海泡石基高温滑板润滑涂料及制备方法
【专利摘要】一种海泡石基高温滑板润滑涂料，其组分比例按重量分数计：海泡石粉10～20份，磷片石墨微粉20～30份，水性氟碳乳液12～18份，硅溶胶8～12份，六方氮化硼3～5份，聚乙二醇2～4份、丙二醇1～3份，黄原胶0.6～1份、偶联剂0.2～0.3份、分散机0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.2份，余量为水。首先制备海泡石粉，然后将聚乙二醇、黄原胶混合液，海泡石粉、磷片石墨微粉、水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液、六方氮化硼、消泡剂、水加入到球磨机中混磨，混合分散，即得成品涂料。海泡石粉的加入有效缓解热的传递，减缓钢液和熔渣对于滑板水口的侵蚀，提高滑板润滑涂料的抗氧化性，保证滑板使用寿命。
【专利说明】海泡石基高温滑板润滑涂料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滑动水口用滑板润滑涂料，特别是涉及一种可改善滑板表面润滑及高温抗氧化性能的水基基滑板润滑涂料，属于润滑领域。
【背景技术】
[0002]滑板是滑动水口各耐火构件中最关键的构件，需长时间与高温钢水接触，反复经受钢水的化学侵蚀和物理冲刷及开闭时滑板间的机械磨损，为了顺利实现滑板的开闭与控制钢水流量需对滑涂刷耐高温抗氧化润滑涂料。
[0003]目前我国多数耐火滑板砖厂均使用日本大新株式会社研制的DSS滑板润滑涂料，虽然润滑效果较好，但价格昂贵使企业难以担负。中国专利CN1563300A公布滑板润滑剂及其制造方法制备方法是将无机膨润土加入水中搅拌并浸泡24小时，加入水溶性石墨分散齐U、硅溶胶、乙二醇、乙醇和水溶性催干剂、水溶性聚丙烯酸树脂或聚氨酯乳胶或两种的复合乳胶构成的有机结合剂和三乙醇胺，在胶体磨中混合，再加入天然鳞片石墨微粉进行搅拌，待其在混合液中分散后加入碳化硅微粉和a -Al2O3微粉，搅匀后在胶体磨中混磨0.5?8小时，即得滑板润滑剂。
[0004]本发明以国产原材料制备，原料广，与进口的润滑剂比成本降低40%左右。本发明适用于大包、中间包滑动水口的滑板工作面，以改善润滑性能，防止表面划伤，使滑板使用寿命与进口高价润滑剂相当，比未用润滑剂的提高I次/套以上。由于以上发明使用膨润土和水溶性聚丙烯酸树脂，耐高温抗氧化性能难以满足要求。
[0005]中国专利CN102173837B公开了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:(I)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°C，在搅拌速度为100?200转/分钟的条件下搅拌I?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?I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I?2小时得到预配液；⑵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。以上专利使用聚乙烯醇做粘合剂及成膜物质，耐温性较低，并且在气温较低的情况下容易变稠形成凝胶，使其粘刷子不易粘滑板造成涂刷困难。
[0006]中国专利CN103509641A公开了一种六方氮化硼基滑板润滑剂及其制备方法。一种六方氮化硼基滑板润滑剂，其组份比例按照重量份数计，包括以下组份:六方氮化硼粉20?50份、炭黑I?4份、膨润土 0.5?2份、α -高温氧化铝粉2?5份、硅溶胶3?9份、白乳胶I?3份、羧甲基纤维素钠I?5份、吐温0.1?0.5、乙二醇0.5?1.5、防腐剂
0.1?0.5，余量为水。一种制备上述六方氮化硼基滑板润滑剂的制备方法，包括以下工艺步骤:(I)硅溶胶、白乳胶、羧甲基纤维素钠、吐温、乙二醇和防腐剂以及水加入到高速搅拌机中，获得预配液；(2)再将为六方氮化硼粉、炭黑、膨润土和α -高温氧化铝粉加入预配液中，搅拌，获得六方氮化硼基滑板润滑剂。
[0007]以上技术方案全部使用六方氮化硼和炭黑及锂基膨润土，昂贵的价格使企业难以接受:，失去竞争能力。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，一是提供一种用海泡石粉为主要原料制备的高温滑板润滑涂料，二是提供一种高温滑板润滑涂料的制备方法。该涂料增加了滑板滑动时润滑性以及高温氧化性能，提高滑板的使用性能和寿命。
[0009]实现上述目的采用以下技术方案:
一种海泡石基高温滑板润滑涂料，所述的高温滑板润滑涂料的组分比例按重量分数计包括:提纯海泡石粉10?20份，磷片石墨微粉20?30份，水性氟碳乳液12?18份，硅溶胶8?12份,六方氮化硼3?5份,聚乙二醇2?4份、丙二醇I?3份,黄原胶0.6?I份、偶联剂0.2?0.3份、分散机0.3?0.5份、消泡剂0.1?0.2份，余量为水。
[0010]作为优选方案，按重量百分比计所述磷片石墨微粉碳含量97?99%、粒度为I?5微米。
[0011 ] 作为优选方案，按重量百分比计，所述的六方氮化硼含量大于95%、粒度为I?3微米。
[0012]作为优选方案，所述硅溶胶PH值为9?10，二氧化硅含量为25?30wt.%，密度1.2 ?2.2g/cm3。
[0013]作为优选方案，所述增润、增滑剂聚乙二醇分子量为6000?20000。
[0014]作为优选方案，所述冻融稳定剂是丙二醇或乙二醇。
[0015]作为优选方案，所述偶联剂是kh-560娃烧偶联剂。
[0016]作为优选方案，所述分散机为AMP-95多功能共分散剂。
[0017]作为优选方案，所述消泡剂为NXZ消泡剂或水性硅油消泡剂。
[0018]一种制备海泡石基高温滑板润滑涂料的方法，包括以下步骤:
制备海泡石粉:
将沉积型海泡石加入6-10倍的水及0.2-1%的分散剂六偏磷酸钠搅拌I小时，用卧式螺旋沉降离心机，分离提纯的海泡石含量大于80%，浆液再经脱水、干燥、粉碎所得海泡石粉备用;
按照重量分数取海泡石粉10?20份，磷片石墨微粉20?30份，水性氟碳乳液12?18份,娃溶胶8?12份,六方氮化硼3?5份,聚乙二醇2?4份、丙二醇I?3份,黄原胶0.6?I份、偶联剂0.2?0.3份、分散剂0.3?0.5份、消泡剂0.1?0.2份；
将水性氟碳乳液以每分钟200-500转低速搅拌下加入Kh-560偶联剂、AMP-95分散剂，滴加硅溶胶搅拌I小时，得到水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液；
将黄原胶、聚乙二醇搅拌溶胀、溶解，得到聚乙二醇、黄原胶混合液；
将溶胀、溶解的聚乙二醇、黄原胶混合液，以及海泡石粉、磷片石墨微粉、水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液、六方氮化硼、消泡剂、水加入到镶嵌高铝内衬的球磨机中混磨4-8小时，以每分钟2900转高速混合分散2-4小时，即得成品涂料。
[0019]与现有技术相比，沉积型海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。斜方晶系或单斜晶系，一般呈块状、土状或纤维状集合体。颜色呈白色、浅灰色。新鲜面为珍珠光泽，风化后为土状光泽。硬度2?3，密度2?2.5g/cm3。具有滑感和涩感，粘舌。干燥状态下性脆。收缩率低，可塑性好，比表面大，吸附性强，质轻。海泡石还具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定耐高温性可达1500-1700° C。主要产于海相沉积-风化改造型矿床中；但氧化镁、氧化钙、石英等杂质含量很高，必须经过对风化的粘土状海泡石进行水法提纯，才可制得高性能的适用于涂料的耐高温悬浮剂、防沉剂、增稠触变剂。
[0020]本发明采用提纯海泡石为增稠、触变、粘结、润滑、悬浮、耐温的性能，制备了复合型的高温防氧化涂料，有效地降低润滑涂层在高温下的氧化损耗，使滑板的连滑次数达到了 4-5次，满足了滑板目前对使用寿命的要求。
[0021]在实际使用过程中，由于热的传递，有机物质及石墨极易被氧化烧蚀，海泡石粉的加入有效缓解热的传递，保护涂料的消耗，减缓钢液和熔渣对于滑板水口的侵蚀，因此提高滑板润滑涂料的抗氧化性，保证滑板使用寿命。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0023]本发明公开的是一种海泡石基高温滑板润滑涂料及制备方法，所述的润滑涂料以海泡石粉为主要原料，构成高温滑板润滑涂料的组分比例实施例:
按重量份数计:
实施例1:提纯海泡石粉15份，磷片石墨微粉25份，水性氟碳乳液15份，硅溶胶10份，六方氮化硼4份，聚乙二醇3份、丙二醇2份，黄原胶0.8份、偶联剂0.3份、分散机0.4份、消泡剂0.2份，余量为水。
[0024]实施例2按重量计:
提纯海泡石粉20公斤、磷片石墨微粉20公斤、水性氟碳乳液12公斤、硅溶胶8公斤，六方氮化硼5公斤、聚乙二醇4公斤、丙二醇2公斤，黄原胶0.6公斤、偶联剂0.2公斤、分散剂0.3公斤、消泡剂适量0.2公斤、余量为水。
[0025]实施例3按重量计:
提纯海泡石粉10公斤、磷片石墨微粉30公斤、水性氟碳乳液18公斤、硅溶胶12公斤，六方氮化硼2公斤、聚乙二醇3公斤、丙二醇2公斤，黄原胶1.0公斤、偶联剂0.25公斤、分散剂0.5公斤、消泡剂适量0.2公斤、余量为水。
[0026]以上实施例中，按重量百分比计，所述的六方氮化硼含量大于95%、粒度为I?3微米。
[0027]所述硅溶胶PH值为9?10，二氧化硅含量为25?30wt.%，密度1.2?2.2g/cm3 所述增润、增滑剂聚乙二醇分子量为6000?20000。
[0028]所述冻融稳定剂是丙二醇或乙二醇。
[0029]所述偶联剂是kh-560娃烧偶联剂。
[0030]所述分散机为AMP-95多功能共分散剂。
[0031]所述消泡剂为NXZ消泡剂或水性硅油消泡剂。
[0032]海泡石基高温滑板润滑涂料的制备方法实施例: 首先制备提纯海泡石粉，具体步骤是:
按照重量，将沉积型海泡石加入6-10倍的水及0.2-1%的分散剂六偏磷酸钠搅拌I小时，用卧式螺旋沉降离心机，分离提纯的海泡石，要求海泡石的含量大于80%，浆液再经脱水、干燥、粉碎所得到提纯的海泡石粉备用；
按照重量份数取海泡石粉10?20份，磷片石墨微粉20?30份，水性氟碳乳液12?18份,娃溶胶8?12份,六方氮化硼3?5份,聚乙二醇2?4份、丙二醇I?3份,黄原胶
0.6?I份、偶联剂0.2?0.3份、分散剂0.3?0.5份、消泡剂0.1?0.2份；
按照重量份数，将氟碳乳液以每分钟200-500转低速搅拌下加入Kh-560偶联剂、AMP-95分散剂，滴加硅溶胶搅拌I小时，得到成品水性氟碳乳液。(氟碳乳液通过加入水与偶联剂、分散剂，再经搅拌，才获得水性氟碳乳液)。
[0033]用水将黄原胶、聚乙二醇搅拌溶胀、溶解，得到聚乙二醇、黄原胶混合液；
将溶胀、溶解的聚乙二醇、黄原胶混合液，以及海泡石粉、磷片石墨微粉、水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液、六方氮化硼、消泡剂以每分钟2900转高速混合分散3小时，加入到镶嵌高铝内衬的球磨机中混磨7小时，即得成品涂料。
[0034]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种海泡石基高温滑板润滑涂料及制备方法，其特征在于，所述的高温滑板润滑涂料的组分比例按重量分数计包括:提纯海泡石粉10?20份，磷片石墨微粉20?30份，水性氟碳乳液12?18份，硅溶胶8?12份，六方氮化硼3?5份，聚乙二醇2?4份、丙二醇I?3份，黄原胶0.6?I份、偶联剂0.2?0.3份、分散剂0.3?0.5份、消泡剂0.1?0.2份,余量为水。
2.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，按重量百分比计所述磷片石墨微粉碳含量97?99%、粒度为I?5微米。
3.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，按重量百分比计，所述的六方氮化硼含量大于95%、粒度为I?3微米。
4.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，所述硅溶胶PH值为9?10，二氧化硅含量为25?30wt.%，密度1.2?2.2g/cm2。
5.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料其特征在于，所述增润、增滑剂聚乙二醇分子量为6000?20000。
6.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，所述冻融稳定剂是丙二醇或乙二醇。
7.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，所述偶联剂是kh-560硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于所述分散剂为AMP-95多功能共分散剂。
9.根据权利要求1所述的海泡石基高温滑板润滑涂料，其特征在于，所述消泡剂为NXZ消泡剂或水性娃油消泡剂。
10.一种制备权利要求1所述海泡石基高温滑板润滑涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤: a.制备海泡石粉:将沉积型海泡石加入6-10倍的水及0.2-1%的分散剂六偏磷酸钠搅拌I小时，用卧式螺旋沉降离心机，分离提纯的海泡石含量大于80%，浆液再经脱水、干燥、粉碎所得海泡石粉备用； b.按照重量分数取海泡石粉10?20份，磷片石墨微粉20?30份，水性氟碳乳液12?.18份,娃溶胶8?12份,六方氮化硼3?5份,聚乙二醇2?4份、丙二醇I?3份,黄原胶.0.6?I份、偶联剂0.2?0.3份、分散剂0.3?0.5份、消泡剂0.1?0.2份； c.将水性氟碳乳液以每分钟200-500转低速搅拌下加入Kh-560偶联剂、AMP-95分散齐U，滴加硅溶胶搅拌I小时，得到水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液； d.将黄原胶、聚乙二醇搅拌溶胀、溶解，得到聚乙二醇、黄原胶混合液； e.将溶胀、溶解的聚乙二醇、黄原胶混合液，以及海泡石粉、磷片石墨微粉、水性氟碳乳液与偶联剂、分散剂混合液、六方氮化硼、消泡剂、水加入到入镶嵌高铝内衬的球磨机混磨.4-8小时，以每分钟2900转高速混合分散2-4小时，即得成品涂料。
【文档编号】C09D7/12GK104479473SQ201510017683
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月14日 优先权日:2015年1月14日
【发明者】佟永良, 李飞, 高国新, 佟伟, 髙煜 申请人:佟永良