CN110951528A - 一种复合轧制固体润滑剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轧制润滑技术领域，尤其是一种复合轧制固体润滑剂，其原料按照重量计算配方如下：石墨60‑70份，复合胶粘剂15‑20份，分散剂1‑2份，硼酸20‑30份，钛酸钾晶须1‑4份，云母2‑6份，成膜剂1‑2份，消泡剂1‑3份，增稠剂1‑2份，防霉剂2‑3份，乳化剂1‑2份。本发明使用复合胶粘剂，而复合胶粘剂具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能；同时，成膜剂与高合金钢轧制工艺相匹配，解决了固体润滑剂颗粒沉降和不均匀性，从而使得能够连续供给到荒管新生面上，保证了连续性，减少了毛管内部芯棒的磨损，大大提高了钢管的成材率。

Description

一种复合轧制固体润滑剂
技术领域
本发明涉及轧制润滑技术领域，尤其涉及一种复合轧制固体润滑剂。
背景技术
在无缝钢管生产过程中，于环形炉中加热的管坯，先经过穿孔制成空心毛管，然后再将毛管送到连轧机穿入芯棒进行轧制。芯棒表面涂覆石墨润滑剂可以降低芯棒式无缝钢管轧机进行拉伸轧制时的摩擦系数，提高芯棒使用寿命和减少钢管的内表面缺陷的产生；轧制开始后，随着有机物分解、石墨燃烧产生大量气体，产生固相及气相润滑。但对于高合金钢，毛管内表面积增加近2-3倍，增加较大部分新生面，普通石墨润滑剂不能连续供给到荒管新生面上，固体润滑不能保证其连续性，造成新生面与芯棒之间的间断式粘着磨损，所以轧制负荷较高，芯棒磨损严重，同时使钢管内表面产生划伤及小裂纹等缺陷，降低了钢管的成材率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在不能保证连续性的缺点，而提出的一种复合轧制固体润滑剂。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种复合轧制固体润滑剂，其原料按照重量计算配方如下：石墨60-70份，复合胶粘剂15-20份，分散剂1-2份，硼酸20-30份，钛酸钾晶须1-4份，云母2-6份，成膜剂1-2份，消泡剂1-3份，增稠剂1-2份，防霉剂2-3份，乳化剂1-2份。
优选的，所述复合胶粘剂由丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料组成，所述丙烯酸的百分比含量为40%，所述醋酸乙烯粘结剂的百分比含量为20%，所述复合填料的百分比含量为40%。
优选的，所述复合填料可以选择碳酸钙-滑石、碳酸钙-硅灰石、滑石-硅灰石三种复合填料中的任意一种。
优选的，所述分散剂选用十二烷基磺酸钠或三聚磷酸钠的任意一种，所述消泡剂选择二甲基硅油，所述成膜剂可选用丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂和硝酸纤维成膜剂中的任意一种。
优选的，所述石墨选用高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。
本发明还提供一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，包括如下步骤；
步骤1：按配方要求将石墨、硼酸、钛酸钾晶须和云母粉末投入相应的混合设备中，充分搅拌后得到混合粉末原料；
步骤2：将步骤1中的混合粉末原料加入硅酸钠的水溶液中，然后按配比要求继续加入分散剂和消泡剂，充分混合后，静置20-30分钟，继续加入成膜剂，充分混合后，使得固体的质量分数与硅酸钠的水溶液的质量分数的比值在3:7-7:3之间。
步骤3：配制复合胶粘剂，具体的实施的步骤如下；
A、首先，将丙烯酸和醋酸乙烯粘结剂按质量比3:1进行混合，充分混合后，加热10-15分钟；
B、然后，在混合溶液中继续加入复合填料，复合填料选择碳酸钙-硅灰石粉末，充分混合后，使得混合溶液中的丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和择碳酸钙-硅灰石的质量比为3:1:3；
C、将配制好的混合溶液加入热水中预溶，热水的温度控制在60-80摄氏度之间，最后得到所需的复合胶粘剂溶液；
步骤4：将步骤3中的复合胶粘剂溶液加入步骤2中的混合溶液中，并按配方要求继续加入增稠剂、防霉剂和乳化剂，充分搅拌30-50分钟，通过胶体磨设备，最后得到石墨固体润滑剂。
优选的，在步骤1中，所述石墨在投入混合设备前，需要在筛分设备中进行筛分，保证石墨的粒度在200-600目之间。
优选的，在步骤4中，首先加入增稠剂和防霉剂，充分混合后，加热10-20分钟后，使得混合溶液的温度保持在20-50摄氏度，再加入乳化剂，充分搅拌30-50分钟。
本发明提出的一种复合轧制固体润滑剂，有益效果在于：本发明使用复合胶粘剂，而复合胶粘剂具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能；成膜剂与高合金钢轧制工艺相匹配，不仅使得石墨润滑剂具有良好的低温成膜性能，又能保证其良好的高温附着力和悬浮分散性，这就解决了固体润滑剂颗粒沉降和不均匀性，从而使得能够连续供给到荒管新生面上，保证了连续性，减少了毛管内部芯棒的磨损，大大提高了钢管的成材率。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种复合轧制固体润滑剂，其原料按照重量计算配方如下：石墨60份，复合胶粘剂15份，分散剂1份，硼酸20份，钛酸钾晶须1份，云母2份，成膜剂1份，消泡剂1份，增稠剂1份，防霉剂2份，乳化剂1份；复合胶粘剂由丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料组成，所述丙烯酸的百分比含量为40%，醋酸乙烯粘结剂的百分比含量为20%，所述复合填料的百分比含量为40%，这样具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能；
复合填料可以选择碳酸钙-滑石、碳酸钙-硅灰石、滑石-硅灰石三种复合填料中的任意一种；分散剂选用十二烷基磺酸钠或三聚磷酸钠的任意一种，消泡剂选择二甲基硅油，成膜剂可选用丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂和硝酸纤维成膜剂中的任意一种；石墨选用高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。
本发明使用复合胶粘剂，成膜剂与高合金钢轧制工艺相匹配，既保证石墨润滑剂良好的低温成膜性能，又能保证其良好的高温附着力和悬浮分散性，避免固体润滑剂颗粒沉降和不均匀性。
本发明还提供一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，包括如下步骤；
步骤1：按配方要求将石墨、硼酸、钛酸钾晶须和云母粉末投入相应的混合设备中，充分搅拌后得到混合粉末原料；石墨在投入混合设备前，需要在筛分设备中进行筛分，保证石墨的粒度在200-600目之间；
步骤2：将步骤1中的混合粉末原料加入硅酸钠的水溶液中，然后按配比要求继续加入分散剂和消泡剂，充分混合后，静置20-30分钟，继续加入成膜剂，充分混合后，使得固体的质量分数与硅酸钠的水溶液的质量分数的比值在3:7-7:3之间。
步骤3：配制复合胶粘剂，具体的实施的步骤如下；
A、首先，将丙烯酸和醋酸乙烯粘结剂按质量比3:1进行混合，充分混合后，加热10-15分钟；
B、然后，在混合溶液中继续加入复合填料，复合填料选择碳酸钙-硅灰石粉末，充分混合后，使得混合溶液中的丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和择碳酸钙-硅灰石的质量比为3:1:3；
C、将配制好的混合溶液加入热水中预溶，热水的温度控制在60-80摄氏度之间，最后得到所需的复合胶粘剂溶液；
步骤4：将步骤3中的复合胶粘剂溶液加入步骤2中的混合溶液中，并按配方要求继续加入增稠剂、防霉剂和乳化剂，首先加入增稠剂和防霉剂，充分混合后，加热10-20分钟后，使得混合溶液的温度保持在20-50摄氏度，再加入乳化剂，充分搅拌30-50分钟，通过胶体磨设备，最后得到石墨固体润滑剂。
实施例2：
一种复合轧制固体润滑剂，其原料按照重量计算配方如下：石墨65份，复合胶粘剂18份，分散剂1.5份，硼酸25份，钛酸钾晶须2份，云母5份，成膜剂1.5份，消泡剂2份，增稠剂1.5份，防霉剂2.5份，乳化剂1.5份；复合胶粘剂由丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料组成，所述丙烯酸的百分比含量为40%，醋酸乙烯粘结剂的百分比含量为20%，所述复合填料的百分比含量为40%；这样具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能；
复合填料可以选择碳酸钙-滑石、碳酸钙-硅灰石、滑石-硅灰石三种复合填料中的任意一种；分散剂选用十二烷基磺酸钠或三聚磷酸钠的任意一种，消泡剂选择二甲基硅油，成膜剂可选用丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂和硝酸纤维成膜剂中的任意一种；石墨选用高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。
本发明还提供一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，包括如下步骤；
步骤1：按配方要求将石墨、硼酸、钛酸钾晶须和云母粉末投入相应的混合设备中，充分搅拌后得到混合粉末原料；石墨在投入混合设备前，需要在筛分设备中进行筛分，保证石墨的粒度在200-600目之间；
步骤2：将步骤1中的混合粉末原料加入硅酸钠的水溶液中，然后按配比要求继续加入分散剂和消泡剂，充分混合后，静置20-30分钟，继续加入成膜剂，充分混合后，使得固体的质量分数与硅酸钠的水溶液的质量分数的比值在3:7-7:3之间。
步骤3：配制复合胶粘剂，具体的实施的步骤如下；
A、首先，将丙烯酸和醋酸乙烯粘结剂按质量比3:1进行混合，充分混合后，加热10-15分钟；
B、然后，在混合溶液中继续加入复合填料，复合填料选择碳酸钙-硅灰石粉末，充分混合后，使得混合溶液中的丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和择碳酸钙-硅灰石的质量比为3:1:3；
C、将配制好的混合溶液加入热水中预溶，热水的温度控制在60-80摄氏度之间，最后得到所需的复合胶粘剂溶液；
步骤4：将步骤3中的复合胶粘剂溶液加入步骤2中的混合溶液中，并按配方要求继续加入增稠剂、防霉剂和乳化剂，首先加入增稠剂和防霉剂，充分混合后，加热10-20分钟后，使得混合溶液的温度保持在20-50摄氏度，再加入乳化剂，充分搅拌30-50分钟，通过胶体磨设备，最后得到石墨固体润滑剂。
实施例3：
一种复合轧制固体润滑剂，其原料按照重量计算配方如下：石墨70份，复合胶粘剂20份，分散剂2份，硼酸30份，钛酸钾晶须4份，云母6份，成膜剂2份，消泡剂3份，增稠剂2份，防霉剂3份，乳化剂2份；复合胶粘剂由丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料组成，所述丙烯酸的百分比含量为40%，醋酸乙烯粘结剂的百分比含量为20%，所述复合填料的百分比含量为40%；这样具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能；
复合填料可以选择碳酸钙-滑石、碳酸钙-硅灰石、滑石-硅灰石三种复合填料中的任意一种；分散剂选用十二烷基磺酸钠或三聚磷酸钠的任意一种，消泡剂选择二甲基硅油，成膜剂可选用丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂和硝酸纤维成膜剂中的任意一种；石墨选用高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。
本发明还提供一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，包括如下步骤；
步骤1：按配方要求将石墨、硼酸、钛酸钾晶须和云母粉末投入相应的混合设备中，充分搅拌后得到混合粉末原料；石墨在投入混合设备前，需要在筛分设备中进行筛分，保证石墨的粒度在200-600目之间；
步骤2：将步骤1中的混合粉末原料加入硅酸钠的水溶液中，然后按配比要求继续加入分散剂和消泡剂，充分混合后，静置20-30分钟，继续加入成膜剂，充分混合后，使得固体的质量分数与硅酸钠的水溶液的质量分数的比值在3:7-7:3之间。
步骤3：配制复合胶粘剂，具体的实施的步骤如下；
A、首先，将丙烯酸和醋酸乙烯粘结剂按质量比3:1进行混合，充分混合后，加热10-15分钟；
B、然后，在混合溶液中继续加入复合填料，复合填料选择碳酸钙-硅灰石粉末，充分混合后，使得混合溶液中的丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和择碳酸钙-硅灰石的质量比为3:1:3；
C、将配制好的混合溶液加入热水中预溶，热水的温度控制在60-80摄氏度之间，最后得到所需的复合胶粘剂溶液；
步骤4：将步骤3中的复合胶粘剂溶液加入步骤2中的混合溶液中，并按配方要求继续加入增稠剂、防霉剂和乳化剂，首先加入增稠剂和防霉剂，充分混合后，加热10-20分钟后，使得混合溶液的温度保持在20-50摄氏度，再加入乳化剂，充分搅拌30-50分钟，通过胶体磨设备，最后得到石墨固体润滑剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合轧制固体润滑剂，其特征在于，其原料按照重量计算配方如下：石墨60-70份，复合胶粘剂15-20份，分散剂1-2份，硼酸20-30份，钛酸钾晶须1-4份，云母2-6份，成膜剂1-2份，消泡剂1-3份，增稠剂1-2份，防霉剂2-3份，乳化剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种复合轧制固体润滑剂，其特征在于，所述复合胶粘剂由丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料组成，所述丙烯酸的百分比含量为40%，所述醋酸乙烯粘结剂的百分比含量为20%，所述复合填料的百分比含量为40%。
3.根据权利要求2所述的一种复合轧制固体润滑剂，其特征在于，所述复合填料可以选择碳酸钙-滑石、碳酸钙-硅灰石、滑石-硅灰石三种复合填料中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种复合轧制固体润滑剂，其特征在于，所述分散剂选用十二烷基磺酸钠或三聚磷酸钠的任意一种，所述消泡剂选择二甲基硅油，所述成膜剂可选用丙烯酸树脂成膜剂、丁二烯树脂成膜剂、聚氨酯成膜剂和硝酸纤维成膜剂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种复合轧制固体润滑剂，其特征在于，所述石墨选用高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的复合轧制固体润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；
步骤1：按配方要求将石墨、硼酸、钛酸钾晶须和云母粉末投入相应的混合设备中，充分搅拌后得到混合粉末原料；
步骤2：将步骤1中的混合粉末原料加入硅酸钠的水溶液中，然后按配比要求继续加入分散剂和消泡剂，充分混合后，静置20-30分钟，继续加入成膜剂，充分混合后，使得固体的质量分数与硅酸钠的水溶液的质量分数的比值在3:7-7:3之间；
步骤3：配制复合胶粘剂，具体的实施的步骤如下；
A、首先，将丙烯酸和醋酸乙烯粘结剂按质量比3:1进行混合，充分混合后，加热10-15分钟；
B、然后，在混合溶液中继续加入复合填料，复合填料选择碳酸钙-硅灰石粉末，充分混合后，使得混合溶液中的丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和择碳酸钙-硅灰石的质量比为3:1:3；
C、将配制好的混合溶液加入热水中预溶，热水的温度控制在60-80摄氏度之间，最后得到所需的复合胶粘剂溶液；
步骤4：将步骤3中的复合胶粘剂溶液加入步骤2中的混合溶液中，并按配方要求继续加入增稠剂、防霉剂和乳化剂，充分搅拌30-50分钟，通过胶体磨设备，最后得到石墨固体润滑剂。
7.根据权利要求6所述的一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述石墨在投入混合设备前，需要在筛分设备中进行筛分，保证石墨的粒度在200-600目之间。
8.根据权利要求6所述的一种复合轧制固体润滑剂的制备方法，其特征在于，在步骤4中，首先加入增稠剂和防霉剂，充分混合后，加热10-20分钟后，使得混合溶液的温度保持在20-50摄氏度，再加入乳化剂，充分搅拌30-50分钟。
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