[发明专利]一种高耐磨和高抗氧化滑板涂料及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种高耐磨和高抗氧化滑板涂料，属无机非金属材料领域。按质量份数计，本发明高耐磨和高抗氧化滑板涂料由15~45份固体粉料、2~3份结合剂、1~2份分散剂、60~80份工业酒精、3~5份的乙二醇组成。本发明的滑板涂料生产工艺简单，用高速搅拌磨和超声搅拌将溶剂和结合剂、分散剂和固体粉料充分混合即可；喷涂在滑板上流延性好，能平整填充滑板表面气孔，粘结滑板的强度高，具有高耐磨性和高抗氧化性，能显著改善滑板的润滑性、耐磨性、抗氧化性，提高滑板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种高耐磨和高抗氧化的滑板涂料，属于无机非金属材料学科高温陶瓷和耐火材料领域。本发明的滑板涂料能增强连铸滑板的耐磨性、润滑性和抗氧化性，增加滑板的拉滑次数，延长滑板的使用寿命。

背景技术

在连铸生产工艺中，滑动水口系统是连铸机浇铸过程中钢水的重要控制装置，能够精确的调节钢水从钢包到中间包的流量，使流入和流出的钢水达到平衡。虽然滑板要求必须具有耐高温、强度高、抗侵蚀性能好、抗热震性能好、抗氧化性高和蠕变小等特性，但在连铸过程中，滑板在拉滑的开取和闭合操作中反复的摩擦，常会发生起毛、氧化、扩孔等损耗，致使滑板表面平整致密层的完整性被破坏，进而增加上下滑板间的摩擦阻力，降低滑动操作的灵活程度及钢水流量控制的准确性，导致滑板寿命下降，甚至出现夹钢和漏钢事故。

滑板涂料的功能是将滑板处于被涂层覆盖保护，且涂料本身填充滑板表面的气孔、使得滑板表更加致密，提高滑板的抗侵蚀性能、提高滑板的抗氧化性能，滑板涂料还具有润滑性、降低滑板拉滑时的摩擦力，减少滑板的滑动时的磨损，使得滑移面贴合更加紧密，防止滑移面夹钢、漏钢，增加滑板的拉滑次数，延长滑板的寿命。中国专利CN106189386A（一种滑板涂料及其制备方法）公布了以膨胀石墨和石墨烯为固体粉料的滑板涂料，尽管石墨具有优异的抗渣侵蚀性能，也具有良好的润滑性能，并具有高熔点特性，但石墨类的碳材料高温氧化性能差，鳞片石墨在温度大于400℃即发生明显的氧化，导致滑板表面石墨润滑涂层的急剧消耗，膨胀石墨和石墨烯的比表面积大，氧化风险更高。CN102660162A（炼钢连铸设备中滑动水口用滑板保护涂料）公布了鳞片石墨以鳞片石墨、二硫化钼为主要固体成分的涂料。CN110066532A（一种高性能石墨烯滑板涂料的制备及其工艺方法）公布了以氧化铝、氧化镁、石墨烯和炭黑为主要固体的涂料。以上两者均是含有鳞片石墨或石墨烯和炭黑这类碳原材料，高温氧化问题不能杜绝，随着氧化脱碳形成气孔而导致夹钢等技术风险陡增。CN102660370A（高温润滑剂及其制备工艺）公布了以石墨微粉、黄原胶、六方氮化硼、磷酸二氢铝为主要固体成分的高温润滑剂，为了克服石墨氧化的问题，对石墨微粉进行镀镍处理，但镀镍处理工艺非常复杂、废液对环境有污染，以及后续废液无害化处理困难，因此，这种滑板涂料工艺流程长、生产成本高、无害化处理难，和环保大趋势相悖，限制了其大规模的应用。CN103509641A（六方氮化硼基滑板润滑剂及其制备方法）公布了以六方氮化硼、炭黑、硅溶胶为主要成分的滑板涂料，虽然六方氮化硼具有类似石墨的层状结构，具有良好的润滑性能，但用作滑板涂料，在高温下氧化成为氧化硼，必然导致自润滑的效果降低。

发明内容

本发明就是针对以上技术局限，制备一种易涂覆、易成膜，能增加连铸滑板的耐磨性、润滑性、抗氧化性的高耐磨和高抗氧化的滑板涂料，延长滑板的使用寿命。配方按质量份数计，本发明的滑板涂料含有15~45份固体粉料、2~3份结合剂、1~2份分散剂、60~80份工业酒精、3~5份的乙二醇组成。所述的固体粉料由粒度均为1~2μm碳化硅、碳化钼、碳化硼、碳化钨、硅化钼、硼化锆、六方氮化硼中的任意4个组分或4个以上组分按等质量份数组成的混合物；所述的结合剂为混合比例为1:1:1的聚氨酯:聚脲:硼掺杂聚硅氧烷的混合物；所述的分散剂为混合比例为1:1的N–甲基吡咯烷酮和苯乙烯苯酚甲醛树脂聚氧乙烯醚磷酸酯盐的混合物。