CN101955844B - 一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂及其制备方法，属润滑剂领域，本发明水基干膜润滑剂，以二甲基硅油为油性剂、多种表面活性剂为乳化剂、高级脂肪醇及脂肪酸为润滑助剂、防腐剂和水分散剂原料组成，在高速搅拌条件下，使互不相溶的油、水两相物质乳化融合成水包油的水基乳状液润滑剂，此水基乳状液润滑剂采用间隙式定时、定量滴注或涂刷在输送带链板上，随着链板的连续运动液膜水份挥发形成干膜，对物件起到润滑传送作用，本干膜润滑剂不仅具有优良的润滑性能，而且以原液直接使用，不必用水稀释，节约大量用水，链板上和工作场所几乎看不到有泡沫产生，因此是一种润滑性能优良的节水、节能、无污染的绿色环保产品。

Description

一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂及其制备方法，属润滑剂领域，具体涉及食品加工生产线输送带用润滑剂。

背景技术

干膜或半干膜润滑剂又称干式润滑剂。一般概念的干膜(式)润滑剂是以无机或有机胶粘剂(有机树脂如丙烯酸、酚基、环氧树脂、聚氨酯树脂、纤维素及无机硅酸盐、磷酸盐)为载体。与固体润滑剂(最常用的有二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯)和添加剂(如金属转化物、滑石粉、软金属、金属氧化物、层状物质、防锈剂)以及烃类物质或水为溶剂组成。通过喷涂到所需部位，硬化后形成高度粘结的干膜。这类干膜润滑剂实际上是胶粘剂溶液中的固体润滑剂的悬浮剂。此干膜润滑剂用途很广，几乎遍及电子设备，轮轨、航空发动机、金属加工、金属轧制、及金属拉拔加工等，如美国道康宁(DOW Corning)公司推出的用于电子设备专用干膜润滑剂以及其旗下，Molykote润滑剂品牌系列干膜润滑剂专门用于DVD播放机、手机、便携式摄像机和数码相机及其他电子设备。这些润滑剂使用方便，可形成透明、干燥、不粘的润滑层，非常适合于电子设备中的滑动机理。

此类干膜润滑剂品种繁多，用途极广，相关专利较多。但这类干膜润滑剂是以固体润滑剂悬浮在胶粘剂中的固体干膜润滑剂，属非水基干膜润滑剂。

水基润滑剂是以水为分散介质的由水、油和乳化剂及添加剂组成的乳状液。有油包水(w/o)和水包油(o/w)两型。众所周知，水介质具有无毒、不燃、不污染环境、价格低、资源丰富、使用安全，有利环境等优点，所以水基乳状液润滑剂在工业领域得到广泛应用。此水基乳状液润滑剂，在施用过程保持其乳状液状态，多用于金属加工的钻、铣，铇、研磨、切削加工等，对被加工工件起润滑和冷却作用，机械加工行业俗称为切削液。

所谓水基干膜(半干膜)润滑剂，是指由水、油和乳化剂及添加剂组成的乳状液在其施用状态下呈干膜或半干膜状态起润滑作用。长期以来，此水基干膜润滑剂主要在橡胶加工和塑料加工中用作脱模剂。

多年来，在食品加工领域，其生产线输送带使用的传统润滑剂大多采用水溶性润滑剂。是以脂肪胺与表面活性剂或多种表面活性复合组成的水溶性带色或不带色的透明溶液，使用时需要高达200-500倍水量稀释后使用，水消耗量极大，相应需要处理的废水亦多，如不加处理则污染环境。因此，为顺应可持续经济发展的需要，近两年，在食品、饮料加工生产领域，开始在产品链条输送带上采用由水基润滑乳状液形成的干膜或半干膜态润滑剂，并且越来越受到业内的关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂及其制备方法，以水基无污染的乳状液形成的干膜润滑剂取代现行使用的水溶液润滑剂，提升润滑效果，节省水资源，最大限度减轻废水治理和节省能源。

一、本发明水基干膜润滑剂的原料组分及其配方

本发明用于链条输送带的水基干膜润滑剂，以二甲基硅油为油性剂、多种表面活性剂为乳化剂、高级脂肪醇及脂肪酸为润滑助剂、防腐剂和水为分散介质原料组成，在高速搅拌条件下，使互不相溶的油、水两相物质乳化融合成水包油的水基乳状液润滑剂，此水基乳状液润滑剂施用于链条输送带上则成为干膜态润滑剂，本水基乳状液润滑剂原料组分及其重量百分比配方如下：

二甲基硅油            1-8％

乳化剂选自非离子亲油性表面活性剂    1-4％

乳化剂选自非离子亲水性表面活性剂    1-5％

乳化剂选自阴离子表面活性剂          0.1-1％

润滑助剂选自高级脂肪醇              0.5-2％

选自脂肪酸                          2-8％

防腐剂                              0.2-0.5％

去离子水                            余量

所述的二甲基硅油之运动粘度范围为100-1000mm²/s；

所述的非离子亲油性表面活性剂乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；

所述的非离子亲水性表面活性剂乳化剂为聚氧乙烯失水山梨醇酐脂肪酸酯或/和烷基葡萄糖苷

所述的阴离子表面活性剂乳化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基硫酸钾；

所述的高级脂肪醇润滑助剂为十二醇、十三醇、十四醇或十六醇，脂肪酸润滑助剂为油酸；

所述的防腐剂为季铵盐类或对羟基苯甲酸酯类。

二、本发明水基乳状液润滑剂的制备方法是：

按上述水基乳状液润滑剂原料组分及其重量百分比配方，将二甲基硅油、乳化剂、润滑助剂、防腐剂一起混合、搅拌、加热至70-75℃，混合均匀后，开启匀质机，在高速搅拌下缓缓加入1/3配方水量的70-75℃去离子水，匀质搅拌乳化形成油包水的乳化液，然后再缓缓加入1/3配方水量的70℃的去离子水，于65-70℃继续匀质搅拌，至此，所形成油包水(w/o)的乳化液逐渐转化成水包油乳状液，最后再加入剩余的1/3常温水，继续匀质搅拌10分钟，关闭高速搅拌，再采用普通机械搅拌使之冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色的水包油的乳状液润滑剂。

三、本发明乳状液润滑剂的施用方法和使用状态：

使用时，按设定的工艺参数，将本发明乳状液润滑剂间歇式定时、定量滴注或涂刷在输送带链板上，在链板运动过程先形成一层极薄的乳状液液膜，随着链板的继续运动，液膜的部分水份挥发，遂在输送带链板上形成干膜润滑剂，从而对物件传送起到很好润滑作用。

四、本发明的特点：

1.本发明产品使用状态为润滑干膜：本发明乳状液润滑剂施用时，采用间隙式定时、定量滴注或涂刷在输送带链板上，在链板运动过程先形成一层极薄的液膜，随着链板的连续运动，液膜水份挥发形成干膜，对物件起到润滑传送作用。不仅润滑性能好而且链板上和工作场地看不到水液。

2.本发明产品是节水型产品：本发明干膜润滑剂以原液直接使用，不必用水稀释，改变了现有技术大量耗水稀释产品的现状，可以节约大量用水，在当今全球水资源匮缺情况下，节约水资源是关系国民经济可持续发展的大事。

3.本发明产品无泡：本发明干膜润滑剂使用时在链板上形成干膜，因此在链板上和工作场所几乎看不到有泡沫产生。

4制备本发明水基乳状液润滑剂操作简单方便，按照配方，将除水以外的原料一起混合加热，在高速搅拌条件下，分步加水，使之由先形成的油包水(w/o)乳化液，逐渐转化成水包油(o/w)乳状液，产品质量稳定。

5、本发明干膜润滑剂使用时采用间隙式的定时、定量滴注或涂刷方式形成干膜，所以工作场所生产环境几乎看不到工作水液，减少环境的污染，同时也减少了污水的处理。

本发明链条输送带干膜润滑剂不仅提升了产品的润滑性能，而且是节水、节能型、无污染的绿色环保产品。

具体实施方式

现结合实施例进一步说明本发明是如何实施的。

实施例1

二甲基硅油                 12g

脂肪醇聚氧乙烯醚AEO4       3g

烷基葡萄糖苷APG0810        3g

十二醇                     1g

油酸                       4g

十二烷基硫酸钠             0.4g

对羟基苯甲酸甲酯           0.4g

加去离子水至               200g

按此配方，将二甲基硅油，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO4、烷基葡萄糖苷APG0810、十二醇、油酸、烷基葡萄糖苷APG0810、十二烷基硫酸钠、对羟基苯甲酸甲酯一起混合，加热至70℃-75℃，匀质搅拌下缓缓加入事先加热70℃的去离子水70g，匀质搅拌乳化形成油包水(w/o)的乳化液，然后再缓缓加入约70℃的去离子水65g，于65-70℃继续匀质搅拌5分钟变成白色的乳状液，至此，所形成油包水(w/o)的乳化液逐渐转化成水包油(o/w)乳状液，最后加入剩余的65g常温去离子水，继续匀质搅拌10分钟，然后关闭高速搅拌，转为采用普通机械搅拌使之冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色的水包油(o/w)的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：

pH值6.4

动力粘度(NDJ-79型旋转粘度计)2.5～2.6mpa·s

实施例2-4(例中烷基酚聚氧乙烯醚Tx-4简称Tx-4，烷基葡萄糖苷APG0810简称APG0810、)

                      实施例2    实施例3    实施例4

二甲基硅油            2g         4g         6g

油酸                  8g         8g         8g

十二醇                1g         1g         1g

Tx-4                  2g         2g         2g

APG0810               4g         4g         4g

十二烷基硫酸钠        1g         0.8g       0.4g

对羟基苯甲酸丁酯钠    0.4g       0.4g       0.4g

去离子水              182g       180g       179g

根据各实施例配方，将各配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水60g，匀质搅拌乳化先形成油包水(w/o)乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水60g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水(w/o)乳化液逐渐转化成水包油(o/w)乳化液，最后缓缓加入剩余60g常温水。继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油(o/w)的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：

上述之动力粘度以NDJ-79型旋转型粘度计测量；

静摩擦系数以WT10-2型静摩擦系数测试仪测量；

动摩擦系数以XP-B数控磨损试验机测量。

实施例5

二甲基硅油                150g

Tx-4                      37.5g

APG0810                   62.5g

油酸                      50g

十二烷基硫酸钠            5g

对羟基苯甲酸甲酯          5g

十二醇                    12.5g

去离子水                  2180g

将上述配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水800g，匀质搅拌乳化先形成油包水乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水800g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水乳化液逐渐转化成水包油乳化液，最后缓缓加入剩余约600g常温水。继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数

pH值5.8

动力粘度2.-3.0mpa·s

静摩擦系数：4.603kg时为0.156；5.989kg为0.141

动摩擦系数：5kg，为0.079；10kg，为0.078；

20kg，为0.081

实施例6

二甲基硅油                12g

Tx-4                      3g

APG0810                   5g

油酸                      2g

苯扎氯铵                  1g

十二烷基硫酸钠            0.4g

十二醇                    1g

去离子水                  180g

将上述配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水60g，匀质搅拌乳化先形成油包水乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水60g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水乳化液逐渐转化成水包油乳化液，最后缓缓加入剩余60g常温水。继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：pH值6.1

动力粘度3.5-3.6mpa·s

实施例7

二甲基硅油                  12g

Tx-4                        3g

APG0810                     5g

油酸                        4g

苯扎氯铵                    1g

十二烷基硫酸钠              0.2g

十二醇                      1g

吐温80                      0.5g

去离子水                    180g

将上述配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水60g，匀质搅拌乳化先形成油包水乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水60g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水乳化液逐渐转化成水包油乳化液，最后缓缓加入剩余60g常温水，继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：

pH值6.0

动力粘度2.6-2.7mpa·s

实施例8

二甲基硅油              240g

Tx-4                    60g

APG0810                 100g

十二醇                  20g

油酸                    80g

十二烷基硫酸钠          8g

对羟基苯甲酸甲酯        8g

去离子水                3600g

将上述配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水1200g，匀质搅拌乳化先形成油包水乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水1200g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水乳化液逐渐转化成水包油乳化液，最后缓缓加入剩余1200g常温水，继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：

pH值6.1

动力粘度3.3-3.4mpa·s

动摩擦系数5kg，为0.085

10kg，为0.067

20kg，为0.060

实施例9

二甲基硅油          240g

Tx-4                60g

APG0810             100g

十二醇              20g

油酸                80g

十二烷基硫酸钠      8g

对羟基苯甲酸丙酯    4g

去离子水            3600g

将上述配方除水以外的全部原料一起混合加热至70-75℃，开启匀质机、在高速搅拌下，缓缓加入70-75℃热水1200g，匀质搅拌乳化先形成油包水乳化液，然后再缓缓加入70℃左右的热水1200g，于70-65℃继续匀质搅拌，至此，将前面形成的油包水乳化液逐渐转化成水包油乳化液，最后缓缓加入剩余1200g常温水，继续匀质搅拌10分钟，完成乳化过程，关闭匀质机改用普通机械搅拌使其降温冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色水包油的乳状液润滑剂。

所得乳状液润滑剂参数：

pH值6.1

动力粘度3.0-3.1mpa·s

动摩擦系数：5kg，为0.072

10kg，为0.068

20kg，为0.062

Claims (2)

1.一种用于链条输送带的水基干膜润滑剂，由二甲基硅油、非离子亲油性表面活性剂、非离子亲水性表面活性剂、阴离子表面活性剂、高级脂肪醇、脂肪酸、防腐剂以及去离子水组成，所述二甲基硅油为油性剂，所述表面活性剂为乳化剂，所述高级脂肪醇和脂肪酸为润滑助剂，所述去离子水为分散介质，在高速搅拌条件下，使互不相溶的油、水两相物质乳化融合成水包油的水基乳状液润滑剂，此水基乳状液润滑剂施用于链条输送带上成为液膜，随着链板的连续运动，液膜的水份挥发，遂在输送带链板上形成干膜润滑剂，对物件传送起到良好润滑作用，所述水基乳状液润滑剂原料组分及其重量百分比配方如下：

二甲基硅油  1-8% ；

非离子亲油性表面活性剂  1-4%；

非离子亲水性表面活性剂 1-5% ；

阴离子表面活性剂  0.1-1%；

高级脂肪醇 0.5-2%；

脂肪酸  2-8%；

防腐剂  0.2-0.5%；

去离子水  余量 ；

所述二甲基硅油的运动粘度范围为100-1000mm2/s  ；所述非离子亲油性表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；所述非离子亲水性表面活性剂选自聚氧乙烯失水山梨醇酐脂肪酸酯或/和烷基葡萄糖苷；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠或十二烷基硫酸钾；所述高级脂肪醇选自十二醇、十三醇、十四醇或十六醇；所述脂肪酸为油酸；所述防腐剂为季铵盐或对羟基苯甲酸酯类。

2.一种如权利要求1所述水基干膜润滑剂的制备方法：其特征是包括如下步骤：按水基乳状液润滑剂原料组分及其重量百分比配方，将二甲基硅油、乳化剂、润滑助剂、防腐剂一起混合、搅拌、加热至70-75℃，混合均匀后，开启匀质机，在高速搅拌下缓缓加入1/3配方水量的70-75℃去离子水，匀质搅拌乳化形成油包水的乳化液，然后再缓缓加入1/3配方水量的70℃ 的 去离子水，于65-70℃继续匀质搅拌，至此，所形成油包水的乳化液逐渐转化成水包油乳状液，最后再加入剩余的1/3 常温去离子水，继续匀质搅拌10分钟，关闭高速搅拌，再采用普通机械搅拌使之冷却至30℃以下，过滤去除杂质后，即获得乳白色的水包油的乳状液润滑剂。