CN102796601B

CN102796601B - 一种复合型固体润滑棒内层及其制备方法

Info

Publication number: CN102796601B
Application number: CN201210315568.3A
Authority: CN
Inventors: 黄晟汇
Original assignee: Zhejiang Baosheng Railway New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Baosheng Railway New Material Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: CN102796601A

Abstract

本发明公开了一种复合型固体润滑棒内层及其制备方法，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯18%—30%；矿物油1%—3%；可降解润滑油脂10%—20%；石墨35%—50%；聚四氟乙烯1%—2%；二硫化钼0.5%—2%；低分子量聚异丁烯12%—15%。本发明采用所述原料配制而成的复合型固体润滑棒内层有效提高其润滑性和抗磨抗压性能。

Description

一种复合型固体润滑棒内层及其制备方法

技术领域

本发明涉及到工业润滑领域，特别涉及用于铁路机车、地铁、城轨车轮轮缘和港口机械轮缘润滑的复合型固体润滑棒内层及其制备方法。

背景技术

铁路机车、地铁、城轨车辆和港口机械轮缘在运行时始终与钢轨接触摩擦，车轮轮缘与钢轨都存在磨损，尤其在轨道曲率半径小的运行区段，由于离心力的作用，磨损更加严重，使车轮和钢轨使用寿命缩短。另外，在轨道曲率半径小的运行区段，车辆轮缘与钢轨接触时还产生刺耳的噪声。

为了克服以上问题，目前国内外机车轮缘减磨均用干式润滑剂取代油脂润滑，干式润滑剂是一种以界面润滑原理取代油脂流体润滑原理的新型高分子复合润滑材料，主要由主成膜物质（合成树脂、聚合油），次成膜物质（固体润滑材料）、极压抗磨剂及高聚物等添加剂组成，它具有高的抗极压性，能在摩擦界面间形成干式润滑膜，可以防止金属表面微观凸起穿透润滑膜，隔开摩擦副表面，从而起到减磨作用。

专利名称为固体轮轨踏面摩擦剂的中国专利文献介绍了一种将二硫化钼、石墨粉、氮化硼粉状物掺入聚四氟乙烯、聚醋树脂和环氧树脂中，在20-90℃条件下固化成型的固体型轮轨、轮缘润滑剂。由其成型温度可知，其实际用于固化的树脂类材料是环氧树脂。装车试验表明，因该固体润滑剂的机械强度低而脆，经不起冲击、震动时极易碎裂，完全不具有实际应用价值。

专利名称为机车轮缘固体润滑材料的中国专利文献介绍了由80-85%石墨、3-5%二硫化钼、10-15%石油焦或沥青焦的混合物经1300—2740℃焙烧成多孔性毛坯骨架，再浸渗铜合金或巴氏合金，或浸渗热塑性聚四氟乙烯悬浮液和水玻璃，或浸渗改性酚醛树脂后，成为可供不同季节使用的机车轮缘固体润滑材料。但由其所述的加工方法又可以明显看出，在其使用浸渗聚四氟乙烯的润滑材料中，在440℃保温塑化1小时的条件下，其中所浸渗的聚四氟乙烯已转变为有毒的气体溢出而不复存在，即该润滑材料中已完全没有聚四氟乙烯成分了。

当今社会发展不仅需要节约能源，保护环境，更需要合理利用资源的条件下提高复合型固体润滑棒内层的润滑性和抗磨抗压性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种复合型固体润滑棒内层及其制备方法，有效提高复合型固体润滑棒内层的润滑性和抗磨抗压性能。

本发明为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

低分子聚醋酸乙烯酯 18%—30%；（厂商为：江西宁都县精细化工厂）

矿物油 1%—3%；（厂商为：上海市海滨化工有限公司）

可降解润滑油脂 10 %—20%；

石墨 35%—50%；（厂商为：青岛光耀石墨有限公司）

聚四氟乙烯 1%—2%；（厂商为：沈阳天宇祥聚四氟乙烯微粉厂）

二硫化钼 0.5%—2%；（厂商为：上海申雨工贸有限公司）

低分子量聚异丁烯 12%—15%（厂商为：广州市佳林化学科技有限公司）

所述的原料优选重量百分比为：

低分子聚醋酸乙烯酯 24%；

矿物油 1%；

可降解润滑油脂 10%；

石墨 50%；

聚四氟乙烯 1%；

二硫化钼 1%；

低分子量聚异丁烯 13%。

所述低分子聚醋酸乙烯酯平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。

所述矿物油为500SN石蜡油。

所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。

所述聚四氟乙烯体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。

所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400。

所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%

一种复合型固体润滑棒内层的生产工艺，包括如下步骤：首先在高速混合机中依次加入上述重量百分比的原料：低分子聚醋酸乙烯酯，矿物油，可降解润滑油脂，石墨，聚四氟乙烯，二硫化钼，低分子量聚异丁烯混合均匀, 高速混合机搅拌速度为500-1000r/min；待原料混合均匀后,在150-160℃的高温下倒入砂磨机中进行研磨分散；将所述研磨分散原料保温在130-150℃时灌装入与复合型固体润滑棒内层配合使用的复合型固体润滑棒外壳空腔中，在10-20Ｎ下加压；最后冷却8—10分钟定型得到所述的一种复合型固体润滑棒内层。

本发明的有益效果是：本发明采用聚四氟乙烯、石墨和二硫化钼均为固体润滑剂，石墨与聚四氟乙烯和二硫化钼混合后具有相互协同性能，能够提高复合型固体润滑棒内层润滑性的同时满足机车轮缘所必需承受的抗磨抗压性能；配制而成的复合型固体润滑棒内层使其压缩强度增加到1.8—2.8Mpa，摩擦系数减小到0.14—0.24，磨损量减小到0.0062—0.0089g，从而有效提高复合型固体润滑棒内层的润滑性和抗磨抗压性能。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种复合型固体润滑棒内层，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯22%；矿物油2%；可降解润滑油脂10%；石墨48%；聚四氟乙烯2%；二硫化钼2%；低分子量聚异丁烯14%。二硫化钼作为固体润滑剂能够降低摩擦系数。所述低分子聚醋酸乙烯酯为透明珠状微粒，其平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。所述矿物油为500SN石蜡油。所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。所述聚四氟乙烯为超细粉，其体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400，其作为增粘剂。所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

所述一种复合型固体润滑棒内层生产工艺包括如下步骤：首先在高速混合机中依次加入上述重量百分比的原料：低分子聚醋酸乙烯酯，矿物油，可降解润滑油脂，石墨，聚四氟乙烯，二硫化钼，低分子量聚异丁烯混合均匀, 高速混合机搅拌速度为500-1000r/min；待原料混合均匀后,在150-160℃的高温下倒入砂磨机中进行研磨分散；将所述研磨分散原料保温在130-150℃时灌装入与复合型固体润滑棒内层配合使用的复合型固体润滑棒外壳空腔中，在10-20Ｎ下加压；最后冷却8—10分钟定型得到所述的一种复合型固体润滑棒内层。

本实施例由所述原料配制而成的复合型固体润滑棒内层采用聚四氟乙烯、石墨和二硫化钼均为固体润滑剂，石墨与聚四氟乙烯和二硫化钼混合后具有相互协同性能，能够提高复合型固体润滑棒内层润滑性的同时满足机车轮缘所必需承受的抗磨抗压性能；配制而成的复合型固体润滑棒内层使其压缩强度增加到1.8—2.8Mpa，摩擦系数减小到0.14—0.24，磨损量减小到0.0062—0.0089g，从而有效提高复合型固体润滑棒内层的润滑性和抗磨抗压性能。

实施例2

本实施例的一种复合型固体润滑棒内层，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯25%；矿物油2%；可降解润滑油脂13%；石墨41%；聚四氟乙烯2%；二硫化钼2%；低分子量聚异丁烯15%。二硫化钼作为固体润滑剂能够降低摩擦系数。所述低分子聚醋酸乙烯酯为透明珠状微粒，其平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。所述矿物油为500SN石蜡油。所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。所述聚四氟乙烯为超细粉，其体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400，其作为增粘剂。所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

实施例3

本实施例的一种复合型固体润滑棒内层，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯27%；矿物油3%；可降解润滑油脂15%；石墨39%；聚四氟乙烯1.5%；二硫化钼1.5%；低分子量聚异丁烯13%。二硫化钼作为固体润滑剂能够降低摩擦系数。所述低分子聚醋酸乙烯酯为透明珠状微粒，其平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。所述矿物油为500SN石蜡油。所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。所述聚四氟乙烯为超细粉，其体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400，其作为增粘剂。所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

实施例4

本实施例的一种复合型固体润滑棒内层，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯20%；矿物油2%；可降解润滑油脂18%；石墨44%；聚四氟乙烯1%；二硫化钼2%；低分子量聚异丁烯13%。二硫化钼作为固体润滑剂能够降低摩擦系数。所述低分子聚醋酸乙烯酯为透明珠状微粒，其平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。所述矿物油为500SN石蜡油。所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。所述聚四氟乙烯为超细粉，其体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400，其作为增粘剂。所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

实施例5

本实施例的一种复合型固体润滑棒内层，由如下重量百分比的原料配制而成：低分子聚醋酸乙烯酯30%；矿物油1%；可降解润滑油脂20%；石墨35.5%；聚四氟乙烯1%；二硫化钼0.5%；低分子量聚异丁烯12%。二硫化钼作为固体润滑剂能够降低摩擦系数。所述低分子聚醋酸乙烯酯为透明珠状微粒，其平均分子量3—5万，密度为1.18g/cm3，玻璃化温度为42—45℃。所述矿物油为500SN石蜡油。所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。所述聚四氟乙烯为超细粉，其体积密度为 0.5Kg/l ,平均微粒为 6±1μm, 其熔点在327℃以上。所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400，其作为增粘剂。所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

Claims

1.一种复合型固体润滑棒内层，其特征在于由如下重量百分比的原料配制而成：

1.18g/cm³，玻璃化温度为42—45℃；所述矿物油为500SN石蜡油；所述可降解润滑油脂为环氧-酯化改性大豆油制备的可降解润滑脂。

2.根据权利要求1所述的一种复合型固体润滑棒内层，其特征在于：所述聚四氟乙烯体积密度为0.5Kg/L,平均微粒为6±1μm,其熔点在327℃以上。

3.根据权利要求1所述的一种复合型固体润滑棒内层，其特征在于：所述低分子量聚异丁烯的分子量为2400。

4.根据权利要求1所述的一种复合型固体润滑棒内层，其特征在于：所述石墨为高碳鳞片石墨，粒度0.5mm-1μm,含碳量80-99.99%。

5.一种如权利要求1所述的一种复合型固体润滑棒内层的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：首先在高速混合机中依次加入上述重量百分比的原料：低分子聚醋酸乙烯酯，矿物油，可降解润滑油脂，石墨，聚四氟乙烯，二硫化钼，低分子量聚异丁烯混合均匀,高速混合机搅拌速度为500-1000r/min；待原料混合均匀后,在150-160℃的高温下倒入砂磨机中进行研磨分散；将所述研磨分散原料保温在130-150℃时灌装入与复合型固体润滑棒内层配合使用的复合型固体润滑棒外壳空腔中，在10-20N下加压；最后冷却8—10分钟定型得到所述的一种复合型固体润滑棒内层。