CN107603700A - 一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法，由如下重量百分比的原料配制而成：基础油18‑35%，稠化剂1.5‑5%，蜡35‑60%，固体润滑剂10‑20%，增粘剂2‑5%，极压抗磨剂1‑5%，其它添加剂5‑8%。本发明所述的一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法，该固液固润滑材料摩擦系数低、对钢轨具有较强的粘附力，可解决润滑材料在有水存在的工况下无法附着的问题；还具有低分油率和一定的降解能力，可有效的缓解润滑材料对铁路沿线环境的污染，同时也可减少钢轨油楔产生的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法。
背景技术
我国幅员辽阔，地理环境复杂，铁路线上目前曲线半径小于300m的曲线钢轨有5000多公里，钢轨的使用寿命一般仅为l～2年，有些困难路段的曲线钢轨仅能使用11个月就磨损到限而必须更换。
据工务系统换轨统计数据分析，我国铁路有20％～30％的线路区段钢轨磨损率数据超过国外严重磨损率水平，大约有60％的曲线区段钢轨因车轮冲压摩擦造成钢轨顶面波磨及侧磨严重损伤。目前国内轨侧润滑主要有油脂和固液固润滑材料及配套装置，存在以下问题：
1)工务系统主要采用在短途客车上安装车载式涂油器，并且每天指派专职涂油工随车作业，通过油管将润滑油脂喷涂在钢轨侧面，润滑油脂易出现甩油、漏油现象，在前进方向会出现大量的微裂纹，过量的润滑油产生的油楔效应会造成裂纹扩展，直到剥离，其结果会使钢轨顶面布满了大小不等的凹坑，从而加速了钢轨的损伤和报废。
2)润滑油脂对温度的敏感性会出现：温度高时润滑油脂稠度小(抗极压性能低，会因风、车速等使油脂到达轨顶面，引起制动失灵的事故)，而温度低时稠度大(会因堵塞油管或喷嘴而影响涂覆效果)，稠度变化会造成喷涂位置的不准确；
固液固润滑产品目前主要存在问题：在轨侧表面附着力较差，润滑效果不够理想；仍然存在油楔问题，造成部分钢轨剥离掉块；不但产生浪费，而且散落在路旁对环境产生污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法，该固液固润滑材料摩擦系数低、对钢轨具有较强的粘附力；各种原料混合无分层现象；低分油率，使用温度范围宽；可有效的缓解润滑材料对铁路沿线环境的污染，同时也可减少钢轨油楔产生的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种轨侧固液固润滑材料，由如下重量百分比的原料配制而成：
采用油脂和蜡作为主要的润滑材料既避免了油脂含油量高易分油的弊端，又能提高混合物的润滑性和其润滑膜的转移能力，利用固体润滑剂之间的协同效应使该润滑材料在摩擦副表面形成比较稳定的润滑膜，提高润滑效率、降低成本。
轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：
所述基础油为可降解润滑油，可降解润滑油为环氧大豆油、棕榈油、合成酯中的一种或几种。可降解润滑油的加入使润滑材料环保。
所述稠化剂包括硬脂酸和氢氧化锂，且所述硬脂酸和氢氧化锂的质量比为7：1。硬脂酸和氢氧化锂产生化学反应形成网络结构，把油束缚其中，且此结构具有一定的稳定性。
所述蜡为58号半精炼蜡、58号全精炼蜡、聚乙烯蜡，蜂蜡、地蜡等中的一种或几种。
所述固体润滑剂包括石墨和二硫化钼，且所述石墨和二硫化钼的质量比为：2:3。石墨和二硫化钼均为层状结构，摩擦过程中层与层之间产生相对滑移，摩擦系数低、耐磨。
所述增粘剂为环氧树脂、松香和C5树脂中的一种或几种，所述极压抗磨剂为二丁基二硫代氨基甲酸氧硫化钼或二丁基二硫代氨基甲酸锑。
所述其它添加剂包括抗氧剂、防锈剂。
抗氧剂的加入可以延缓有机原料在熔融高温时的氧化老化；防锈剂的加入可以对钢轨起减缓腐蚀的作用。
一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)将基础油和硬脂酸一起加入反应釜中，升温搅拌使硬脂酸融于基础油中；
(3)先将氢氧化锂与蒸馏水混合配制氢氧化锂水溶液，接着向反应釜中缓慢加入氢氧化锂水溶液同时升温搅拌使其稠化成油脂；
(4)把称取的蜡放入反应釜中，加热使固体蜡融化；
(5)将油脂、固体润滑剂、增粘剂、极压抗磨剂和其它添加剂依次加入融化完全的蜡中，并进行搅拌使其充分分散混匀；
(6)将熔融混合均匀后的物料趁热倒入至成型模具中，冷却成型。
上述步骤(2)中反应温度为70-90℃；步骤(3)中反应温度150-210℃，反应时间为1.5—2.5h，步骤(4)中加热温度为110-120℃，步骤(5)中搅拌时间大约20-40min，步骤(6)中冷却方式可以采用水冷或常温冷却。
本发明的有益效果是：一种轨侧固液固润滑材料及其制造方法，该固液固润滑材料摩擦系数低、对钢轨具有较强的粘附力；具有低分油率和一定的降解能力，可有效的缓解润滑材料对铁路沿线环境的污染，同时也可减少钢轨油楔产生的问题。
具体实施方式
实施例1
一种轨侧固液固润滑材料，轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：基础油23％，稠化剂2.4％，蜡54.6％，固体润滑剂10％，增粘剂3％，极压抗磨剂3％，其它添加剂4％。
本实施例提供一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)称取23份的环氧大豆油和2.1份的硬脂酸放入反应器中，搅拌并缓慢升温至80℃，使硬脂酸完全融于环氧大豆油中；
(3)称取0.3份的氢氧化锂溶于3份的蒸馏水中，将配好的溶液缓慢加入反应釜中，同时反应温度升至120℃；反应1.5h后再升温至210℃，保温30min后稠化成25.4份的锂基脂；
(4)称取54.6份的58号半精炼蜡投入反应釜中，打开加热装置将蜡融化，温度控制为90℃左右；
(5)将25.4份的锂基脂放入融化蜡中，打开搅拌器使锂基脂和蜡充分混合；
(6)待锂基脂和蜡混合完成后，依次加入10份的固体润滑剂，石墨和二硫化钼的质量比为：2:3，再加入3份的环氧树脂、3份的二丁基二硫代氨基甲酸氧硫化钼、2份的防锈剂和2份的抗氧剂，搅拌均匀；
(7)将搅拌均匀的物料转移至模具中冷却成型。
实施例2
一种轨侧固液固润滑材料，轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：基础油34.2％，稠化剂4.8％，蜡35％，固体润滑剂10％，增粘剂4％，极压抗磨剂5％，其它添加剂7％。
本实施例提供一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)称取34.2份的环氧大豆油和4.2份的硬脂酸放入反应器中，搅拌并缓慢升温至80℃，使硬脂酸完全融于环氧大豆油中；
(3)称取0.6份的氢氧化锂溶于6份的蒸馏水中，将配好的溶液缓慢加入反应釜中，同时反应温度升至120℃；反应1.5h后再升温至210℃，保温30min后稠化成39份的锂基脂；
(4)称取35份的聚乙烯蜡投入反应釜中，打开加热装置将蜡融化，温度控制为90℃左右；
(5)将39份的锂基脂放入融化蜡中，打开搅拌器使锂基脂和蜡充分混合；
(6)待锂基脂和蜡混合完成后，依次加入10份的固体润滑剂，石墨和二硫化钼的质量比为：2:3，再加入4份的环氧树脂、5份的二丁基二硫代氨基甲酸氧硫化钼、3份的防锈剂和4份的抗氧剂，搅拌均匀；
(7)将搅拌均匀的物料转移至模具中冷却成型。
实施例3
一种轨侧固液固润滑材料，轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：基础油26.6％，稠化剂2.4％，蜡50％，固体润滑剂10％，增粘剂3％，极压抗磨剂4％，其它添加剂4％。
本实施例提供一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)称取26.6份的环氧大豆油和2.1份的硬脂酸放入反应器中，搅拌并缓慢升温至80℃，使硬脂酸完全融于环氧大豆油中；
(3)称取0.3份的氢氧化锂溶于3份的蒸馏水中，将配好的溶液缓慢加入反应釜中，同时反应温度升至120℃；反应1.5h后再升温至210℃，保温30min后稠化成29份的锂基脂；
(4)称取50份的58号半精炼蜡投入反应釜中，打开加热装置将蜡融化，温度控制为90℃左右；
(5)将29份的锂基脂放入融化蜡中，打开搅拌器使锂基脂和蜡充分混合；
(6)待锂基脂和蜡混合完成后，依次加入10份的固体润滑剂，石墨和二硫化钼的质量比为：2:3，再加入3份的环氧树脂、4份的二丁基二硫代氨基甲酸氧硫化钼、2份的防锈剂和2份的抗氧剂，搅拌均匀；
(7)将搅拌均匀的物料转移至模具中冷却成型。
实施例4
制备工艺同例1，配方中的石蜡用蜂蜡代替，增粘剂用C5树脂代替，其余成分与重量百分比均与实施例1相同。
实施例5
一种轨侧固液固润滑材料，轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：基础油23％，稠化剂2.4％，蜡54.6％，固体润滑剂10％，增粘剂2％，极压抗磨剂4％，其它添加剂4％。
本实施例提供一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)称取23份的环氧大豆油和2.1份的硬脂酸放入反应器中，搅拌并缓慢升温至80℃，使硬脂酸完全融于环氧大豆油中；
(3)称取0.3份的氢氧化锂溶于3份的蒸馏水中，将配好的溶液缓慢加入反应釜中，同时反应温度升至120℃；反应1.5h后再升温至210℃，保温30min后稠化成25.4份的锂基脂；
(4)称取54.6份的58号半精炼蜡投入反应釜中，打开加热装置将蜡融化，温度控制为90℃左右；
(5)将25.4份的锂基脂放入融化蜡中，打开搅拌器使锂基脂和蜡充分混合；
(6)待锂基脂和蜡混合完成后，依次加入10份的固体润滑剂，石墨和二硫化钼的质量比为：2:3，再加入2份的环氧树脂、4份的二丁基二硫代氨基甲酸锑、2份的防锈剂和2份的抗氧剂，搅拌均匀；
(7)将搅拌均匀的物料转移至模具中冷却成型。
Claims (10)
1.一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于由如下重量百分比的原料配制而成：
2.根据权利要求1所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：轨侧固液固润滑材料由如下重量百分比的原料配制而成：
3.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述基础油为可降解润滑油，可降解润滑油为环氧大豆油、棕榈油、合成酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述稠化剂包括硬脂酸和氢氧化锂，且所述硬脂酸和氢氧化锂的质量比为7：1。
5.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述蜡为58号半精炼蜡、58号全精炼蜡、聚乙烯蜡，蜂蜡、地蜡等中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述固体润滑剂包括石墨和二硫化钼，且所述石墨和二硫化钼的质量比为：2:3。
7.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述增粘剂为环氧树脂、松香和C5树脂中的一种或几种，所述极压抗磨剂为二丁基二硫代氨基甲酸氧硫化钼或二丁基二硫代氨基甲酸锑。
8.根据权利要求1或2所述的一种轨侧固液固润滑材料，其特征在于：所述其它添加剂包括抗氧剂、防锈剂。
9.根据权利要求1所述的一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)首先按照上述重量百分比称取各种原料；
(2)将基础油和硬脂酸一起加入反应釜中，升温搅拌使硬脂酸融于基础油中；
(3)先将氢氧化锂与蒸馏水混合配制氢氧化锂水溶液，接着向反应釜中缓慢加入氢氧化锂水溶液同时升温搅拌使其稠化成油脂；
(4)把称取的蜡放入反应釜中，加热使固体蜡融化；
(5)将油脂、固体润滑剂、增粘剂、极压抗磨剂和其它添加剂依次加入融化完全的蜡中，并进行搅拌使其充分分散混匀；
(6)将熔融混合均匀后的物料趁热倒入至成型模具中，冷却成型。
10.根据权利要求9所述的一种轨侧固液固润滑材料的制备方法，其特征在于：上述步骤(2)中反应温度为70-90℃；步骤(3)中反应温度150-210℃，反应时间为1.5—2.5h，步骤(4)中加热温度为110-120℃，步骤(5)中搅拌时间大约20-40min，步骤(6)中冷却方式可以采用水冷或常温冷却。
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