CN110591800B - 一种跑步机润滑油 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种跑步机润滑油，其组分包含两种分别具有不同有机官能团的硅烷偶联剂。该跑步机润滑油在硅油中至少加入两种偶联剂，使润滑油能有效粘附在跑带和跑板上，不会被甩出，为跑步机长效润滑提供了根本保障。形成多分子润滑层，可以使负载下的跑步机能耗降低20％左右，具有节能降耗的意义。而最大限度降低摩擦系数则可使运行生热降低，进一步提高跑步机运行可靠性和寿命。

Description

一种跑步机润滑油
技术领域
本发明属于润滑组合物技术领域，具体涉及一种跑步机润滑油，以及制备该跑步机润滑油的制备方法。
背景技术
目前整个跑步机制造业普遍使用硅油作为跑步机润滑油。硅油是一种不同聚合度直链状结构的聚有机硅氧烷。具有非常好的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性和生理惰性；以及表面张力小，温粘系数低；而且抗氧化，闪点高，挥发小，无毒等。这些都是硅油的宝贵特性，是一种高级润滑油。但是，有些使用了硅油作为润滑油的跑步机在做负载耐久测试时，一开始各方面数据很好，但过了若干个小时之后，能耗开始快速增加。跑带发烫，然后跑带底布熔融，测试失败。也有些跑步机到了消费者那里没很长时间就出现跑不动，甚至跑带遭损坏的状况。
发明内容
针对现有技术中跑步机在运作一定时长后可能会出现各种能耗增加、跑带发烫、跑带损坏等问题。
经过深入研究，发现是由于硅油在跑步带和跑板的表面粘附能力不足所致。当跑步带在跑步机上高速运行时（18至20km/h），硅油会被甩离跑带，在辊筒处形成油雾，然后不断从跑步机内部向外溢散。所以当跑步机高速运行一定时间后，就会将附着在跑带底部上的硅油全部甩干净，其后便处于干摩擦状态运行，使得跑带发烫甚至报废。
本发明旨在提供一种跑步机润滑油，其能够对跑带和跑板均产生较强的吸附力，使其形成一层厚度均匀且稳定的润滑膜。
一种跑步机润滑油，其组分包含两种分别具有不同有机官能团的硅烷偶联剂。
进一步，所述有机官能团包括但不限于氨基官能团、环氧基官能团、甲基丙烯酰氧基官能团。
优选地，其中一种硅烷偶联剂选自KH-570，另一种硅烷偶联剂选自KH-560或KH-550。两种所述硅烷偶联剂的质量比占润滑油的10%至20%。
进一步，跑步机润滑油的摩擦系数＜0.04。跑步机润滑油的体积电阻＜109Ω.cm。
上述提供的跑步机润滑油在硅油中至少加入两种偶联剂，使润滑油能有效粘附在跑带和跑板上，不会被甩出，为跑步机长效润滑提供了根本保障。形成多分子润滑层，可以使负载下的跑步机能耗降低20％左右，具有节能降耗的意义。而最大限度降低摩擦系数则可使运行生热降低，进一步提高跑步机运行可靠性和寿命。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1，一种跑步机润滑油。
⑴硅油：是跑步机润滑油的基础油。本例使用陶氏化学（Dow Chemical Company）XiameterTMPmx-200 Silicone Fluid，其主要参数：（100cst），熔点-28℃，倾点-65℃，闪点326℃。25℃时表面张力20.9dyne/cm，粘度温度系数0.60。
用3种低粘度硅油：50cst，100cst和200cst，按1：1：1的比例混合，使之形成有比较广泛分子量分布的低粘度硅油，作为调配跑步机润滑油的基础油。
⑵硅油偶联剂：RSiX3。本例选用的基础油是甲基硅油，因此，X为甲氧基，R为有机基团，对聚合物有选择性。如氨基可与环氧树脂、酚醛树脂、尼龙或一些热固性树脂结合，而乙烯基及甲基丙烯酰氧基可与聚酯偶联效果好。跑带底部与跑板对磨面的材料为聚酯纤维（涤纶），应选用含甲基丙烯酰氧基一类的偶联剂，使硅油有效粘附在跑带纤维层表面。本例使用KH-570硅烷偶联剂：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（辽宁盖州化工有限公司产品）。
跑板-跑带对摩体系的另一面为跑板耐磨层。目前，跑板耐磨层普遍为三聚氰胺甲醛树脂，也有部分为酚醛树脂。本例选用KH-560硅烷偶联剂：γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（辽宁盖州化工有限公司产品）。
硅烷偶联剂的加入，目的是使基础油粘附在对磨面上，尽量避免粘附在辊筒上，因跑步机高速运行时，辊筒高速旋转所产生的离心力将油甩出。KH-560与跑板耐磨层结合，另一端与硅油结合；KH-570与跑带纤维结合，另一端与硅油结合。这样，对磨面就可以形成多分子层的润滑体系，避免干摩擦。
另一方面，偶联剂价格昂贵，在保证粘附性能的前提下，不宜多用。多用一方面成本高，而且其本身润滑性不好。试验及评价方法（用6台相同型号的跑步机）：跑带纤维层涂一层润滑油，其中一台为基础油，另外5台为不同比例的KH-560、KH-570。在低速下（3km/h）调整跑带张力，使各台机初始消耗电流一致，且载荷一致。然后加速至18km/h，观察电流值的变化（实际上是摩擦系数的变化）。经试验，每100份基础油加入KH-560：4.5份、KH-570：7份，效果最好。
⑶抗静电剂：在跑步机的对摩体系中，涤纶纤维的体积电阻为1012-1014Ώ.cm。三聚氰胺甲醛树脂为1012-1014Ώcm、酚醛树脂为109-1012Ώ.cm、硅油1015Ώ.cm，这些材料的电阻值很大，容易积聚电荷而产生静电。在润滑油中加入抗静电剂，本例使用上海助剂厂有限公司抗静电剂TM:三羟乙基甲基铵硫酸甲酯盐，加入量为1.5%。可使润滑油体积电阻降至108Ω.cm，继续加入用量的话可将其体积电阻降至106-107Ώ.cm，但一般认为体积电阻在109Ω.cm以下时，已经不易产生静电。
⑷配方表：基础油100，KH-560：4.5，KH-570:7，抗静电剂TM:1。
⑸工艺流程：基础油调配（按1:1:1比例）搅拌混合均匀后，加入KH-560和KH-570，边加入边搅拌，然后加入TM搅拌均匀，密封静置24小时后再搅拌，然后用三辊研磨机研磨，密封待用。本品适用于跑带纤维层为涤纶，跑板耐磨层为三聚氰胺甲醛树脂或酚醛树脂的跑步机。
实施例2：
对于一些用于商业用途的跑步机，每天长时间大负荷运行，且希望更加可靠、耐用。在润滑油方面，可作进一步调整。
⑴基础油：使用甲基苯基硅油。甲基苯基硅油比相同粘度的二甲基硅油具有更高的粘温系数，更低的凝固点和闪点，随着苯基摩尔分数的增加，其润滑性提高。我们选用粘度为125mm2/s，苯基含量是25%的DC-550(Dow Corning公司产品)作为基础油。
⑵硅烷偶联剂：仍可选用KH-560和KH-570配合，KH-560：4.5份，KH-570：7份。
⑶抗磨润滑剂：加入5-10份微粉石墨FS-1(青岛天和石墨有限公司)，一方面可进一步提升润滑油的润滑性能，另一方面也使润滑油的体积电阻率降下来。石墨量加至6份，润滑油的体积电阻为109Ω.cm、加入8份为108Ω.cm，加入10份为107Ω.cm。因此，加入微粉石墨之后，无需再加抗静电剂。
⑷工艺流程：
基础油计量，加热至120℃，搅拌下加入微粉石墨，继续搅拌半小时，停止加热。边搅拌边降温，温度降至65-70℃时，分别加入KH-560和KH-570，完全分散均匀后，停止搅拌，密封降温至常温。在常温下用三辊研磨机研磨即为成品，密封待用。
实施例3：
考虑到甲基苯基硅油价格昂贵，而甲基苯基硅油DC-550与二甲基硅油PMX-200相溶， 用40～60%的DC-550与40～60%的PMX-200并用作为基础油，其余按实施例2。

Claims (3)

1.一种跑步机润滑油，其特征在于，其组分包含两种分别具有不同有机官能团的硅烷偶联剂，两种所述硅烷偶联剂的质量比占润滑油的10%至20%，其中一种硅烷偶联剂选自KH-570，另一种硅烷偶联剂选自KH-560或KH-550。
2.根据权利要求1所述的跑步机润滑油，其特征在于，跑步机润滑油的摩擦系数＜0.04。
3.根据权利要求1所述的跑步机润滑油，其特征在于，跑步机润滑油的体积电阻＜109Ω·cm。
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