一種水基高溫輪帶劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑劑的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種環(huán)保型水基高溫輪帶劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前，在水泥行業(yè)的回轉(zhuǎn)窯、鋼鐵和化工等行業(yè)的高溫設(shè)備中，潤滑技術(shù)是生產(chǎn)的 關(guān)鍵環(huán)節(jié)；潤滑劑的發(fā)展制約著行業(yè)的發(fā)展。以回轉(zhuǎn)窯為例，回轉(zhuǎn)窯是水泥廠生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè) 備。它通過齒輪轉(zhuǎn)動，中間有三組托輪和輪帶構(gòu)成的支撐，做回轉(zhuǎn)運動；墊板是位于回轉(zhuǎn)窯 體和輪帶之間的弧形的間隙排列的條狀支撐，它起著冷卻筒體和輪帶、傳遞扭矩和便于安 裝輪帶的作用。
[0003] 回轉(zhuǎn)窯輪帶起支撐窯體的作用，輪帶與窯體之間存在一定的間隙，在回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn) 過程中輪帶與窯體發(fā)生相對運動，形成滑動摩擦副。因此，輪帶內(nèi)表面與其相對應(yīng)位置的窯 體墊板之間的潤滑就必須給于足夠的關(guān)注。如果該區(qū)域潤滑不足或是潤滑不當會造成墊板 的加速磨損，影響窯體運行的平穩(wěn)性，從而導(dǎo)致窯磚的穩(wěn)固性減小甚至脫落而造成停窯，減 產(chǎn)。
[0004] 回轉(zhuǎn)窯輪帶在270°C-370°c高溫和數(shù)十噸重負荷下長期連續(xù)工作，工況條件十分 苛刻。目前，市場上的產(chǎn)品主要以油基產(chǎn)品為主，如中國專利CN102559348A公開了以聚 a-烯烴合成油49%-69%、復(fù)合磺酸鈣基脂10%-30%、復(fù)合金屬皂10%-40%、納米膠體二硫化 鉬粉2%-5%、膠體石墨粉2%-4%、納米軟金屬粉1. 5%-3%、抗燃劑5%-6%為組分調(diào)和成回轉(zhuǎn)窯 輪帶潤滑油，其能形成高強度的高溫保護潤滑膜，有效地防止回轉(zhuǎn)窯抖動、扭曲、變形及耐 火磚脫落。油基類雖然油較好的潤滑性，但是，其在300°C高溫情況下，油品的氧化及揮發(fā)嚴 重，油品冒煙嚴重，并且可能發(fā)生火災(zāi)，不僅污染環(huán)境，而且危及設(shè)備的安全使用。純水基輪 帶劑在高溫下?lián)]發(fā)速度快，無閃點，無冒煙情況，但是難以保證持續(xù)有效的潤滑。
[0005] 隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)境的保護、節(jié)約能源的日益重視，目前，廣泛采用的油基輪帶 劑存在生物降解性差，污染環(huán)境的缺點，正面臨環(huán)境要求的嚴峻考驗，而水基潤滑產(chǎn)品的潤 滑性能無法達到令人滿意的程度；因此，開發(fā)環(huán)境友好、耐高溫、潤滑性能好、使用安全的輪 帶劑產(chǎn)品成為新的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提出了一種水基高溫輪帶劑及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中潤滑劑不耐 高溫容易冒煙著火而影響設(shè)備安全使用的問題。
[0007] 本發(fā)明的一種水基高溫輪帶劑，其主要是通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)的： 所述輪帶劑由以下重量百分比的組分組成：固體添加劑〇. 5-45% ;基礎(chǔ)油20-30% ;潤滑 劑2-5% ;乳化劑12-15% ;防腐防銹劑5-7% ;殺菌劑3-5% ;水余量；所述殺菌劑為由水性殺菌 劑和油性殺菌劑組成的復(fù)合殺菌劑。
[0008] 由于回轉(zhuǎn)窯輪帶的使用工況在270°C-370°C這種苛刻的條件下，普通的潤滑油脂 無法在此工況下長期起到潤滑作用。本發(fā)明采用固體添加劑在基礎(chǔ)油、潤滑劑、乳化劑和水 的協(xié)同作用下，得到一種既具有油基油脂優(yōu)越的潤滑性能，同時又具有水基潤滑劑高揮發(fā)、 無冒煙和耐高溫的特性；此外，本發(fā)明還添加了防腐防銹劑和復(fù)合殺菌劑，進一步提高了輪 帶劑的綜合性能，提高了輪帶劑的時效性能，延長了其使用壽命。本發(fā)明的輪帶劑還具有對 環(huán)境無污染，對人體無危害，可生物降解的特性，是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品。
[0009] 優(yōu)選地，所述乳化劑為由陰離子性表面活性劑和非離子表面活性劑組成的復(fù)合乳 化劑，陰離子性表面活性劑和非離子表面活性劑的重量比為1:3-1:4 ;所述復(fù)合殺菌劑中， 水性殺菌劑和油性殺菌劑的重量比為2:1-2:3 ;所述固體添加劑為鱗片狀石墨粉、膠體石 墨粉、二硫化鉬、銅粉、鋁粉、氰尿酸三聚氰胺中的任意一種或幾種。
[0010] 本發(fā)明選用的乳化劑是復(fù)配組合物形式的復(fù)合乳化劑，同時含有陰離子表面活性 劑和非離子表面活性劑，這種復(fù)合乳化劑使整個體系具有很強的穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)油皂析 出的現(xiàn)象，大大提高了產(chǎn)品的使用性能。
[0011] 本發(fā)明采用的殺菌劑也是復(fù)配組合物形式的復(fù)合殺菌劑，其既含有細菌殺菌劑油 又含有真菌殺菌劑，提高了產(chǎn)品的時效性能，這樣延長了產(chǎn)品的使用壽命，降低了生產(chǎn)成 本。
[0012] 本發(fā)明采用石墨粉及其組合物形式的固體添加劑，石墨粉中99. 5%以上的顆粒粒 徑小于10ym，其余小于15ym。由于石墨具有六方晶體結(jié)構(gòu)，在層狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部，相鄰的碳 原子以共價鍵牢固結(jié)合，不易破壞；層與層之間靠微弱的范德華力結(jié)合，在遭受剪切力作用 時，層與層之間易于滑動，起到潤滑作用；同時由于石墨具有非常穩(wěn)定的性質(zhì)，在600°C高 溫以上仍能起到良好的潤滑作用；因此，非常適合作為輪帶劑的高溫潤滑劑。
[0013] 具體地，所述復(fù)合乳化劑為由吐溫-80、石油磺酸鈉和司盤-80組成，所述吐 溫-80、石油磺酸鈉和司盤-80的重量比為6:2:1-3:1:0. 1 ;所述復(fù)合殺菌劑為由BK、 BIT-20和IPBC組成，所述BK、BIT-20和IPBC的重量比為10:5:1-10:10:1 ;所述潤滑劑為 由季戊四醇油酸酯和聚醚組成，所述季戊四醇油酸酯和聚醚的重量比為2:1-4:1。
[0014] 本發(fā)明中采用吐溫-80、石油磺酸鈉和司盤-80組成復(fù)合乳化劑，采用BK、BIT-20 和IPBC組成復(fù)合殺菌劑，采用季戊四醇油酸酯和聚醚組成復(fù)合潤滑劑，這些原料來源充 足，成本低，所得產(chǎn)品對環(huán)境無污染，易于處理。
[0015] 吐溫-80即Tween-80,中文名稱為聚山梨酯-80 ;是一種性能優(yōu)良的非離子型表面 活性劑，具有乳化作用；石油磺酸鈉又稱烷基磺酸鈉，溶于水而成半透明液體，是一種性能 優(yōu)良的陰離子型表面活性劑；司盤-80即Span-80,中文名稱為山梨糖醇酐油酸酯，也是一 種性能優(yōu)良的非離子型表面活性劑。
[0016] BK又名三丹油，化學(xué)名為1，3, 5-三（2-羥乙基）-六氫-三嗪，屬于水基殺菌劑， 適宜高pH和高溫環(huán)境；BIT-20化學(xué)名為1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，屬于對細菌、酵母菌 和霉菌均有效的廣譜殺菌劑，持續(xù)時間長，氣味低，安全性好，尤其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定；IPBC 化學(xué)名為3-碘代-2-丙炔基-丁基甲氨酸酯，屬于高效低毒型殺真菌劑，作用時間長，性比 價高。
[0017] 季戊四醇油酸酯具有優(yōu)異的潤滑性能、粘度指數(shù)高、抗燃性好，生物降解率達90% 以上，是一種優(yōu)異的油性劑；聚醚又稱聚乙二醇醚，無毒、無腐蝕性，溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定，是一 種性能優(yōu)異的潤滑劑。
[0018] 具體地，所述基礎(chǔ)油為礦物油、偏苯三酸酯及PAO中的任意一種或幾種；所述防腐 防銹劑為三乙醇胺、癸二酸三乙醇胺酯、苯駢三氮唑中任意一種或幾種。
[0019] 本發(fā)明的基礎(chǔ)油可以為礦物油、偏苯三酸酯，也可以為PAO,PA0為PolyAlpha Olefin的簡稱，又稱聚a烯烴PA0,是四類合成基礎(chǔ)油，具有良好的粘溫性能和低溫流動 性。本發(fā)明的防腐防銹劑可以為三乙醇胺、癸二酸三乙醇胺酯，也可以為苯駢三氮唑；其中， 癸二酸三乙醇胺酯可以直接合成使用，也購買現(xiàn)有的成品，癸二酸三乙醇胺酯作為一種合 成防腐防銹劑具有防腐和防銹的雙重特性。
[0020] 本發(fā)明的一種水基高溫輪帶劑的制備方法，其主要是通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn) 的： 包括以下步驟：1)取潤滑劑、乳化劑、油性殺菌劑依次添加到基礎(chǔ)油中，于50-60°C下， 充分攪拌，得油相混合液；2)取防腐防銹劑、水性殺菌劑依次添加到水中，充分溶解，得水相 溶液；3)將步驟2)所得水相溶液添加到步驟1)所得油相混合液中，攪拌均勻，得乳化液； 4)將固體添加劑添加到步驟3)所得乳化液中，攪拌，得膠質(zhì)混合物；5)將步驟4)所得膠質(zhì) 混合物，均質(zhì)，即得產(chǎn)品。
[0021] 本發(fā)明制備工藝簡單，條件溫和，生產(chǎn)成本低，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；并且，產(chǎn)品性能優(yōu) 良，兼具了油基潤滑劑和水基潤滑劑的雙重特性，同時，又克服了油基潤滑劑和水基潤滑劑 不可避免的缺陷，是一種性價比非常高的產(chǎn)品。
[0022] 具體地，所述步