一種鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂及其制備方法，該潤(rùn)滑脂包括如下原料：基礎(chǔ)油、高堿值合成磺酸鹽、烷基苯磺酸、12?羥基硬脂酸及抗氧劑等；制法為將高堿值合成磺酸鹽、烷基苯磺酸、水及部分基礎(chǔ)油混合加熱后加入異丙醇及無(wú)機(jī)酸形成凝膠，然后加入氫氧化鈣乳液和硼酸溶液，反應(yīng)并脫水后，加入部分基礎(chǔ)油和12?羥基硬脂酸反應(yīng)，最后加入余量基礎(chǔ)油及抗氧劑，即得。優(yōu)點(diǎn)為該潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的耐高低溫性、低溫泵送性、成霧性、極壓抗磨性、抗水性、粘附性及防銹性；同時(shí)，采用本發(fā)明制備方法制得相同稠度的潤(rùn)滑脂所需高堿值合成磺酸鹽的含量較現(xiàn)有方法下降了5％左右，大大增強(qiáng)了潤(rùn)滑脂的低溫流動(dòng)性及成霧性能。
【專利說(shuō)明】
一種鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于潤(rùn)滑脂領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 列車(chē)在行駛時(shí)，由于列車(chē)在運(yùn)行中傾斜，造成車(chē)輪輪緣與鋼軌內(nèi)側(cè)相接觸，從而產(chǎn) 生經(jīng)常性摩擦。尤其是當(dāng)列車(chē)運(yùn)行在彎道路段時(shí)，由于離心力作用，車(chē)輪向鋼軌擠壓，造成 鋼軌的內(nèi)側(cè)面與車(chē)輪輪緣劇烈摩擦而嚴(yán)重磨損，縮短了鋼軌和車(chē)輪的使用壽命。采用輪緣 潤(rùn)滑劑對(duì)鋼軌和車(chē)輪進(jìn)行潤(rùn)滑是減少輪緣和鋼軌間的摩擦力、降低機(jī)車(chē)動(dòng)力損耗、改善輪 軌相互作用及減輕輪軌磨損最有效的方法。
[0003] 根據(jù)輪緣潤(rùn)滑的工況特點(diǎn)，要求輪緣潤(rùn)滑脂應(yīng)具備以下性能：（1)耐高溫性:列車(chē) 在下坡行駛時(shí)，車(chē)輪與鋼軌之間的摩擦熱可使車(chē)輪溫度升至200°C以上，因此，為保證脂不 流失或滑落，發(fā)揮其正常的潤(rùn)滑作用，輪緣潤(rùn)滑脂必須具有較高的滴點(diǎn)；（2)良好的粘溫性： 北方地區(qū)，冬季氣溫最低在-30°C左右，夏季氣溫高達(dá)40°C以上，要求輪緣潤(rùn)滑脂沒(méi)有明顯 變稠或變稀的現(xiàn)象，以保證正常噴涂；（3)優(yōu)良的極壓抗磨性：由于輪軌摩擦副的特殊性，只 能在摩擦副表面形成邊界潤(rùn)滑，要求輪緣潤(rùn)滑脂必須具有優(yōu)良的極壓抗磨性能，才能滿足 輪緣與軌側(cè)接觸面負(fù)荷大、滑動(dòng)速度高的工況，達(dá)到減小滑動(dòng)阻力，保護(hù)金屬表面，降低輪 軌磨損的要求；（4)足夠的粘附能力和適宜的擴(kuò)展能力:足夠的粘附能力以克服車(chē)輪在運(yùn)行 中產(chǎn)生的離心力，不致被甩掉，同時(shí)能在噴涂區(qū)及時(shí)擴(kuò)展成均勻的油膜；（5)良好的抗水性 和防銹性：良好的抗水性以保證輪緣潤(rùn)滑脂在使用中不被雨水沖失和乳化，同時(shí)也要求潤(rùn) 滑脂不腐蝕輪軌并具有良好的防銹性能。
[0004] 此外，輪緣的潤(rùn)滑一般采用噴脂器對(duì)輪緣進(jìn)行定期噴脂，因此要求輪緣潤(rùn)滑脂具 有優(yōu)異的栗送性及成霧性，通過(guò)噴嘴后能形成均勻的霧狀，并沿直線方向覆蓋輪緣與軌側(cè) 的嚙合表面。若成霧性能不佳，會(huì)使噴出的部分潤(rùn)滑脂失去方向，噴向周邊部位造成污染； 若噴射到軌頂平面或踏面上，將會(huì)使輪緣踏面粘著系數(shù)下降，導(dǎo)致列車(chē)啟動(dòng)、上坡、加速或 制動(dòng)時(shí)車(chē)輪打滑，影響列車(chē)牽引力的正常發(fā)揮。
[0005] 隨著環(huán)保要求的越來(lái)越苛刻，鐵路機(jī)車(chē)用輪緣潤(rùn)滑脂還要求具有良好的可生物降 解性，不污染環(huán)境。國(guó)內(nèi)有關(guān)鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂的報(bào)道較少，多以礦物油為基礎(chǔ)油，月旨 肪酸混合鋰皂為稠化劑并加入多種添加劑而制成，低溫性能達(dá)不到要求，而且不具有可生 物降解性，對(duì)環(huán)境有污染。專利號(hào)為CN103013627,名稱為"一種機(jī)車(chē)輪緣用可生物降解潤(rùn)滑 脂及制備方法"的發(fā)明，公開(kāi)了采用鋰皂或鈣皂稠化酯類(lèi)油與植物油，并加入了多種添加 劑，不僅耐高溫抗氧化性差，而且所選用的極壓抗磨劑也不易降解，對(duì)環(huán)境仍會(huì)造成污染， 且目前國(guó)內(nèi)此類(lèi)產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口，價(jià)格較高。
[0006] 因此，現(xiàn)亟需研究開(kāi)發(fā)一種低溫性能強(qiáng)且生物可降解的機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種具有高滴點(diǎn)，優(yōu)異的低溫栗送性、成霧 性、極壓抗磨性、耐水性、粘附性及降噪性，且對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂;本 發(fā)明的第二目的是提供該潤(rùn)滑脂的制備方法。
[0008] 技術(shù)方案:本發(fā)明的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下原料:基礎(chǔ) 油55~75%、高堿值合成磺酸鹽15~30%、烷基苯磺酸0.8~2%、異丙醇1.0~1.5%、水2~ 4%、無(wú)機(jī)酸0.4~0.8 %、氫氧化鈣1.0~2.0 %、12-羥基硬脂酸1~3 %、硼酸1.5~3 %及抗 氧劑0.3~2 %。
[0009] 本發(fā)明采用上述原料制備的潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的低溫栗送性、成霧性、極壓抗磨性、 抗水性、粘附性及防銹性，優(yōu)選的，基礎(chǔ)油55~65%、高堿值合成磺酸鹽20~30%、烷基苯磺 酸1.0~1.5%、異丙醇1.0~1.5%、水2~3.5%、無(wú)機(jī)酸0.4~0.6%、氫氧化|丐1.3~1.8%、 12-羥基硬脂酸1.5~2.5%、硼酸1.75~2.75%及抗氧劑0.5~1.0% ;其中，烷基苯磺酸可 為12-烷基苯磺酸。
[0010] 進(jìn)一步說(shuō)，本發(fā)明采用的基礎(chǔ)油至少包含天然氣制合成油、聚α-烯烴合成油或酯 類(lèi)油中的一種，其在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為15~60mm 2/s，該條件下能夠有效提高潤(rùn)滑脂的低 溫性能，其中，酯類(lèi)油優(yōu)選可為三羥甲基丙烷油酸酯或癸二酸二辛酯，抗氧劑可為二苯胺或 苯基-α-萘胺。
[0011] 本發(fā)明采用的高堿值合成磺酸鹽優(yōu)選可為高堿值合成磺酸鈣或高堿值合成磺酸 鈣與高堿值合成磺酸鎂的復(fù)合物，其堿值為380~500mgK0H/g，且40°C運(yùn)動(dòng)粘度不高于 300mm 2/s，傾點(diǎn)不高于-25°C，能夠有效提高潤(rùn)滑脂的低溫性能。
[0012] 本發(fā)明制備鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂的方法包括如下步驟：
[0013] (1)按重量百分?jǐn)?shù)將高堿值合成磺酸鹽、烷基苯磺酸、水及部分基礎(chǔ)油混合，加熱 至60~80°C，制得混合物，其中，高堿值合成磺酸鈣與基礎(chǔ)油的質(zhì)量比為1.5~3:1;
[0014] (2)按重量百分?jǐn)?shù)將異丙醇及無(wú)機(jī)酸加至上述混合物中，加熱至90~100°C進(jìn)行恒 溫反應(yīng)至形成凝膠；
[0015] (3)按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將氫氧化鈣和硼酸分別配制成乳液和溶液后，依次加入上述凝 膠中，先在90~100°C下反應(yīng)30~60min，再加熱至130~145°C進(jìn)行脫水后，加入部分基礎(chǔ)油 和12-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)20~40min，最后加熱至180~190°C，反應(yīng)15~30min，其中，所述 部分基礎(chǔ)油占剩余基礎(chǔ)油的1/3~1/2;
[0016] (4)加入余量基礎(chǔ)油，將反應(yīng)體系的溫度降至80~100°C，加入抗氧劑，并混合研磨 分散，經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得潤(rùn)滑脂。
[0017] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為：制備的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑 月旨，其不僅外觀細(xì)膩，且具有優(yōu)異的耐高低溫性(低溫可達(dá)_40°C)、低溫栗送性、成霧性、極 壓抗磨性、抗水性、粘附性及防銹性的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，該潤(rùn)滑脂能夠有效減少機(jī)車(chē) 輪緣和鋼軌間的摩擦力，避免產(chǎn)生噪音，且具有優(yōu)越的生物可降解性，環(huán)保無(wú)污染；同時(shí)，本 發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，環(huán)保無(wú)污染。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 本發(fā)明的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下原料：基礎(chǔ)油55~ 75%、高堿值合成磺酸鹽15~30%、烷基苯磺酸0.8~2%、異丙醇1.0~1.5%、水2~4%、無(wú) 機(jī)酸0.4~0.8 %、氫氧化鈣1.0~2.0 %、12-羥基硬脂酸1~3%、硼酸1.5~3%及抗氧劑0.3 ~2%〇
[0020] 本發(fā)明通過(guò)選擇特殊性能參數(shù)的高堿值合成磺酸鹽及合適的基礎(chǔ)油，兩者協(xié)同作 用，并添加烷基苯磺酸、異丙醇、無(wú)機(jī)酸、氫氧化鈣、12-羥基硬脂酸、硼酸及抗氧劑等，從而 制得不僅外觀細(xì)膩，且具有優(yōu)異的耐高低溫性(低溫可達(dá)_40°C)、低溫栗送性、成霧性、極壓 抗磨性、抗水性、粘附性及防銹性的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，該潤(rùn)滑脂能夠有效減少機(jī)車(chē)輪 緣和鋼軌間的摩擦力，避免產(chǎn)生噪音，且具有優(yōu)越的生物可降解性，環(huán)保無(wú)污染。
[0021] 本發(fā)明采用的上述原料均可從從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)得到。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 原料組成:基礎(chǔ)油(聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油及三羥甲基丙烷油酸酯)58.55%、高堿值 合成磺酸鈣28.5 %、12-烷基苯磺酸1.5 %、異丙醇1.2 %、水3 %、醋酸0.4 %、氫氧化鈣 1.84%、12-羥基硬脂酸2.01 %、硼酸2.51 %及二苯胺0.5%，其中，基礎(chǔ)油在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng) 粘度為32mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為400mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為235mm 2/s，傾 點(diǎn)為-34°C。
[0024]制備方法：
[0025] (1)將18kg的聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油PA0_6、28 · 5kg的高堿值合成磺酸鈣，1 · 5kgl2- 烷基苯磺酸和3kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜 中混合，加熱至75°C，制得混合物；
[0026] (2)將1.2kg異丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至95°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)90min，至形成凝膠；
[0027] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，依次加入1.84kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和用2.51kg硼酸調(diào)配成的溶 液，并在95°C下復(fù)合反應(yīng)45min，繼續(xù)升溫至140°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入15kg聚α-烯 烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6和2.0lkgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)30min，最后升溫至185°C，高溫?zé)捴?30min；
[0028] (4)加入25.57kg三羥甲基丙烷油酸酯，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至90°C，加入0.5kg二 苯胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑 脂。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 原料組成:基礎(chǔ)油（天然氣制合成油GTL100及癸二酸二辛酯）58.63 %、高堿值合成 磺酸鈣26.5 %、12-烷基苯磺酸1.62 %、異丙醇1.3 %、水3.5 %、磷酸0.5 %、氫氧化鈣2 %、 12-羥基硬脂酸2.2%、硼酸2.75%及苯基-α-萘胺1 %，其中，基礎(chǔ)油在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為 20mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為400mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為235mm 2/s，傾點(diǎn)為-34。。。
[0031]制備方法：
[0032] (1)將13kg天然氣制合成油GTL100、26 · 5kg的高堿值合成磺酸鈣、1 ·62kgl2-烷基 苯磺酸和3.5kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜中 混合，加熱至80°C，制得混合物；
[0033] (2)將1.3kg異丙醇和0.5kg磷酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至98°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)60min，至形成凝膠；
[0034] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，依次加入2.0kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和2.75kg硼酸調(diào)配成的溶液， 并在98°C下復(fù)合反應(yīng)60min;繼續(xù)升溫至145 °C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入19kg天然氣制合 成油GTL100和2.2kgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)35min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?0min;
[0035] (4)加入26.63kg癸二酸二辛酯，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至85°C，加入1.0kg苯基-α-萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑 脂。
[0036] 實(shí)施例3
[0037]原料組成為:基礎(chǔ)油（天然氣制合成油GTL250及癸二酸二辛酯）67.8%、高堿值合 成磺酸鈣21 %、12-烷基苯磺酸1.06 %、異丙醇1 %、水2.5 %、醋酸0.5 %、氫氧化鈣1.3 %、 12-羥基硬脂酸1.45%、硼酸1.8%及苯基-α-萘胺1.5%，其中，基礎(chǔ)油在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度 為28mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為400mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為235mm 2/s，傾點(diǎn) 為-34。。。
[0038]制備方法：
[0039] (1)將10.5kg天然氣制合成油GTL250、21.0kg的高堿值合成磺酸鈣、1.06kgl2-烷 基苯磺酸和2.5kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜 中混合，加熱至80 °C;
[0040] (2)將1.0kg異丙醇和0.5kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至95°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0041] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入1.3kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和1.8kg硼酸調(diào)配成的溶 液，并在95°C下復(fù)合反應(yīng)45min;繼續(xù)升溫至140°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入25.3kg天然 氣制合成油GTL250和1.45kgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)30min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?30min；
[0042] (4)加入32kg癸二酸二辛酯，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至90°C，加入1.5kg苯基-α-萘 胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂。
[0043] 對(duì)比例1
[0044] 原料組成為:基礎(chǔ)油（天然氣制合成油GTL250及癸二酸二辛酯）63.2%、高堿值合 成磺酸鈣25.8%、12-烷基苯磺酸1.06%、異丙醇1 %、水2.5%、醋酸0.5 %、氫氧化鈣1.3 %、 12-羥基硬脂酸1.45%、硼酸1.8%及苯基-α-萘胺1.5%，其中，基礎(chǔ)油在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度 為20mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為400mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為235mm 2/s，傾點(diǎn) 為-34。。。
[0045] 制備方法：
[0046] (1)將26 · 0kg天然氣制合成油GTL250、25 · 8kg的高堿值合成磺酸鈣、1 · 06kgl2-烷 基苯磺酸和2.5kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜 中混合，加熱至80 °C;
[0047] (2)將1.0kg異丙醇和0.5kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至95°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0048] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入1.3kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液、1.8kg硼酸調(diào)配成的溶 液及1.45kgl2-羥基硬脂酸，并在95°C下復(fù)合反應(yīng)45min，繼續(xù)升溫至140°C進(jìn)行脫水，脫水 完畢后，加入9.8kg天然氣制合成油GTL250，繼續(xù)升溫至190°C，高溫?zé)捴?0min;
[0049] (4)加入27.4kg癸二酸二辛酯，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至90°C，加入1.5kg抗氧劑，并 混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得潤(rùn)滑脂。
[0050] 將實(shí)施例1-3及對(duì)比例1制得的潤(rùn)滑脂進(jìn)行性能檢測(cè)，并將獲得的結(jié)果如表1所示。 [0051]表1各實(shí)施例潤(rùn)滑脂的理化性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0052]
[0054]由表1可知，實(shí)施例1-3制得的潤(rùn)滑脂的不僅耐高溫性能強(qiáng)，且其具有良好的粘溫 性及極壓抗磨性，此外，由實(shí)施例3及對(duì)比例1的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明通過(guò)合理控制轉(zhuǎn)化階段基 礎(chǔ)油與高堿值合成磺酸鈣的比例，并采取在脫水完畢，反應(yīng)體系無(wú)水的條件下加入12-羥基 硬脂酸，使得制備相同稠度的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂所需高堿值合成磺酸鈣的含量下降了 4.8%，大大增強(qiáng)了潤(rùn)滑脂的低溫流動(dòng)性和成霧性能。
[0055] 對(duì)比例2
[0056] 原料組成與實(shí)施例1相同，不同之處在于制備方法，具體為:步驟（1)中加入相同量 的基礎(chǔ)油后，剩余的基礎(chǔ)油全在步驟⑷中加入。將制得的潤(rùn)滑脂進(jìn)行性能檢測(cè)，獲得的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
[0057] 表2實(shí)施例1及對(duì)比例2制得的潤(rùn)滑脂的性能對(duì)照表
[0058]
[0060]從表2的結(jié)果可以看出，本發(fā)明采用三步法加入基礎(chǔ)油能夠有效提高潤(rùn)滑脂的稠 度、低溫性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，這是由于在最高煉制溫度之前加入基礎(chǔ)油可使?jié)櫥械牟?分游離態(tài)基礎(chǔ)油處于皂結(jié)構(gòu)內(nèi)部而成為膨化油，從而提高脂的稠度，且基礎(chǔ)油不易受重力 作用而析出，確保潤(rùn)滑脂具有較好的膠體安定性。
[0061 ] 對(duì)比例3
[0062] 制備方法與實(shí)施例1相同，不同之處在于原料組成，本實(shí)施例采用常用的高堿值合 成磺酸鈣，其堿值為410mgK0H/g，且40°C運(yùn)動(dòng)粘度為782mm 2/s，傾點(diǎn)為-9°C。將制得的潤(rùn)滑 脂進(jìn)行性能檢測(cè)，獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
[0063] 表3實(shí)施例1及對(duì)比例3制得的潤(rùn)滑脂理化性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)
[0064]
[0065] 通過(guò)上表3中的低溫錐入度和相似粘度可以看出，本發(fā)明采用特殊性能參數(shù)的高 堿值合成磺酸鈣制備的潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的低溫性能，解決了傳統(tǒng)原料制備復(fù)合磺酸鈣基脂 低溫性能差的問(wèn)題。這是由于傳統(tǒng)的高堿值合成磺酸鈣原料多采用礦物油作為稀釋油，且 受合成工藝的影響制備出來(lái)的高堿值合成磺酸鈣的粘度較大、傾點(diǎn)高，而高堿值合成磺酸 鈣作為復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂制備的主要組分，對(duì)制備的潤(rùn)滑脂低溫性能會(huì)產(chǎn)生較大的影 響。
[0066] 實(shí)施例4
[0067]原料組成為:天然氣制合成油GTL250 55%、高堿值合成磺酸鈣與高堿值合成磺酸 鎂的的復(fù)合物30 %、12-烷基苯磺酸1 %、異丙醇1.5 %、水3.5 %、醋酸0.6 %、氫氧化鈣 1.8%、12-羥基硬脂酸2.5%、硼酸2.75 %及苯基-α-萘胺1.35%，其中，天然氣制合成油 GTL250在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為44mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為500mgK0H/g，其在40°C 運(yùn)動(dòng)粘度為273mm/s，傾點(diǎn)為-30°C。
[0068]制備方法：
[0069] (1)將20kg天然氣制合成油GTL250，30kg的高堿值合成磺酸鈣與合成磺酸鎂的復(fù) 合物，lkgl2-烷基苯磺酸和3.5kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹 鋼密閉反應(yīng)釜中混合，加熱至60°C ;
[0070] (2)將1.5kg異丙醇和0.6kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至90°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0071] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入1.8kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和2.75kg硼酸調(diào)配成的 溶液，并在l〇〇°C下復(fù)合反應(yīng)30min;繼續(xù)升溫至130°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入11.67kg 天然氣制合成油GTL250和2.5kgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)20min，最后升溫至180°C，高溫?zé)?制15min;
[0072] (4)加入23.331^天然氣制合成油6幾250，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至80°(：，加入 1.35kg苯基-α-萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī) 車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂。
[0073] 實(shí)施例5
[0074]原料組成為：聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6 65%、高堿值合成磺酸鈣與高堿值合成 磺酸鎂的的復(fù)合物20%、12-烷基苯磺酸2%、異丙醇1.2%、水4%、醋酸0.8%、氫氧化鈣 2 %、12-羥基硬脂酸1 %、硼酸3 %及苯基-α-萘胺1 %，其中，聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6在40 °(：時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為31mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為380mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為 178mm/s，傾點(diǎn)為-35°C。
[0075]制備方法：
[0076] (1)將6 · 67kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油PA0-6，20kg的高堿值合成磺酸鈣，2kgl2_烷基 苯磺酸和4kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜中混 合，加熱至60 °C;
[0077] (2)將1.2kg異丙醇和0.8kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至100°C，并保持 在該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0078] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入2kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和3kg硼酸調(diào)配成的溶液， 并在100°C下復(fù)合反應(yīng)30min;繼續(xù)升溫至145°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入29.165kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6和lkgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)40min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?15min；
[0079] (4)加入29.165kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油PA0-6,將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至100°C，加入 lkg苯基-α_萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē) 輪緣用潤(rùn)滑脂。
[0080] 實(shí)施例6
[00811原料組成為:三羥甲基丙烷油酸酯58.55%、高堿值合成磺酸鈣30%、12-烷基苯磺 酸1.5 %、異丙醇1 %、水2 %、醋酸0.4%、氫氧化鈣1.3%、12-羥基硬脂酸3 %、硼酸1.75 %及 苯基-α-萘胺0.5%，其中，三羥甲基丙烷油酸酯在40°C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為19mm2/s，高堿值合 成磺酸鈣的堿值為380mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為178mm/s，傾點(diǎn)為-35°C。
[0082]制備方法：
[0083] (1)將20kg三羥甲基丙烷油酸酯，30kg的高堿值合成磺酸鈣，1.5kgl2-烷基苯磺酸 和2kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜中混合，加熱 至 60。。；
[0084] (2)將lkg異丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至100°C，并保持在 該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0085] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入1.3kg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和1.75kg硼酸調(diào)配成的 溶液，并在100 °C下復(fù)合反應(yīng)30min;繼續(xù)升溫至145 °C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入12.85kg 三羥甲基丙烷油酸酯和3kgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)40min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?15min；
[0086] (4)加入25.7kg三羥甲基丙烷油酸酯，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至100°C，加入0.5kg苯 基-α_萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用 潤(rùn)滑脂。
[0087] 實(shí)施例7
[0088]原料組成為:基礎(chǔ)油(天然氣制合成油GTL100、三羥甲基丙烷油酸酯及聚α-烯烴合 成基礎(chǔ)油）55 %、高堿值合成磺酸鈣30 %、12-烷基苯磺酸2 %、異丙醇1.5 %、水3.2 %、醋酸 0.8 %、氫氧化鈣1 %、12-羥基硬脂酸1.5 %、硼酸3 %及苯基-α-萘胺2 %，其中，基礎(chǔ)油在40 °(：時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為15mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為380mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為 178mm/s，傾點(diǎn)為-35°C。
[0089] 制備方法：
[0090] (1)將10kg天然氣制合成油GTL100，30kg的高堿值合成磺酸鈣，2kgl2_烷基苯磺酸 和3.2kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜中混合，加 熱至60°C;
[0091] (2)將1.5kg異丙醇和0.8kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至100°C，并保持 在該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0092] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入lkg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和3kg硼酸調(diào)配成的溶液， 并在100°C下復(fù)合反應(yīng)30min;繼續(xù)升溫至145°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入15kg三羥甲基 丙烷油酸酯和1.5kgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)40min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?5min;
[0093] (4)加入30kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至l〇〇°C，加入2kg苯基-α_萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn) 滑脂。
[0094] 實(shí)施例8
[0095] 原料組成為：聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6 75%、高堿值合成磺酸鈣15%、12-烷基 苯磺酸0.8%、異丙醇1.5%、水3.5%、醋酸0.4%、氫氧化鈣1 %、12-羥基硬脂酸1 %、硼酸 1.5 %及苯基-α-萘胺〇 . 3 %，其中，聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油ΡΑ0-6在40 °C時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為 60mm2/s，高堿值合成磺酸鈣的堿值為380mgK0H/g，其在40°C運(yùn)動(dòng)粘度為178mm/s，傾點(diǎn)為-35。。。
[0096] 制備方法：
[0097] (1)將5kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油，15kg的高堿值合成磺酸鈣，0.8kgl2_烷基苯磺酸 和3.5kg水依次投入到帶有導(dǎo)熱油夾套加熱、雙向槳葉的200L不銹鋼密閉反應(yīng)釜中混合，加 熱至60°C;
[0098] (2)將1.5kg異丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，繼續(xù)加熱至100°C，并保持 在該溫度下持續(xù)攪拌反應(yīng)45min，至形成凝膠；
[0099] (3)取樣檢測(cè)紅外，在883CHT1處有方解石型碳酸鈣的吸收峰，且863CHT 1處無(wú)定型 碳酸鈣的吸收峰消失，接著依次加入lkg氫氧化鈣調(diào)配成的乳液和1.5kg硼酸調(diào)配成的溶 液，并在l〇〇°C下復(fù)合反應(yīng)30min;繼續(xù)升溫至145°C進(jìn)行脫水，脫水完畢后，加入35kg聚α-烯 烴合成基礎(chǔ)油和lkgl2-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)40min，最后升溫至190°C，高溫?zé)捴?5min;
[0100] (4)加入35kg聚α-烯烴合成基礎(chǔ)油，將反應(yīng)產(chǎn)物的溫度降至100°C，加入0.3kg苯 基-α_萘胺，并混合均勻后經(jīng)三輥研磨機(jī)分散，最后經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得鐵路機(jī)車(chē)輪緣用 潤(rùn)滑脂。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括如下原料:基礎(chǔ)油55 ~75%、高堿值合成磺酸鹽15~30%、烷基苯磺酸0.8~2%、異丙醇I.O~1.5%、水2~4%、 無(wú)機(jī)酸0.4~0.8 %、氫氧化鈣1.0~2.0 %、12-羥基硬脂酸1~3 %、硼酸1.5~3 %及抗氧劑 0.3 ~2%〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括如 下原料:基礎(chǔ)油55~65%、高堿值合成磺酸鹽20~30%、烷基苯磺酸1.0~1.5%、異丙醇1.0 ~1.5 %、水2~3.5 %、無(wú)機(jī)酸0.4~0.6 %、氫氧化鈣1.3~1.8 %、12-羥基硬脂酸1.5~ 2.5%、硼酸1.75~2.75%及抗氧劑0.5~1.0%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述高堿值合成磺 酸鹽為高堿值合成磺酸鈣，或高堿值合成磺酸鈣與高堿值合成磺酸鎂的復(fù)合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述基礎(chǔ)油包含天然氣 制合成油、聚α-烯烴合成油或酯類(lèi)油中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述基礎(chǔ)油40°C時(shí) 的運(yùn)動(dòng)粘度為15~60mm2/s。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述酯類(lèi)油為三羥甲基 丙烷油酸酯或癸二酸二辛酯。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述高堿值合成磺酸鹽 的堿值為380~500mgK0H/g，且40°C運(yùn)動(dòng)粘度不高于300mm 2/s，傾點(diǎn)不高于-25 °C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述烷基苯磺酸為12- 烷基苯磺酸。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂，其特征在于:所述抗氧劑為二苯胺或 苯基-α-萘胺。10. -種制備權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車(chē)輪緣用潤(rùn)滑脂的方法，其特征在于包括如下步 驟： (1) 按重量百分?jǐn)?shù)將高堿值合成磺酸鹽、烷基苯磺酸、水及部分基礎(chǔ)油混合，加熱至60 ~80°C，制得混合物，其中，高堿值合成磺酸鹽與基礎(chǔ)油的質(zhì)量比為1.5~3:1; (2) 按重量百分?jǐn)?shù)將異丙醇及無(wú)機(jī)酸加至上述混合物中，加熱至90~100°C進(jìn)行恒溫反 應(yīng)至形成凝膠； (3) 按重量百分?jǐn)?shù)將氫氧化鈣和硼酸分別配制成乳液和溶液后，依次加入上述凝膠中， 先在90~100 °C下反應(yīng)30~60min，再加熱至130~145°C進(jìn)行脫水后，加入部分基礎(chǔ)油和12-羥基硬脂酸攪拌反應(yīng)20~40min，最后加熱至180~190°C，反應(yīng)15~30min，其中，所述部分 基礎(chǔ)油占剩余基礎(chǔ)油的1/3~1/2; (4) 加入余量基礎(chǔ)油，將反應(yīng)體系的溫度降至80~100°C，加入抗氧劑，并混合研磨分 散，經(jīng)過(guò)濾、脫氣后，即制得潤(rùn)滑脂。
【文檔編號(hào)】C10N30/12GK105907448SQ201610284555
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】楊操
【申請(qǐng)人】江蘇龍?bào)纯萍脊煞萦邢薰?br>