一種環(huán)保型輪軌潤滑脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)保型輪軌潤滑脂，按質(zhì)量份數(shù)計，所述潤滑脂包含：基礎油70?95份，稠化劑1?20份，抗磨劑1?8份，抗氧劑0.05?3份，抗腐防銹劑0.02?1.5份，固體抗磨材料1?10份。其中，所述基礎油由酯類油和/或合成烴組成；本發(fā)明所述潤滑脂呈白色，具有優(yōu)良的低溫性能、可生物降解性、防腐蝕性、極壓抗磨性，無重金屬等有害元素，無(或低)毒，易泵送、噴涂、均勻霧化；能夠有效減少車輪輪緣磨耗，延長車輪、鋼軌的使用壽命，符合環(huán)保要求，可適用于?50～150℃寬溫度范圍下軌道交通輪軌的潤滑。
【專利說明】
一種環(huán)保型輪軌潤滑脂及其制備方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)保型輪軌潤滑脂及其制備方法，具體涉及一種用于鐵路機車、 城鐵(地鐵)機車車輛等軌道交通運輸領域車輪、鋼軌潤滑的環(huán)保型耐寒輪軌潤滑脂及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車輪與鋼軌是軌道交通特有的摩擦副，解決輪軌間的磨損問題是世界各國一直研 究與重視的難題。采用適宜的輪軌潤滑劑，是改善輪軌間磨損等問題行之有效的方法，其對 降低輪軌磨損、延長輪軌使用壽命、減少噪音污染、降低牽引能耗起著重要作用，還可節(jié)省 大量生產(chǎn)、維修成本。我國目前使用的輪軌潤滑劑主要是潤滑脂，而潤滑脂為一次性消耗材 料，其噴涂于車輪輪緣和鋼軌上，直接逸散到環(huán)境中，因此易造成環(huán)境污染，隨著我國國民 經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，環(huán)境保護日益得到重視，特別是近年來我國城市軌道交通的快速發(fā)展， 環(huán)保型輪軌潤滑脂的使用需求日益增加。
[0003] 環(huán)保型潤滑脂符合生態(tài)效應要求，其特點為：1、具有良好的潤滑性能，可通過節(jié)約 能耗來減少環(huán)境污染;2、對環(huán)境無毒害、影響?。?、能被生物降解，即在微生物作用下可大 部分分解為水、二氧化碳等對土壤、空氣無污染的產(chǎn)物。其中，生物降解性能是生態(tài)效應要 求中最主要的一個方面。此外，我國幅員遼闊，溫度跨度大，最低環(huán)境溫度可達-50°C左右， 因此研究使用溫度范圍寬、_50°C下流動栗送性好、耐寒、可生物降解的輪軌潤滑脂很有意 義。
[0004] US6429175中公開了一種潤滑脂，其以植物油作為基礎油，以膨潤土或/和鋰皂為 稠化劑，加入抗磨劑等功能添加劑，該潤滑脂具有高極壓性、好的抗水性和環(huán)保性，使用溫 度范圍為-25-150°C;
[0005] US4115282公開了一種可生物降解潤滑脂，其由10-95%的水，0.2-10 %易溶于水 的植物稠化劑，1-50%的植物或動物脂肪、油或相對應的甘油酯，0.05-5%的功能添加劑配 制而成，該潤滑脂為水基潤滑脂，使用溫度范圍較窄；
[0006] CN1854269公開了一種生物降解潤滑脂，其以植物油為基礎油，脂肪酸鋰鈣混合皂 為稠化劑，加入二硫代氨基鉍鹽與環(huán)烷酸鉍的混合極壓抗磨、抗氧劑、防銹劑等添加劑；
[0007] CN103013627公開了一種機車輪緣用可降解潤滑脂及制備方法，其以酯類油或/和 植物油為基礎油，并加入功能添加劑(抗氧劑、防銹劑、極壓抗磨劑、增粘劑)和固體填料石 墨（1000目）組成，生物降解率達80 % (重量法，參照CEC L-33-A-90方法）；
[0008] CN1032549公開了一種鐵路輪軌潤滑成膜膏，其以礦物油為基礎油，金屬皂為稠化 劑，添加固體潤滑劑M〇S 2、石墨、MCA、PTFE等，摩擦成膜劑以及增粘劑等，經(jīng)高溫煉制而成；
[0009] CN1032550A公開了一種白色固體潤滑成膜膏，其以礦物油等為基礎油，金屬皂為 稠化劑，添加固體潤滑劑MCA和PTFE，助潤滑劑氟化稀土以及成膜劑和增粘劑等；
[0010] CN102268319A公開了 一種白色潤滑脂組合物及制備方法，該組合物包含硬脂酸 和/或十二羥基硬脂酸稠化劑、白色透明礦物油和/或合成油的基礎油和添加劑，用于滿足 高速軸承、機械行業(yè)運轉(zhuǎn)軸承、微型電機軸承、齒輪傳動系統(tǒng)及儀器儀表的潤滑要求；
[0011]在我國目前應用多年的JH-1鐵路輪軌潤滑脂和BG-1#環(huán)保型輪軌潤滑脂（參見環(huán) 保型鐵路輪軌潤滑脂的開發(fā)研制，《中國鐵道科學》，2009(4))其使用石墨固體抗磨材料。 JH-1鐵路輪軌潤滑脂于90年代初開發(fā)，未考慮環(huán)保性能問題，并不易生物降解;而86-1#環(huán) 保型輪軌潤滑脂僅能適用于環(huán)境溫度高于_30°C條件下的輪軌潤滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型、可生物降解、超耐寒的輪軌潤滑脂，其具有優(yōu)良 的低溫性能、可生物降解性、防腐蝕性、極壓抗磨性，無重金屬等有害元素，無(或低)毒，易 栗送、噴涂、均勻霧化;能夠有效減少車輪輪緣與鋼軌的磨耗，延長車輪、鋼軌的使用壽命， 符合環(huán)保要求，可適用于-50~150 °C溫度范圍下軌道交通輪軌的潤滑。
[0013] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0014] 本發(fā)明提供一種環(huán)保型輪軌潤滑脂，按質(zhì)量份數(shù)計，所述潤滑脂包含:基礎油70-95份，稠化劑1-20份，抗磨劑1-8份，抗氧劑0.05-3份，抗腐防銹劑0.02-1.5份，固體抗磨材 料1-10份。
[0015]優(yōu)選地，按質(zhì)量份數(shù)計，所述潤滑脂包含:基礎油80-92份，稠化劑2-10份，抗磨劑 1-5份，抗氧劑0.05-1份，抗腐防銹劑0.05-1份，固體抗磨材料2-8份。
[0016] 其中，所述基礎油為酯類油和/或合成烴。
[0017] 優(yōu)選地，所述酯類油選自季戊四醇酯、三羥甲基丙烷酯或雙酯中的一種或多種；
[0018] 優(yōu)選地，所述酯類油的40°C運動粘度為10-40mm2/s，傾點小于-50°c ;
[0019] 優(yōu)選地，所述季戊四醇酯為季戊四醇脂肪酸酯;優(yōu)選為季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸 醋；
[0020] 優(yōu)選地，所述三羥甲基丙烷酯為三羥甲基丙烷庚酸酯；
[0021] 優(yōu)選地，所述雙酯為壬二酸二異辛酯和/或己二酸雙十三醇酯；
[0022] 優(yōu)選地，所述合成烴為聚α-烯烴(簡稱PA0);優(yōu)選地，所述聚α-烯烴的100°C運動粘 度為l-7mm2/s，傾點小于-50°C ;
[0023] 優(yōu)選地，在所述基礎油中，所述酯類油和合成烴的重量比為1:0~0.6,更優(yōu)選為1: 0~0·35〇
[0024] 優(yōu)選地，所述稠化劑選自脂肪酸鹽皂；
[0025] 優(yōu)選地，所述脂肪酸鹽皂為脂肪酸鋰皂和/或脂肪酸鈣皂；
[0026] 優(yōu)選地，所述脂肪酸鋰皂為C1Q-C2Q的脂肪酸鋰皂；
[0027] 優(yōu)選地，所述C1Q-C2Q的脂肪酸鋰皂為硬脂酸鋰皂和/或12-羥基硬脂酸鋰皂；
[0028] 優(yōu)選地，所述脂肪酸鈣皂為C1Q-C2Q的脂肪酸鈣皂;更優(yōu)選為12-羥基硬脂酸鈣皂；
[0029] 優(yōu)選地，所述抗磨劑為含硫、磷、硼或氮的抗磨劑；
[0030] 優(yōu)選地，所述抗磨劑選自二硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代磷酸酯(例如7611M)、 芳基磷酸胺(例如V692)或含氮硼酸酯中的一種或多種；
[0031 ]優(yōu)選地，所述抗氧劑為胺類和/或酚類抗氧劑；
[0032]優(yōu)選地，所述胺類抗氧劑選自N-苯基_α萘胺、二辛基二苯胺或烷基化二苯胺(例如 Τ534)中的一種或多種；
[0033]優(yōu)選地，所述酚類抗氧劑為2，6-二叔丁基酚和/或2，6-二叔丁基對甲酚；
[0034] 優(yōu)選地，所述抗腐防銹劑選自二正丁基氨基亞甲基苯三唑、苯駢三氮唑、苯三唑十 八胺、十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸半酯中的一種或多種；
[0035]優(yōu)選地，所述固體抗磨材料選自三聚氰胺氰尿酸酯、碳酸鈣或氟化石墨中的一種 或多種；
[0036]優(yōu)選地，所述固體抗磨材料的粒度<25μπι。
[0037]本發(fā)明所述潤滑油的制備方法包括以下步驟：
[0038] (1)按比例稱各原料，將稠化劑加入至40-60% (質(zhì)量百分比）的基礎油中，均勻攪 拌，稠化劑完全熔融后加熱，加入20-60 % (質(zhì)量百分比）的基礎油，降溫；
[0039] (2)將50-100% (質(zhì)量百分比）的抗氧劑和余量基礎油加入至步驟（1)得到的混合 物中，降溫后，加入抗磨劑、抗腐防銹劑、余量抗氧劑和固體抗磨材料，攪拌均勻，冷卻，研 磨，即得。
[0040]本發(fā)明所述潤滑油的制備方法中，所述步驟（1)中的加熱為加熱至175-220Γ，優(yōu) 選200-210 °C;
[0041 ] 優(yōu)選地，所述步驟(1)中的降溫為降溫至140_170°C。
[0042] 本發(fā)明所述潤滑油的制備方法中，所述步驟(2)中的降溫為降溫至85-95Γ ;
[0043] 優(yōu)選地，所述步驟(2)中所述冷卻至室溫；
[0044] 優(yōu)選地，所述步驟(2)中所述研磨次數(shù)為2-5次，優(yōu)選3次。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0046]本發(fā)明提供的輪軌潤滑用潤滑脂采用可生物降解性能好（降解率大于60%，0ECD 301B或ASTM D5864)、低溫性能優(yōu)異(傾點低于-50°C)的酯類或聚α-烯烴PA0(1-癸烯，也可 為辛烯或十二烯等直鏈α-烯烴的齊聚物)基礎油，適宜含量的皂分，采用了符合環(huán)保要求、 無重金屬等有害元素的脂肪酸金屬皂稠化劑、多種功能添加劑及無毒的固體抗磨材料以及 獨特的成脂工藝，保證了本發(fā)明提供的潤滑脂具有更好的流動性和低溫栗送性，可滿足在-50°C的極寒環(huán)境下正常使用，并可在-50~150°C的寬溫度范圍內(nèi)使用；
[0047]本發(fā)明提供的潤滑脂具有優(yōu)良的可生物降解性能，28天降解率可達60%以上 (OECD 301B或ASTM D5864)，無(或低)生物毒性，不含重金屬等有害元素，符合環(huán)境保護的 要求；
[0048]本發(fā)明優(yōu)選采用了多種抗磨添加劑和固體抗磨材料，保證了本發(fā)明提供的潤滑脂 抗摩擦磨損性能好，具有優(yōu)良的極壓抗磨性能，能有效減小車輪輪緣和鋼軌的磨損和延長 車輪、鋼軌的使用壽命；
[0049] 本發(fā)明提供的潤滑脂優(yōu)選采用了有較好協(xié)同效應的抗氧劑、防銹劑等添加劑，保 證本發(fā)明提供的潤滑脂具有優(yōu)良的防銹防腐性、高溫穩(wěn)定性等綜合性能；
[0050] 為有效減小車輪輪緣和鋼軌的磨損、提高脂的抗摩擦磨損性能，而需要在輪軌潤 滑脂中加入固體抗磨材料，我國現(xiàn)用國產(chǎn)輪軌潤滑脂普遍采用的是石墨、MO&等深色的固 體抗磨材料(JH-1和BG-1 #輪軌潤滑脂采用石墨固體抗磨材料），因此這些產(chǎn)品外觀呈黑色 或灰黑色，而本發(fā)明提供的潤滑脂優(yōu)選采用淺色的非石墨固體抗磨材料，在提高或保證其 抗磨性能外，外觀可呈白色均勻油膏狀；
[0051] 為達到良好的霧化與噴涂效果，輪軌潤滑脂需與輪軌潤滑裝置匹配，本發(fā)明提供 的潤滑脂在相同溫度下的相似黏度較小，具有更好的流動性能，其霧化與噴涂效果更好，可 以與軌道交通(鐵路、城軌、地鐵)現(xiàn)用的大部分使用潤滑脂的濕式輪軌潤滑裝置（如HB-3 型、HB-FL型等)配合良好。
【具體實施方式】
[0052]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡 明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。
[0053]下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的原 料、材料等，如無特殊說明，均為市售購買產(chǎn)品；其中所用脂肪酸皂也可根據(jù)需要按常規(guī)方 法自制備成預制皂。
[0054]表1:本發(fā)明使用的基礎油性能
[0055]
[0056] 實施例1:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0057] 稱取250g季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸酯，加入15g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融 后，升溫至205°C，加入185g季戊四醇C4-&2飽和脂肪酸酯，降溫至155°C，加入2g烷基化二苯 胺(T534)，降溫至90°C，加入15g二硫代氨基甲酸酯、lg的2,6-二叔丁基酸、lg苯三唑十八 胺、0.5g二正丁基氨基亞甲基苯三唑、0.5g十二烯基丁二酸和15g碳酸鈣、15g三聚氰胺氰尿 酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0058] 實施例2:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0059] 稱取250g季戊四醇C4-C12飽和脂肪酸酯，加入15g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融 后，升溫至205°C，加入185g季戊四醇C4-&2飽和脂肪酸酯，降溫至155°C，加入2g烷基化二苯 胺(T534)，降溫至90°C，加入15g二硫代氨基甲酸酯、lg的2,6-二叔丁基酸、lg苯三唑十八 胺、0.5g二正丁基氨基亞甲基苯三唑、0.5g十二烯基丁二酸和30g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌 均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0060] 實施例3:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[00611 稱取250g季戊四醇C4-C12飽和脂肪酸酯，加入15g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融 后，升溫至205°C，加入185g季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸酯，降溫至155°C，加入2g烷基化二苯 胺(T534)，降溫至90°C，加入15g二硫代氨基甲酸酯、lg的2,6-二叔丁基酸、lg苯三唑十八 胺、0.5g二正丁基氨基亞甲基苯三唑、0.5g十二烯基丁二酸和30g碳酸鈣，攪拌均勻，冷卻至 室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0062] 實施例4:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0063]稱取250g季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸酯，加入21g的硬脂酸鋰皂，完全熔融后，升溫 至205°C，加入180g三羥甲基丙烷庚酸酯，降溫至160°C，加入2g二辛基二苯胺，降溫至92°C， 加入10g二硫代氨基甲酸酯、5g二烷基二硫代磷酸酯(7611M)、1.5g苯駢三氮唑、0.5g十二烯 基丁二酸和15g碳酸鈣、15g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā) 明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0064] 實施例5:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0065] 稱取250g季戊四醇C4-C12飽和脂肪酸酯，加入20g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融 后，升溫至210°C，加入100g三羥甲基丙烷庚酸酯，降溫至160°C，加入2g烷基化二苯胺 (T534)，再加入80g聚α烯烴(PA02)，降溫至88°C，10g二硫代氨基甲酸酯、5g二烷基二硫代磷 酸酯(7611M)、加入1.5g的2,6_二叔丁基對甲酚、lg苯駢三氮唑、0.5g十二烯基丁二酸和15g 碳酸鈣、15g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂 500g，其性能見表2。
[0066] 實施例6:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0067] 稱取80g聚α烯烴(PA04)和170g壬二酸二異辛酯，加入18g的12-羥基硬脂酸鋰皂和 5g硬脂酸鋰皂，完全熔融后，升溫至200°C，加入180g壬二酸二異辛酯，降溫至155°C，加入lg 的N-苯基-α萘胺，降溫至88°C，加入10g二硫代氨基甲酸酯、5g二烷基二硫代磷酸酯 (7611M)、0.5g苯駢三氮唑、0.5g十二烯基丁二酸和15g碳酸鈣、15g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌 均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0068] 實施例7:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0069] 稱取250g季戊四醇C4-C12飽和脂肪酸酯，加入18g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融 后，升溫至215°C，加入180g三羥甲基丙烷庚酸酯，降溫至158°C，加入3g烷基化二苯胺 (T534)，降溫至86°C，加入10g二硫代氨基甲酸酯、5g芳基磷酸胺(V692)、2g的2,6_二叔丁基 對甲酚、lg苯駢三氮唑、lg十二烯基丁二酸和15g三聚氰胺氰尿酸酯、15g氟化石墨，攪拌均 勻，冷卻至室溫，研磨三次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0070] 實施例8:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0071]稱取250g季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸酯，加入23g的硬脂酸鋰皂，完全熔融后，升溫 至206°C，加入185g三羥甲基丙烷庚酸酯，降溫至150°C，加入3g二辛基二苯胺，降溫至90°C， 加入10g二硫代氨基甲酸酯、5g芳基磷酸胺(V692)、2g的2,6_二叔丁基對甲酚、lg苯駢三氮 唑、lg十二烯基丁二酸和l〇g碳酸鈣、l〇g氟化石墨，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本 發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0072] 實施例9:本發(fā)明所述潤滑脂的制備
[0073] 稱取1 OOg聚α烯烴(PA04)和lOOg季戊四醇C4_C12飽和脂肪酸酯，加入20g的12-羥基 硬脂酸鋰皂和4g硬脂酸鋰皂，完全熔融后，升溫至202°C，加入150g的己二酸雙十三醇酯，降 溫至156°C，加入lg的N-苯基-α萘胺，再加入l〇〇g己二酸雙十三醇酯，降溫至90°C，加入7.5g 二硫代氨基甲酸酯、lg苯三唑十八胺、〇. 5g二正丁基氨基亞甲基苯三唑、lg十二烯基丁二酸 半酯(T747)和15g氟化石墨，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g， 其性能見表2。
[0074] 對比例1
[0075] 稱取250g三羥甲基丙烷辛癸酸酯3970(40°C運動黏度19.4mm2/s，傾點-49°C)，加 入15g的12-羥基硬脂酸鋰皂，完全熔融后，升溫至205°C，加入185g三羥甲基丙烷辛癸酸酯 3970,降溫至155°C，加入2g烷基化二苯胺(T534)，降溫至90°C，加入15g二硫代氨基甲酸酯、 lg的2，6-二叔丁基酚、lg苯三唑十八胺、0.5g二正丁基氨基亞甲基苯三唑、0.5g十二烯基丁 二酸和15g碳酸鈣、15g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，研磨3次，得到潤滑脂 500g，其性能見表2。
[0076] 對比例2
[0077] 稱取250g聚α烯烴(PA04)，加入18g的12-羥基硬脂酸鋰皂和5g硬脂酸鋰皂，完全熔 融后，升溫至200°C，加入180g壬二酸二異辛酯，降溫至155°C，加入lg的N-苯基-α萘胺，降溫 至88°C，加入10g二硫代氨基甲酸酯、5g二烷基二硫代磷酸酯（7611M)、0.5g苯駢三氮唑、 0.5g十二烯基丁二酸和15g碳酸|丐、15g三聚氰胺氰尿酸酯，攪拌均勾，冷卻至室溫，研磨3 次，得到本發(fā)明所述潤滑脂500g，其性能見表2。
[0078] 對比例3
[0079] 本對比例為國內(nèi)軌道交通上使用的一種輪軌潤滑脂:TRAMLUB F 234M0D 2。該脂 以植物油和合成油為基礎油，采用無機稠化劑。
[0080] 對比例4
[0081] 本對比例為國內(nèi)軌道交通上使用的一種輪軌潤滑脂:BG-1#輪軌潤滑脂。該脂以植 物油和一定比例的合成油為基礎油，采用天然高級脂肪酸鋰皂為稠化劑，加入了氧化劑、防 銹劑、摩擦改進劑等添加劑和石墨固體潤滑劑。
[0082] 表2:本發(fā)明實施例制備的潤滑脂與對比例制備的潤滑脂的性能比較
[0084] 由表2表明，本發(fā)明提供的潤滑脂外觀白色均勻，與對比例相比，具有優(yōu)異的低溫 性能、好的生物降解性能、流動性能，良好的抗摩擦磨損性能，所用固體抗磨材料抗摩擦磨 損性能好于或相當于石墨。本發(fā)明經(jīng)與軌道交通現(xiàn)用的HB-3型、HB-FL型等濕式輪軌潤滑裝 置的配合試驗，其霧化與噴涂效果良好，可適用于-50~150Γ溫度范圍下軌道交通輪軌的 潤滑。
[0085] 對比例1與本發(fā)明實施例1的區(qū)別僅在于基礎油不同，其將季戊四醇C4_C12飽和脂 肪酸酯換成三羥甲基丙烷辛癸酸酯3970,得到的潤滑脂的低溫性能較差，不能滿足_50°C溫 度下的輪軌潤滑。
[0086]對比例2與本發(fā)明實施例6的區(qū)別僅在于加大了 PA04基礎油的比例，說明合成烴 (PA04)含量比例較大時，得到的潤滑脂的生物降解率較低(小于60%)，達不到環(huán)保型潤滑 劑的要求。
[0087] 對比例3TRAMLUB F 234M0D 2輪軌潤滑脂在-40°C下的低溫流動性不佳，已難以從 輪軌潤滑裝置中噴出，不能適用于-50°C溫度下軌道交通輪軌的潤滑。該脂可用于_25°C~ 150°C下鋼軌側(cè)面和機車車輛輪緣的潤滑(產(chǎn)品資料介紹）。
[0088] 對比例4的86_1#輪軌潤滑脂外觀為黑色，只能適用于-30°C以上溫度的輪軌潤滑 的使用。
[0089] 本發(fā)明的潤滑脂測定的性能與試驗方法說明：
[0090] ⑴低溫性能，采用ASTM D2196試驗方法，在-50°C、0.6一剪切速率下測定潤滑脂 的相似粘度，該項指標直接關系輪軌潤滑裝置的栗送、低溫啟動能力及動力消耗等，與實際 運用有較好的對應關系，在一定溫度下相似粘度大于2000Pa · s的潤滑脂難以在該溫度下 從輪軌潤滑裝置中噴出。此方法比常用的SH/T 0048方法（ΙΟ?Γ1剪切速率、使用的儀器不同） 測得的相似黏度數(shù)據(jù)大，用此方法測得的2000Pa · s數(shù)值相當于SH/T 0048方法測得的 400Pa · s左右。
[0091] (2)生物降解性能，采用ASTM D 5864或OECD 301B試驗方法，其為直接檢測油脂被 生物降解后生成〇)2的測試方法(試驗溫度20-25Γ，期限28天），測試結(jié)果比CEC L-33-A-90 方法偏小(約20~30%)，用該方法生物降解率大于60%的潤滑劑公認為是可生物降解的。
【主權(quán)項】
1. 一種環(huán)保型輪軌潤滑脂，按質(zhì)量份數(shù)計，所述潤滑脂包含:基礎油70-95份，稠化劑1-20份，抗磨劑1-8份，抗氧劑0.05-3份，抗腐防銹劑0.02-1.5份，固體抗磨材料1-10份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，所述潤滑脂包含:基礎油 80-92份，稠化劑2-10份，抗磨劑1-5份，抗氧劑0.05-1份，抗腐防銹劑0.05-1份，固體抗磨材 料2-8份； 其中，所述基礎油為酯類油和/或合成烴。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤滑脂，其特征在于，所述酯類油選自季戊四醇酯、三羥甲 基丙烷酯或雙酯中的一種或多種； 優(yōu)選地，所述酯類油40°C運動粘度為10~40mm2/s，傾點小于-50°C ; 優(yōu)選地，所述季戊四醇酯為季戊四醇脂肪酸酯;優(yōu)選為季戊四醇(：4-&2飽和脂肪酸酯； 優(yōu)選地，所述三羥甲基丙烷酯為三羥甲基丙烷庚酸酯； 優(yōu)選地，所述雙酯選自壬二酸二異辛酯和/或己二酸雙十三醇酯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的潤滑脂，其特征在于，所述合成烴為聚α-烯烴;優(yōu) 選地，所述聚α-烯烴的l〇〇°C運動粘度為l-7mm 2/s，傾點小于-50°C ; 優(yōu)選地，在所述基礎油中，所述酯類油和合成烴的重量比為1:0~0.6,更優(yōu)選為1:0~ 0.35〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的潤滑脂，其特征在于，所述稠化劑選自脂肪酸鹽 皂； 優(yōu)選地，所述脂肪酸鹽皂為脂肪酸鋰皂和/或脂肪酸鈣皂； 優(yōu)選地，所述脂肪酸鋰皂為Ciq-C2q的脂肪酸鋰皂； 優(yōu)選地，所述Ciq-C2q的脂肪酸鋰皂為硬脂酸鋰皂和/或12-羥基硬脂酸鋰皂； 優(yōu)選地，所述脂肪酸鈣皂為Ciq-C2q的脂肪酸鈣皂;更優(yōu)選為12-羥基硬脂酸鈣皂。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的潤滑脂，其特征在于，所述抗磨劑為含硫、磷、硼 或氮的抗磨劑； 優(yōu)選地，所述抗磨劑選自二硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代磷酸酯、芳基磷酸胺或含氮 硼酸酯中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的潤滑脂，其特征在于，所述抗氧劑為胺類和/或酚 類抗氧劑； 優(yōu)選地，所述胺類抗氧劑選自N-苯基-α萘胺、二辛基二苯胺或烷基化二苯胺(T534)中 的一種或多種； 優(yōu)選地，所述酚類抗氧劑為2，6-二叔丁基酚和/或2，6-二叔丁基對甲酚； 優(yōu)選地，所述抗腐防銹劑選自二正丁基氨基亞甲基苯三唑、苯駢三氮唑、苯三唑十八 胺、十二烯基丁二酸或十二烯基丁二酸半酯中的一種或多種； 優(yōu)選地，所述固體抗磨材料選自三聚氰胺氰尿酸酯、碳酸鈣或氟化石墨中的一種或多 種； 優(yōu)選地，所述固體抗磨材料的粒度<25μπι。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的潤滑脂的制備方法，所述制備方法包括以下步 驟： (1)按比例稱各原料，將稠化劑加入至40-60% (質(zhì)量百分比）的基礎油中，均勻攪拌，稠 化劑完全熔融后加熱，加入20-60 % (質(zhì)量百分比）的基礎油，降溫； (2)將50-100% (質(zhì)量百分比）的抗氧劑和余量基礎油加入至步驟（1)得到的混合物中， 降溫后，加入抗磨劑、抗腐防銹劑、余量抗氧劑和固體抗磨材料，攪拌均勻，冷卻，研磨，即 得。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中所述加熱至175-220 °C，優(yōu)選為 200-21 (TC; 優(yōu)選地，所述步驟（1)中所述降溫至140-170°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述降溫至85-95 °C； 優(yōu)選地，所述步驟(2)中所述冷卻至室溫； 優(yōu)選地，所述步驟(2)中所述研磨次數(shù)為2-5次，優(yōu)選3次。
【文檔編號】C10N50/10GK105950267SQ201610344093
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】李英姿, 劉曉峰, 童宗文, 劉宏業(yè)
【申請人】中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所, 北京中鐵科新材料技術(shù)有限公司, 中國鐵道科學研究院