本發明涉及輪軌用減磨劑,尤其涉及一種環保型輪軌潤滑減磨劑。
背景技術:
輪軌潤滑減磨劑是工務部門進行輪軌減磨作業的必備產品,該產品對延長車輪和曲線外軌的使用壽命作用巨大,定期涂抹能降低輪緣和鋼軌側磨50%以上。每年工務部門要采購大量輪軌減磨劑用于曲線涂油減磨作業。
目前國內外所采用的輪軌潤滑減磨劑大致可分為潤滑脂、潤滑油、油性潤滑劑、固體潤滑劑。由于輪軌的工況條件苛刻,鋼軌與車輪之間的摩擦是非常復雜的,輪緣與軌道存在側面的滑動摩擦同時還存在踏面的滾動摩擦,更為嚴重的是由于輪軌接觸產生接觸疲勞,在鋼軌作用面產生細微裂紋,列車碾壓時由于鋼軌表面有水或油或油脂等液態物質,在高壓力沖擊載荷和摩擦狀態下形成瞬間超高壓力導致細微裂紋進一步發展,如果細微裂紋被貫通后可成片剝落,工務稱魚鱗傷損(又稱油楔效應)。以上的潤滑油和潤滑脂以及潤滑劑雖然有改善輪軌的磨損但在每平方厘米高達數噸的負荷及剛性沖擊力、剪切力、扭震和滑動摩擦等作用下,所形成的油膜會很快被相互的作用力破壞碳化,同時對鋼軌產生嚴重的油楔效應,反而更不利于行車安全,因此有必要進行改進。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的組合。
在一種優選的實施方式中,所述的環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的組合。
在一種優選的實施方式中,所述基礎油在100℃下運動粘度為5~100mm2/s。
在一種優選的實施方式中,所述聚α烯烴為至少一種碳原子數2~26的α-烯烴得到的聚合物。
在一種優選的實施方式中,所述植物油選自:菜籽油、棕櫚油、紅花油、花生油、玉米油、米糠油、木棉籽油、芝麻油、亞麻油、蓖麻油、乳木果油、棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油、大麻籽油、大豆油、棉籽油、葵花籽油、山茶油、米油、茶籽油、橄欖油中的任意一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述稠化劑選自:羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、有機膨潤土、二氧化硅,鋰基酯,復合磺酸鈣基脂中的任一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述抗磨劑選自:二硫化鉬、二烷基二硫代胺基甲酸鹽、硫化烯烴、硫化脂肪、有機磷酸酯、烷基硫代磷酸鹽、環烷酸鉛,硼酸鹽中的任意一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述抗磨劑中還包括0.1~3重量份的石墨與石墨烯的混合物。
在一種優選的實施方式中,所述環保型輪軌潤滑減磨劑中還包括粘度指數改進劑、金屬減活劑、消泡劑、降凝劑、抗乳化劑中任意一種或幾種的組合。
本發明的另一方面提供了環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,至少包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在40~90℃下攪拌均勻混合后,再均質和脫氣,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優點。
具體實施方式
除非另有限定,本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時,以本說明書中的定義為準。
當量、濃度、或者其它值或參數以范圍、優選范圍、或一系列上限優選值和下限優選值限定的范圍表示時,這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優選值與任何范圍下限或優選值的任一配對所形成的所有范圍,而不論該范圍是否單獨公開了。例如,當公開了范圍“1至5”時,所描述的范圍應被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。當數值范圍在本文中被描述時,除非另外說明,否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內的所有整數和分數。
此外,本發明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數量要求(即出現次數)無限制性。因此“一個”或“一種”應被解讀為包括一個或至少一個,并且單數形式的要素或組分也包括復數形式,除非所述數量明顯旨指單數形式。
現在將在下文中詳細地參照本發明的各示例性實施方式,其實施例在下文中描述。盡管將結合示例性實施方式描述本發明,但應當理解,本說明書無意于將本發明局限于這些示例性實施方式。相反,本發明不僅要涵蓋這些示例性實施方式,還要涵蓋由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍內的各種替代形式、修改、等效形式和其他實施方式。
為了解決上述技術問題,本發明第一個方面提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的組合。
在一種優選的實施方式中,所述的環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的組合。
基礎油
本發明中,所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的混合。
酯類化合物
術語“酯類化合物”為脂肪酸和多元醇經過酯化反應得到。
所述脂肪酸沒有特別限制,可以為3~28個碳原子的飽和脂肪族直鏈或支鏈的羧酸,具體可以列舉的有:丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、異丁酸、新戊酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,2-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、叔丁基乙酸、2,2-二甲基戊酸、2,4-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、5-甲基己酸、2-乙基己酸、3-乙基己酸、3,5-二甲基己酸、2,4-二甲基己酸、3,4-二甲基己酸、4,5-二甲基己酸、2,2-二甲基己酸、2-甲基庚酸、3-甲基庚酸、6-甲基庚酸、3-甲基庚酸、6-甲基庚酸、2-丙基戊酸、2,2-二甲基庚酸、3,5,5-三甲基己酸、2-甲基辛酸、2-乙基庚酸、3-甲基辛酸、2-乙基-2,3,3-三甲基丁酸、2-異丙基-2,3-二甲基丁酸、2,2,4,4-四甲基戊酸、2,2,3,3-四甲基戊酸、2,2,3,4-四甲基戊酸、2,2-二異丙基丙酸、2,2-二甲基辛酸、3,7-二甲基辛酸、2-丁基辛酸、異十三酸、2-(3′-甲基丁基)-7-甲基辛酸、2-(1′-甲基丁基)-5-甲基辛酸、2-己基壬酸、2-甲基十四酸、2-乙基十三酸、2-甲基十五酸、2-己基癸酸、2-庚基癸酸、2-(1′,3′,3′-三甲基丁基)-4,6,6-三甲基庚酸、2-(3′-甲基己基)-6-甲基壬酸、2-庚基十一酸、2-(1′,3′,3′-三甲基丁基)-5,7,7-三甲基辛酸、2-(3′-甲基己基)-7-甲基癸酸、異硬脂酸、異十九酸和異二十酸。
所述多元醇沒有特別限制,優選為脂肪族多元醇,例如可以列舉:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、丁二醇、新戊二醇等二元醇;甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等三元醇;二甘油、三甘油、季戊四醇、二季戊四醇、甘露醇、山梨糖醇等四元以上的多元醇。
酯類化合物可以通過上述脂肪酸和多元醇經過酯化反應得到,其中,酯化反應為本領域技術人員所熟知的那些。
在一些優選的實施方式中,所述酯類化合物選自:新戊二醇二月桂酸酯、新戊二醇二豆蔻酸酯、新戊二醇二棕櫚酸酯、新戊二醇二硬脂酸酯、新戊二醇二異硬脂酸酯、三羥基丙烷油酸酯、三羥甲基丙烷三月桂酸酯、三羥甲基丙烷三豆蔻酸酯、三羥甲基丙烷三棕櫚酸酯、三羥甲基丙烷三硬脂酸酯、三羥甲基丙烷三異硬脂酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油三異硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯中的任意一種或幾種的混合。
聚α烯烴
所述聚α烯烴為至少一種碳原子數2~26的α-烯烴得到的聚合物。
本發明中,聚α烯烴,40℃下運動粘度在10mm2/s~1000mm2/s的范圍內且粘度指數為100以上最佳。如果40℃下運動粘度為10mm2/s以上,則蒸發損失少,另一方面,如果為1000mm2/s以下,則粘性阻力導致的動力損失不會變得過大。更優選的40℃運動粘度為50mm2/s以上且500mm2/s以下,特別優選為150mm2/s以上且300mm2/s以下。另外,如果粘度指數為100以上,則溫度的變化導致的粘度變化小。所述粘度指數更優選為120~200。
本發明中的運動粘度和粘度指數是依據JISK2283測定的值。
聚醚
本發明中,所述聚醚并沒有的特別的限定,可列舉出:全氟聚醚油、聚乙烯醚、聚亞烷基二醇中的任意一種或幾種的混合。
植物油
本發明中,所述植物油并沒有的特別的限定.
在一種優選的實施方式中,所述植物油選自:菜籽油、棕櫚油、紅花油、花生油、玉米油、米糠油、木棉籽油、芝麻油、亞麻油、蓖麻油、乳木果油、棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油、大麻籽油、大豆油、棉籽油、葵花籽油、山茶油、米油、茶籽油、橄欖油中的任意一種或幾種的混合。
本發明所使用的基礎油在100℃下的運動粘度優選為5~1000mm2/s,更優選為10~500mm2/s,進一步優選為50~200mm2/s,最優選為60mm2/s。
基礎油的粘度指數優選為10以上,基礎油的傾點優選為-10℃以下,更優選為-20℃以下。潤滑油基礎油的閃點優選為120℃以上,更優選為200℃以上。
本發明中的基礎油,可以為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油的混合。
在一種優選的實施方式中,所述甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3。
當然本發明,所述的基礎油并不限于酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油這幾種,還可以包括烷烴系基礎油、環烷烴系基礎油等常用的基礎油。
稠化劑
本發明中,所述“稠化劑”是用來增加減磨劑的粘度,以使其粘度達到要求。
本發明中,所述稠化劑選自:羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、有機膨潤土、二氧化硅,鋰基酯,復合磺酸鈣基脂中的任一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述稠化劑為二氧化硅。
在一種更優選的實施方式中,所述稠化劑為硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述硅烷偶聯劑與納米二氧化硅之間的重量比為:(1~3):10。
在一種優選的實施方式中,所述硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10重量份的納米二氧化硅、200mL甲苯、1~3重量份的硅烷偶聯劑加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述硅烷偶聯劑,可以列舉:乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、β-(3,4環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、p-苯乙烯基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-(乙烯基芐基胺)-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷等。
在一種優選的實施方式中,所述硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅為采用兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
本發明人意外的發現,采用γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷共同改性納米二氧化硅,其中γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:7。對于本發明的環保型輪軌潤滑減磨劑對于高溫成膜會起到意想不到的有益效果。
抗磨劑
本發明中,所述抗磨劑并沒有特別的限定。
在一種優選的實施方式中,所述二硫化鉬、二烷基二硫代胺基甲酸鹽、硫化烯烴、硫化脂肪、有機磷酸酯、烷基硫代磷酸鹽、環烷酸鉛,硼酸鹽中的任意一種或幾種的混合。
在一種優選的實施方式中,所述抗磨劑中還包括0.1~3重量份的石墨與石墨烯的混合物。
其中,所述石墨與石墨烯的重量比為:100:(0.1~1)。
本發明中,所述的石墨并沒有特別的限定,可以市售獲得。
所述石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化連接形成的單原子層二維晶體,碳原子規整的排列于蜂窩狀點陣結構單元之中。基本單元為苯六元環,根據邊界C原子所處位置不同可分為鍋齒型和扶手椅型。C-C鍵長為0.142nm,每個C原子均為雜化,每個碳原子除了以σ鍵與其他三個碳原子相連之外,剩余的π電子與其他碳原子的π電子形成離域大π鍵,電子可在此區域內自由移動,從而使石墨烯具有優異的導電性能。同時,這種緊密堆積的蜂窩狀結構也是構造其他碳材料的基本單元,單原子層的石墨烯可以包裹形成零維的富勒烯,單層或者多層的石墨烯可以卷曲形成單壁或者多壁的碳納米管。
本發明所使用的石墨烯,可以是各種已知的石墨烯,例如通過機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等方法制備的石墨烯,也可以是經過進一步加工處理的石墨烯,例如單層石墨烯、氧化石墨烯、還原石墨烯、功能化石墨烯等,也可以通過市售獲得。
在一種優選的實施方式中,所述石墨烯選自:氧化石墨烯、磺化氧化石墨烯、巰基化氧化石墨烯中的任意一種或幾種的混合。
術語“氧化石墨烯”是石墨烯的一種衍生物,用強氧化劑處理過后的石墨烯包含C、H、O三種元素。與石墨相似,氧化石墨同樣為二維層狀結構,氧化石墨烯通過層間的氫鍵等作用力層層堆疊在一起。氧化石墨烯表面含有大量的含氧基團,例如羥基和羧基。
所述氧化石墨烯可以為粉末狀,也可以為片狀,為了進一步體現本發明的有益效果,優選為粉末狀的氧化石墨烯。
本發明中,所述氧化石墨烯的制備方法可以為本領域技術人員所知的任何一種方法制備得到,也可市售購得。
目前常用的三種制備氧化石墨烯的方法,即Brodie法、Staudenmaier法和Hummers法,均是利用強酸加強氧化劑的組合對石墨進行處理。強質子酸進入到石墨層間形成石墨插層化合物(graphite intercalation compounds),隨后強氧化劑對石墨進行氧化引入大量親水的含氧官能團到石墨烯表面及邊緣形成氧化石墨烯。由于含氧基團較強的親水性,氧化石墨烯能完全的剝離并分散在水溶液當中。
術語“磺化氧化石墨烯”是指將磺酸基團引入氧化石墨烯上。
在一種優選的實施方式中,所述的磺化氧化石墨烯的磺化度為10%~25%,更優選地,所述磺化氧化石墨烯的磺化度為12%~22%,進一步優選地,所述的磺化氧化石墨烯的磺化度為17%。
磺化度的測量可以按照本領域已知的方法,例如電導滴定法、1H-NMR、元素分析法、氣相色譜法、比色法、薄層分析法等進行。
磺化氧化石墨烯可以通過市售獲得,也可以通過本領域技術人員所知的合成方法得到。
術語“巰基化氧化石墨烯”是指將巰基基團引入氧化石墨烯上。
巰基化氧化石墨烯可以通過市售獲得,也可以通過本領域技術人員所知的合成方法得到。
在一種優選的實施方式中,所述石墨烯包括磺化氧化石墨烯與巰基化氧化石墨烯,且磺化氧化石墨烯與巰基化氧化石墨烯的重量比為10:1。
本發明人意外的發現,在抗磨劑中添加石墨和氧化石墨烯的混合物后,不僅能夠大量的提高輪軌潤滑減磨劑中的抗磨性能,還可以與稠化劑產生物理以及化學相互作用,形成復雜的網狀結構,促使減磨劑在鐵軌上形成分布比較均勻的膜,尤其是當石墨和氧化石墨烯的混合物與稠化劑硅烷偶聯劑改性的二氧化硅相互配合使用,使得形成的保護膜具有非常的耐高低溫性能,不管是在高溫還是在低溫環境下,該保護膜均可以均勻分布,且不受破壞。
防銹劑
本發明中,所述防銹劑并沒有特別的限定,具體可以列舉的有:羧酸、羧酸鹽、磺酸鹽、磷酸、磷酸鹽、酯、醇和胺中的至少一種化合物,可以列舉硬脂酸等一元羧酸,烷基或鏈烯基琥珀酸及其衍生物等二羧酸類,鏈烯基琥珀酸偏酯等脂肪酸的偏酯,脂肪酸、環烷酸、羊毛脂脂肪酸、鏈烯基琥珀酸、氨基酸衍生物等和金屬(Ca、Ba、Mg等)的羧酸鹽,石油磺酸、二壬基萘磺酸、烷基苯磺酸等磺酸和金屬(Na、Ca、Ba、Zn等)的磺酸鹽,磷酸酯、亞磷酸酯、二烷基二硫代磷酸、酸性磷酸酯的胺鹽等磷化合物,脫水山梨糖醇單油酸酯、季戊四醇單油酸酯等多元醇的羧酸偏酯,高級脂肪酸醇酯,環己胺類化合物、嗎啉、二乙醇胺衍生物等胺。還可以列舉苯酚鈣等和噻二唑衍生物、苯并三唑及其衍生物等金屬鈍化劑。
其它添加劑
在不損害本發明的目的的范圍內,為了進一步提高性能,本發明的環保型輪軌潤滑減磨劑可以含有抗氧化劑、摩擦調節劑、極壓劑、金屬減活劑、消泡劑、防靜電劑、油性提高劑、極壓劑、金屬鈍化劑、粘度指數改進劑等添加劑。
作為抗氧化劑,可以列舉的有:酰胺類、酚類、硫類、二硫代磷酸鋅等為好。作為酰胺類抗氧化劑的具體實例,可列舉苯基-1-萘胺、苯基-2-萘胺、二苯胺、苯二胺、油酰胺、吩噻嗪等。作為酚類抗氧化劑的具體實例,可列舉對叔丁基水楊酸苯酯、2,6-二叔丁基對苯基苯酚、2,2’-亞甲基二(4-甲基-6叔丁基苯酚)、4,4’-亞丁基-二(6-叔丁基-間甲酚)、四(亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥苯基)丙酸酯)甲烷,1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥芐基)苯、正十八烷-β-(4’-羥基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、2-正辛基-硫-4,6-二(4’-羥基-3’,5’-二叔丁基)苯氧基-1,3,5-三嗪、4,4’-硫-二(6-叔丁基間甲酚)、2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑等受阻酚等。
作為摩擦調節劑,可列舉出:脂肪族胺、脂肪族酰胺、脂肪族酰亞胺、醇、酯、酸性磷酸酯胺鹽、亞磷酸酯胺鹽等。
作為極壓劑,可列舉出:硫化烯烴、硫化油脂等。
作為金屬減活劑,可列舉出:苯并三唑等。
作為消泡劑,可列舉出:聚硅氧烷化合物、酯系消泡劑等。
作為防靜電劑,可列舉出:多元氯代羧酸以及多元醇的部分酯的山梨糖醇單月桂酸酯、山梨糖醇三硬脂酸酯、山梨糖醇單油酸酯、山梨糖醇三油酸酯等山梨糖酯類,聚氧乙烯月硅酸酯、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯等烷基酯類等。
作為油性提高劑,可列舉出:油酸、硬脂酸等脂肪酸,月桂醇、油醇等醇,十八烷胺、十六烷胺等胺,磷酸三甲酚酯等磷酸酯,動植物油等。
作為極壓劑,可列舉出:磷類、二硫代磷酸鋅、有機鉬等。
作為金屬鈍化劑,可列舉出:可列舉苯并三唑、苯并咪唑、吲哚、甲基苯并三唑等。
作為粘度指數改進劑,可列舉出:可列舉出聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯、聚苯乙烯等。
本發明中的環保型輪軌潤滑減磨劑可以應用與所有的軌道交通的輪軌,在所有的軌道交通輪軌均具有較好的使用效果。
實施方式:
實施方式1:本發明的實施方式1提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的混合。
實施方式2:本發明的實施方式2與實施方式1相同,不同點在于,所述的環保型輪軌潤滑減磨劑,至少包括:
所述基礎油為酯類化合物、聚α烯烴、聚醚、植物油中的任意一種或幾種的混合。
實施方式3:本發明的實施方式3與實施方式1和實施方式2相同,不同點在于,所述基礎油在100℃下運動粘度為5~100mm2/s。
實施方式4:本發明的實施方式4與實施方式1和實施方式2相同,不同點在于,所述聚α烯烴為至少一種碳原子數2~26的α-烯烴得到的聚合物。
實施方式5:本發明的實施方式5與實施方式1和實施方式2相同,不同點在于,所述植物油選自:菜籽油、棕櫚油、紅花油、花生油、玉米油、米糠油、木棉籽油、芝麻油、亞麻油、蓖麻油、乳木果油、棕櫚油、棕櫚仁油、椰子油、大麻籽油、大豆油、棉籽油、葵花籽油、山茶油、米油、茶籽油、橄欖油中的任意一種或幾種的混合。
實施方式6:本發明的實施方式6與實施方式1和實施方式2相同,不同點在于,所述稠化劑選自:羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、有機膨潤土、二氧化硅,鋰基酯,復合磺酸鈣基脂中的任一種或幾種的混合。
實施方式7:本發明的實施方式7與實施方式1相同,不同點在于,所述抗磨劑選自:二硫化鉬、二烷基二硫代胺基甲酸鹽、硫化烯烴、硫化脂肪、有機磷酸酯、烷基硫代磷酸鹽、環烷酸鉛,硼酸鹽中的任意一種或幾種的混合。
實施方式8:本發明的實施方式8與實施方式1相同,不同點在于,所述抗磨劑中還包括0.1~3重量份的石墨與石墨烯的混合物。
實施方式9:本發明的實施方式9與實施方式1相同,不同點在于,所述環保型輪軌潤滑減磨劑中還包括粘度指數改進劑、金屬減活劑、消泡劑、降凝劑、抗乳化劑中任意一種或幾種的組合。
實施方式10:本發明的實施方式1~9的環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在40~90℃下攪拌均勻混合后,再均質和脫氣,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
下面通過實施例對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是,以下實施例只用于對本發明作進一步說明,不能理解為對本發明保護范圍的限制,該領域的專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發明的保護范圍。
另外,如果沒有其它說明,所用原料都是市售的,購于國藥化學試劑和阿里巴巴。
實施例1:
本發明的實施例1提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為12-羥基硬脂酸鋰;
所述抗磨劑為二硫化鉬;
所述防銹劑為三元酸防銹劑,購于綠帆,產品型號為:Fsail 3190;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述各原料量份稱取后,在40℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例2:
本發明的實施例2提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為12-羥基硬脂酸鋰;
所述抗磨劑為亞磷酸二正丁酯;
所述防銹劑為硬脂酸防銹劑;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在90℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例3:
本發明的實施例3提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為復合磺酸鈣基脂;
所述抗磨劑為硫化異丁烯;
所述防銹劑為辛烯基琥珀酸淀粉酯;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例4:
本發明的實施例4提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為羥乙基纖維素;
所述抗磨劑為二烷基二硫代氨基甲酸鹽;
所述防銹劑為二壬基萘磺酸;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例5:
本發明的實施例5提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為有機膨潤土;
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例6:
本發明的實施例6提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為二氧化硅,所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例7:
本發明的實施例7提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;所述硅烷偶聯劑為:γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷;
硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10g納米二氧化硅、200mL甲苯、1g的γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例8:
本發明的實施例8提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;所述硅烷偶聯劑為:γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10g納米二氧化硅、200mL甲苯、1g的γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2g的γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到兩種不同硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例9:
本發明的實施例9提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;所述硅烷偶聯劑為:γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10g納米二氧化硅、200mL甲苯、1g的γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2g的γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到兩種不同硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述抗磨劑中還包括石墨和石墨烯的混合物;所述石墨烯為氧化石墨烯;
其中,石墨和氧化石墨烯的重量比為:100:1;石墨購于寧波海曙鼎創化工有限公司;氧化石墨烯購于中科炭美。
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例10:
本發明的實施例10提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;所述硅烷偶聯劑為:γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10g納米二氧化硅、200mL甲苯、1g的γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2g的γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到兩種不同硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述抗磨劑中還包括石墨和石墨烯的混合物;所述石墨烯為磺化氧化石墨烯;
其中,環烷酸鉛、石墨、磺化氧化石墨烯的重量比為:1000:100:1;石墨購于寧波海曙鼎創化工有限公司;
所述磺化氧化石墨烯的制備方法為:
(1)在燒瓶中加入10mL質量分數為3%的NaOH溶液和1g NaNO2,待NaNO2全部溶解后,向燒瓶中加入20mL冰水和3mL濃硫酸并不斷攪拌,使燒瓶的溫度為0℃條件下保持30min。
(2)將步驟(1)的溶液逐滴加入到盛有100mL質量濃度為10mg/mL氧化石墨烯溶液的燒瓶中,并將混合溶液在冰浴條件下持續攪拌4h,將產物離心并清洗幾次,即得磺化氧化石墨烯。
所述磺化氧化石墨烯的磺化度為17%。
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例11:
本發明的實施例11提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油包括甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油,且甘油三硬脂酸酯、聚十二烯、聚乙烯醚、橄欖油之間的重量比為100:50:30:3;所述混合后的基礎油,在100℃下運動粘度為60mm2/s。
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;所述二氧化硅為MCM-41,購于吉倉納米;所述硅烷偶聯劑為:γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
所述稠化劑為兩種不同的硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅;
所述防銹劑為二烷基苯磺酸鈣;
硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅的制備方法為:
稱取10g納米二氧化硅、200mL甲苯、1g的γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2g的γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到反應器中超聲分散1h,然后在70℃下攪拌反應10h,反應完畢后用無水甲醇洗滌3次,40℃真空干燥24h,得到兩種不同硅烷偶聯劑改性納米二氧化硅。
所述抗磨劑為環烷酸鉛;
所述抗磨劑中還包括石墨和石墨烯的混合物;所述石墨烯為磺化氧化石墨烯、巰基化氧化石墨烯的混合物;
其中,環烷酸鉛、石墨、磺化氧化石墨烯、巰基化氧化石墨烯的重量比為:1000:100:1:0.1;石墨購于寧波海曙鼎創化工有限公司;
所述磺化氧化石墨烯的制備方法為:
(1)在燒瓶中加入10mL質量分數為3%的NaOH溶液和1g NaNO2,待NaNO2全部溶解后,向燒瓶中加入20mL冰水和3mL濃硫酸并不斷攪拌,使燒瓶的溫度為0℃條件下保持30min。
(2)將步驟(1)的溶液逐滴加入到盛有100mL質量濃度為10mg/mL氧化石墨烯溶液的燒瓶中,并將混合溶液在冰浴條件下持續攪拌4h,將產物離心并清洗幾次,即得磺化氧化石墨烯。
所述磺化氧化石墨烯的磺化度為17%。
所述巰基化氧化石墨烯的制備方法為:
將100重量份的氧化石墨烯加入到裝有200mL二氯甲烷的錐形瓶中,超聲30min。然后加入1重量份的2-巰基丙酸,室溫下攪拌反應5h,過濾,并用二氯甲烷洗去多余的2-巰基丙酸,過濾,真空干燥6h,研磨即得到巰基化氧化石墨。
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
實施例12:
本發明的實施例12提供了一種環保型輪軌潤滑減磨劑,以重量份計,包括:
所述基礎油、稠化劑、抗磨劑、防銹劑同實施例11;
所述粘度指數改進劑為聚甲基丙烯酸酯;
所述金屬減活劑為苯并三唑;
所述抗氧劑為2,6-二叔丁基對苯基苯酚;
環保型輪軌潤滑減磨劑的制備方法,包括以下步驟:
將上述物質按照重量份稱取后,在70℃下攪拌均勻混合后,再分別經過均質和脫氣步驟,得到環保型輪軌潤滑減磨劑。
對比例1:
本發明的對比例1與實施例5相同,不同點在于,所使用的基礎油的牌號為韓國GS 600N。
對比例2:
本發明的對比例1與實施例9相同,不同點在于,所使用的抗磨劑中僅包括石墨。
對比例3:
本發明的對比例1與實施例9相同,不同點在于,所使用的抗磨劑中僅包括氧化石墨烯。
性能表征:
1、生物降解性能采用MITI(OECD 301C)試驗方法,測定生物降解率。
2、抗磨性:將本發明實施例1~12以及對比例1~3得到的環保型輪軌潤滑減磨劑加入到型號為MRS-10A四球摩擦試驗機油容器中,啟動試驗機按預設標準試驗條件(即,壓力負載,400N;轉速,1450rpm;時間,1800s)進行抗摩擦試驗。試驗用摩擦副為Ф12.7mm的標準Ⅱ級軸承鋼珠。性能指標磨斑直徑(mm)是指摩擦鋼球經過磨損后在接觸面上形成的圓形(或近似圓形)磨斑的直徑。
3、抗腐蝕性:采用GB/T 5018測試標準。
4、鹽霧試驗:采用SH/T 0081,等級越高,防銹以及防腐蝕性越好。
5、抗水噴霧:采用SH/T 0643,抗水噴霧值越小,潤滑油的粘附性和抗水性就越好。
6、潤滑壽命:采用ASTM D 3336。
表1性能表征測試
以上數據可以看出,本發明中的環保型輪軌潤滑減磨劑具有非常好的生物降解性能,本發明的實施例11和實施例12的生物降解性能可達到90%以上,且本發明的原料來源廣泛且價格低廉;無原料浪費和污染,符合環保、可持續性發展的戰略方針。另外,本發明中的減磨劑還具有非常好的抗磨性、抗腐蝕性、耐鹽霧性以及較長的使用壽命。本發明中的環保型輪軌潤滑減磨劑具有非常好的高低溫成膜性,即輪軌潤滑減磨劑可以在輪軌上形成嚴密的保護膜,這層嚴密的保護膜具有非常好耐高溫、耐低溫效果。最高使用環境溫度可以高達150℃,最低使用環境溫度可以低至零下60℃,尤其是本發明的實施例11和實施例12中的軌潤滑減磨劑可以長期在150℃下工作,取得了本發明的有益效果。
本發明的實施例1~12得到的產品外觀好,色淺且稠度達到00級使產品的附著力、成膜性、潤滑性和固化性等各項性能均符合應用標準;產品不易燃燒、低溫不凍結;噴涂施工方便,性能穩定,可自行干燥,無毒無害,可生物降解,符合環保特性要求。
前述的實例僅是說明性的,用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權利要求旨在要求可以設想的盡可能廣的范圍,且本文所呈現的實施例僅是根據所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此,申請人的用意是所附的權利要求不被說明本發明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進步將形成由于語言表達的不準確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換,且這些變化也應在可能的情況下被解釋為被所附的權利要求覆蓋。