一种轮轨润滑复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种轮轨润滑复合材料，该材料以固体石蜡为载体，添加石墨、二硫化钼等固体润滑剂及强度改善剂、极压抗摩剂硫化物、有机磷化物、有机磷硫化合物，聚烯烃等组成，利用简单的混合加热、成型制得一种综合性能好、特别是承载力高、涂敷简便的轮轨润滑复合材料。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于一种轮轨润滑复合材料，它是介于液体润滑和固体润滑膜之间的轮轨润滑剂。实施铁路轮轨润滑不仅可以节省能源，还利于延长钢轨和车轮的使用寿命，越来越引起各国的重视。车轮和钢轨这对摩擦付的工作条件十分复杂一方面要求轮缘与钢缘与钢轨侧面的滑动摩擦尽可能的小即要求良好润滑以利于节能和延长轮轨使用寿命;同时又要求车轮踏面与轨面的滚动摩擦尽可能的大即不允许润滑，否则会造成牵引失效、制动失灵等严重后果。因此，轮轨润滑对润滑剂除常规要求外，还特别要求其涂覆量精确，涂覆位置准确。目前，普遍采用的轮轨润滑剂主要是润滑油、润滑脂。这类润滑剂实际上是一种液体油膜润滑。它们通常呈流体和半流体状态，使用时要求涂覆装置必须有精确的涂油位置和准确的涂油量功能，才能保证不会有多余的油脂进入轮轨滚动面。为此，各国作了许多工作，液压控制、电脑、太阳能等一系列高新技术都用到了涂油装置上。尽管上述装置比较复杂、价格高、操作使用不便、还只能用于车载轮缘润滑和地面钢轨润滑，要想进一步提高轮轨润滑效果，必须使涂油装置简便且能实施车载式钢轨润滑。近年来出现了一种固体润滑剂，它是以自润滑性特别优良的聚四氟乙烯配以各种改性添加剂和填料制成，其使用时涂覆方便，易于控制。但聚四氟乙烯的最大特性之一是难于与其它材料粘接在一起，因此，很难附着于轮轨润滑面上形成稳定的润滑膜而发挥轮轨润滑剂的功能。本专利技术的目的是提供一种介于液体润滑膜和固体润滑膜之间的轮轨润滑材料，这种材料对轮轨的附着力强，可形成稳定的润滑膜，而且涂覆简便，涂覆量和位置易于控制，特别是能实施车载式钢轨润滑。本专利技术的目的是这样实现的配制一种以石蜡作载体，添加强度改善剂、极压抗摩剂而成的复合润滑材料。该材料常温下呈固态，对金属有较强的附着力，制成类似蜡笔的棒，可在轨侧画出线条。当车轮在钢轨上压过时，轮轨摩擦点瞬间生热可达80℃以上高温，这将使本复合材料熔化后均匀地附着在轨侧的相应位置上，发挥轮轨润滑作用。这样，涂覆过程很简单钢轨与润滑剂相对运动即可实现，而且这种润滑材料不会由于车速变化、车辆振动而供应过多或溅射。这样，使车载钢轨涂覆变得简单易行，不需特别设计复杂装置，将传统的车载轮缘润滑和地面钢轨润滑变成车载式钢轨润滑，润滑效果大大提高。本专利技术的具体配方工艺如下(重量百分数)固体石蜡(熔点50-80℃)60-90%聚烯烃(中等分子量)1-10%减磨剂 5-30%含量在5-30%的减摩剂是本专利技术的重要组成部分，它是减摩润滑的主体，主要包括下列物质石墨、二硫化钼、二烷基二硫代胺基甲酸盐系列(DTC盐)、硫化烯烃(T405)或硫化脂肪、有机磷酸酯、烷基硫代磷酸盐、环烷酸铅等。例如，二烷基二硫代磷酸锌(T20)硫磷代十八胺盐(T305)。固体石蜡是精白蜡、白石蜡(工业石蜡)、黄石蜡(普通石蜡)、地蜡(微晶蜡)的总称，属天然石油系列产品，常温呈固态，50-80℃时熔化呈液态。由于化学稳定性好、无腐蚀性、与多种有机物相溶性好，对金属附着力强，既是润滑剂又是良好的分散剂和载体。加1-10%的聚烯烃是为了改善其结构强度。石墨是一种典型的固体润滑剂，它的分子层状结构决定了其有良好的润滑作用，它本身不与金属表面发生化学反应，而是在金属表面形成一层隔离膜。它与金属表面结合力较差，必须依赖石蜡作为载体才能充分发挥减摩作用。二硫化钼，硫化脂肪或硫化烯烃(T405)二烷基二硫代胺基甲酸盐系列，(DTC盐)，这类硫化物质在金属表面能被迅速吸附，然后通过一系列物理化学变化，在金属表面形成一层高熔点的硫化铁隔离层，大大提高润滑剂的承受载荷能力。有机磷酸酯能迅速与金属表面作用生成磷化铁化学膜，这类物质较软，能填补金属表面的微观的凹坑使表面平滑而达到减摩作用。有机硫磷化合物兼具前述磷化合物和硫化合物的优点在金属表面形成硫化物为骨架(硬支点)磷化物填平凹坑的复合隔离膜，达到更有效的减摩效果。这类物质主要有二烷基二硫代磷酸锌(T20)，硫磷代十八胺盐(T305)。金属有机化合物，如环烷酸铅及前面提及的DTC盐，这类物质中金属元素在摩擦化学过程中，将产生金属残渣(一般为铅、锑、锌、钼等软金属)附着在摩擦付表面起到隔离膜作用，物点在摩擦点温度很高时仍能发生作用。选择上述添加剂所制成的润滑剂代替油脂类润滑剂，可以用很小的用量，得到相同的轮轨润滑效果。综上所述，本专利技术具有优良的附着性，能在各种条件下在钢轨侧面成膜，选用抗磨添加剂，可提高润滑剂的抗摩性。由于本润滑剂常温下呈固体状态，因而在储存运输及涂覆等诸多方面变得简单易行。制备工艺秤取60-90份固体石蜡，秤取1-10份聚烯烃类化合物和5-30份抗磨添加剂→加入到能升温、搅拌的反应釜或塑料注射机内→将原料混合加热至90℃→浇注或注射成所需要的形状，冷却成形。即得到本专利技术的润滑材料。实施例接下述配比分别称取下列原料180# 地蜡 80g 硫化烯烃(T405) 4g聚丙烯 2g 环烷酸铅 2gDTC铅 2g280# 地蜡 80g 二烷基二硫代磷酸铅 15g聚丙烯 5g380# 地蜡 65g 硫磷代十八胺盐(T305) 10g聚丙烯 10gDTC铅 7.5g硫化烯烃(T405) 7.5g将1.2.3三种配比物料分别加热到90℃搅拌均匀→倒入园柱体模具中→冷却成型。即得到三种不同配方的棒状本专利技术轮轨复合润滑材料。使用类似自动铅笔式的输送装置进行环状磨擦试验，试验结果如下 结果证明，本专利技术的复合轮轨润滑剂，有较高的承受载荷能力。综上所述，本专利技术提供了一种减摩性、附着性、承载性、涂膜稳定性好又无腐蚀的轮轨润滑材料，而且涂覆简便，涂覆量和位置很容易控制的优良轮轨润滑剂，它将传统的车载轮缘润滑和地面钢轨润滑变成了车载式钢轨润滑，使润滑效果大大得到提高。权利要求一种轮轨润滑复合材料，其特征在于由下述物质按重量百分数配成固体石蜡(熔点50-80℃) 60-90%聚烯烃(中等分子量) 1-10%减磨剂 5-30%其中固体石蜡主要指精白蜡、白石蜡、黄石蜡、地蜡等；减磨剂主要指石墨、二硫化钼、二烷基二硫代胺基甲酸盐(DTC盐)、硫化烯烃(T405)或硫化脂肪、有机磷酸酯、烷基硫化磷酸盐、环烷酸铅等。全文摘要本专利技术公开了一种轮轨润滑复合材料，该材料以固体石蜡为载体，添加石墨、二硫化钼等固体润滑剂及强度改善剂、极压抗摩剂硫化物、有机磷化物、有机磷硫化合物，聚烯烃等组成，利用简单的混合加热、成型制得一种综合性能好、特别是承载力高、涂敷简便的轮轨润滑复合材料。文档编号C10M159/06GK1085245SQ9311975公开日1994年4月13日 申请日期1993年11月5日 优先权日1993年11月5日专利技术者张念 申请人:张念, 施平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮轨润滑复合材料，其特征在于：由下述物质按重量百分数配成：固体石蜡：（熔点５０－８０℃）６０－９０％聚烯烃：（中等分子量）１－１０％减磨剂：５－３０％其中：固体石蜡主要指精白蜡、白石蜡、黄石蜡、地蜡等；减磨剂主要指：石墨、二硫化钼、二烷基二硫代胺基甲酸盐（ＤＴＣ盐）、硫化烯烃（Ｔ４０５）或硫化脂肪、有机磷酸酯、烷基硫代磷酸盐、环烷酸铅等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张念，
申请(专利权)人：张念，施平，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]