[发明专利]一种用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种润湿剂，特别涉及一种专用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂及该润湿剂的制备方法和应用。

背景技术

钢轨表面维护的主要目的是将钢轨表面的疲劳层、与轮毂不相吻合的轮廓进行修磨的一个过程。钢轨维护也经历了几个阶段，最初的钢轨从铺轨到使用几乎不进行表面维护，我国过去的钢轨维护只是针对短路段、重缺陷进行的，是用人工推动一个磨机来回打磨焊接处；而对于长路段的维护则是更换钢轨，更换周期大约为30～50年进行一次，在此期间列车运行速度小于80公里/小时。

随着高速铁路的发展，要求必须对高速铁路钢轨、重载铁路钢轨和有线钢轨表面进行维护性修磨，以保证高速列车的运行速度和安全性。为此，二十一世纪初，我国从北美、欧洲引进了各种型号的钢轨打磨车，开始了机械化的钢轨打磨车对钢轨表面维护。

有了钢轨表面维护设备，维护钢轨修磨的磨具孕育而生。新型耐用复合磨具的制造，采用高温全热压工艺，热压工艺在180℃下保温、保压1小时，这中间要求所有材料的挥发份不得大于3％，否则磨具将出现裂纹，或在使用过程中出现破裂。润湿剂是制备磨具必不可少的材料之一，它加入的目的是将切削钢轨主料(一种高韧性的刚玉)与其它有结合剂粉体材料包裹。

初期的磨具制造中采用传统的树脂液作润湿剂，这种润湿剂制造的磨具最多只能用120℃中温热压工艺，若温度超过120℃，磨具必然出现裂纹。这是因为：这温度超过120℃时，润湿剂挥发份太多，从而做出的磨具密度只能达到2.7g/cm³以下，因此该磨具的打磨钢轨效率低、打磨公里数在30公里/片以下，远远不能满足要求。总结来说，使用传统树脂作为润湿剂具有以下缺点：

1.在120℃时发生固化反应，同时放出大量挥发性气体，如水气、氨气；

2.不能满足高温热压工艺要求，在高温下使磨具发生裂纹、起泡等废品，不能满足实际要求。

3.25℃时的树脂液粘度一般大于500mPa·S，难以满足分散性要求。

目前国内最先进的厂家则采用糠醛做润湿剂，这种材料远远好于树脂液，它的优点在于能耐高温、较低挥发份、能在180℃高温下进行热压。但它的缺点是低效率(只能润湿较少的粉体材料)、不参与粘接主料和粉体辅料。由于这种单纯的润湿剂作用，使得它对于粉体料与主料的包裹没有起到增加粘接二者强度的作用。虽然做出的磨具在密度上达到2.7g/cm³以上，但仍表现出磨具耐用度较差、组织不均匀、容易烧伤工件的缺点，特别对于一些特殊组织结构的磨具明显表现出润湿效率低、粘接强度不高的缺点，严重影响磨具产品对钢轨修磨要求的广泛性。总结来说，使用糠醛作为润湿剂具有以下缺点：

1.糠醛与酒精具有相同的低粘度，25℃时为10mPa·S以下，由于在主料表面难以形成膜，因此不能包裹足够的粉体材料，使磨具组织不均，甚至不能生产某些特殊组织号磨具的产品；

2.不具有提高主料和粉体料之间粘接强度的作用，因而对磨具耐用度提高不起任何有利的作用。

因此，我们需要一种新的润湿剂，同时满足耐高温、高效率、低挥发份的要求，并且粘度适中，同时满足分散性和粘接强度高的要求，使其它粉体材料能均匀包裹住主料。

发明内容

本发明旨在提供一种新的用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂，具有耐高温、包裹效率高、粘接强度高等优点。该润湿剂不仅能用于新型耐用复合磨具材料的制造，也能用于180℃高温热压下的摩擦材料的生产，并能提高所制复合磨具的强度性能和耐磨性能。

为了达到上述目的，本发明首先提供一种用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂，所述润湿剂按重量百分比含有以下组份：

酚醛树脂          30％～50％；

呋喃树脂          45％～68％；以及

二乙二醇乙醚      2％～25％。

在本发明一实施例中，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂。

在本发明一实施例中，所述呋喃树脂为带呋喃环的糠醛树脂。

在本发明一实施例中，所述润湿剂按重量百分比含有以下组份：

酚醛树脂          30％～40％；

呋喃树脂          50％～60％；以及

二乙二醇乙醚      2％～15％。

在本发明一较优实施例中，提供一种润湿剂，所述润湿剂按重量百分比含有以下组份：

热塑性酚醛树脂          30％～40％；

呋喃树脂    50％～60％；以及

二乙二醇乙醚        2～15％。