[发明专利]减磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减磨剂及其制备方法，具体涉及一种应用于铁路机车车辆、地铁车辆和动车组车辆车轮轮缘的减磨剂。属于润滑剂技术领域。

背景技术

现代高速铁路及轨道交通领域中，轮轨摩擦与润滑关系到机车牵引能量消耗、行车安全、轮轨材料消耗及维修成本等，因此受到各国铁路部门的高度重视。随着列车运行速度的进一步提高，轮轨润滑问题变得越来越突出。合理有效的轮轨润滑不仅能够减少轮轨磨损，而且对节能和提高车牵引效率也具有重要意义，同时可提高列车运行的安全性。

专利申请CN103740451A提到了一种通过在锂基脂中添加传统硫磷极压抗磨剂制备得到的高速型减磨剂，经试用取得了一定的减磨效果，但传统锂基脂综合性能较差，且传统硫磷添加剂在较高温度及压力下会分解，造成润滑剂摩擦性能下降，同时对环境造成污染。

近几年来，微纳米固体润滑剂的优异性能日益引起人们的关注，微纳米颗粒在摩擦表面能形成一层摩擦系数较低的薄膜，并可以对摩擦表面进行一定程度的填补和修复，因此将微纳米粉体材料作为润滑剂添加剂成为研究热点。

目前研究较多的是将微纳米颗粒加入到润滑油中，并已获得较好的改进效果，但是微纳米颗粒的悬浮稳定一直是存在难题。专利申请CN1635066A公布了一种含纳米组合物的润滑油组合物，添加了粒径小于100nm且配比为1:1的两种的纳米粒子，总加入量约1％，但为使纳米粒子充分稳定在油中，却加入了6％以上的表面活性剂、促进剂、分散剂，并利用高温超声波振荡等方法进行分散，原料成本较高且操作繁琐。

润滑脂是一类半流体物质，具有较好的托浮能力，有助于微纳米颗粒的分散悬浮。目前已有研究将纳米颗粒加入到润滑脂中并得到较好的摩擦效果，但所选润滑脂主要局限于锂基脂和皂基脂。

发明内容

发明要解决的问题

针对轨道润滑工况需求以及现有技术中存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种减磨剂及其制备方法，所述减磨剂具有以下优点：①较低的摩擦系数和突出的极压抗磨性；②较强的宽温度适应性、氧化安定性、胶体安定性和防腐蚀性能；③产品制备工艺简单，易于工业化控制。

用于解决问题的方案

本发明提供一种减磨剂，包含以下组分：

(a)复合磺酸钙润滑脂；

(b)极压抗磨剂；

(c)抗氧剂；

(d)固体添加剂；

以复合磺酸钙润滑脂(a)的质量为100％计算，极压抗磨剂(b)的加入量为0.5-5质量％，抗氧剂(c)的加入量为0.1-3质量％，固体添加剂(d)的加入量为1-10质量％。

本发明所述的减磨剂中，所述的复合磺酸钙润滑脂(a)通过以下方法制备：1)以所述复合磺酸钙润滑脂总质量为基准，将20-40％的基础油、0.8-1.5％十二羟基硬脂酸加入到反应釜中加热，再依次加入15-25％高碱值磺酸钙、0.8-1.5％十二烷基苯磺酸、2-4％水，进行搅拌；2)加入0.3-0.7％冰醋酸并加热，加入余量基础油，冷却研磨均质脱气得到。

本发明所述的减磨剂中，所述的复合磺酸钙润滑脂(a)中的基础油为矿物油、聚α-烯烃基础油、酯类油的一种或多种；优选为150BS、120BS、PAO40、PAO100中的一种或几种。

本发明所述的减磨剂中，根据GB/T269-91测量，以0.1mm计，所述的复合磺酸钙润滑脂(a)的锥入度为310～430，优选为330～420。

本发明所述的减磨剂中，以复合磺酸钙润滑脂(a)的质量为100％计算，极压抗磨剂(b)的加入量为1～3质量％；抗氧剂(c)的加入量为0.5～2质量％，固体添加剂(d)的加入量为1～8质量％。

本发明所述的减磨剂中，所述极压抗磨剂(b)为硼酸盐添加剂，优选为三硼酸钾中性分散液。

本发明所述的减磨剂中，所述抗氧剂(c)为胺类或酚类抗氧剂，优选为对,对-二辛基二苯胺、辛基丁基二苯胺、萘胺、2,6-二叔丁基对甲酚或双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚中的一种或多种。

本发明所述的减磨剂中，所述固体添加剂(d)为聚四氟乙烯和纳米碳酸钙的组合物，其中聚四氟乙烯与纳米碳酸钙的质量比为1:4～4:1，优选为1:2～2:1。

本发明所述的减磨剂中，所述聚四氟乙烯平均粒径小于5μm，所述纳米碳酸钙平均粒径小于0.02μm。