[发明专利]可降解型轮轨减磨成膜膏及制备方法

说明书

本发明公开了可降解型轮轨减磨成膜膏，包括基础油、石墨、纳米二氧化硅、可降解型环氧树脂、纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、稀土氟化物、氮化硼、抗磨剂、金属防锈剂、抗氧化剂、12‑羟基硬脂酸、水合氢氧化锂；基础油由低粘度聚‑α‑烯烃、菜籽油及环氧大豆油混合调制而成。本发明还公开了成膜膏的制备方法，加入基础油和12‑羟基硬脂酸搅拌加热至85～95℃后加水合氢氧化锂反应后升温至125～135℃脱水；加入纤维素搅拌加热后保持5min，再降温至110℃后加入其它原料后冷却研磨制得成膜膏。本发明能形成低摩擦系数减磨层的同时，承载能力高，抗冲击，耐振动，减磨性能好，废弃后对环境影响小，能够自然降解，提高了环保性。

技术领域

本发明属于减磨材料技术领域，具体涉及可降解型轮轨减磨成膜膏，还涉及可降解型轮轨减磨成膜膏的制备方法。

背景技术

由于钢轨设置弯道多，曲线半径小，加上列车在钢轨上的超高速度冲击，钢轨某些部位应力过高，容易造成钢轨表面近似鱼鳞状金属破碎的疲劳伤损，为降低轮轨的伤损通常大量使用减磨膏或润滑脂。大多减磨膏或润滑脂中含有硫、磷等元素，硫、磷能够与金属反应，在轮轨表面形成消耗保护层，抗磨性能良好。在减磨膏或润滑脂的使用过程中无法避免将其直接排放到环境中，而大多基础油为矿物油的减磨膏或润滑脂在环境中的降解能力差，随着排放量的累积，会对环境造成较大的污染，不利于周围植被生长，对生态环境造成影响。并且为提高抗磨效果，一些减磨膏或润滑脂中添加有大量的硫、磷等元素，这些元素在高温高负荷条件下所产生的硫化物、二硫化物以及磷化物除一部分生成高聚物膜外，其他的会释放在环境中，对环境造成直接污染。

发明内容

本发明的目的是提供可降解型轮轨减磨成膜膏，该成膜膏具备良好的抗磨性能、承载能力高、抗冲击、耐振动和优异的可降解性能。

本发明的目的是还在于提供可降解型轮轨减磨成膜膏的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是：可降解型轮轨减磨成膜膏，包括以下重量份的原料组成：基础油90～115份、石墨5～10份、纳米二氧化硅1～5份、可降解型环氧树脂10～15份、乙基纤维素5～15份、甲基纤维素1-3份、聚乙烯吡咯烷酮0.5-2份、稀土氟化物0.5～2份、氮化硼0.5～1份、抗磨剂1～3份、金属防锈剂0.5～1.5份、抗氧化剂0.5～1.5份、12-羟基硬脂酸3～5份、水合氢氧化锂0.5-1.5份；所述基础油由低粘度聚-α-烯烃(PAO)、菜籽油及环氧大豆油混合调制而成，所述低粘度聚-α-烯烃(PAO)、菜籽油及环氧大豆油的质量比为5:1:2。

可降解型轮轨减磨成膜膏，包括以下重量份的原料组成：基础油95～115份、石墨5～8份、纳米二氧化硅3～5份、可降解型环氧树脂5～10份、乙基纤维素8～12份、甲基纤维素1-3份、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2份、稀土氟化物1～2份、氮化硼0.5～1份、抗磨剂1～2份、金属防锈剂0.5～1份、抗氧化剂0.5～1份、12-羟基硬脂酸3～5份、水合氢氧化锂0.5-1.5份；

所述基础油由低粘度聚-α-烯烃(PAO)、菜籽油及环氧大豆油混合调和而成，所述低粘度聚-α-烯烃(PAO)、菜籽油及环氧大豆油的质量比为5:2:1。

本发明的特点还在于，

抗磨剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼、硼酸酯和二烷基二硫代磷酸锌中的一种或几种。

金属防锈剂为噻二唑二聚体与苯并三氮唑中的一种或几种。

抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚与没食子酸酯类化合物两者其中的一种或几种。

可降解型环氧树脂的制备方法为：以腰果酚、六氯环三磷腈为原料制备基于膦腈环六取代腰果酚衍生物,然后采用H₂O₂/HCOOH体系对膦腈环六取代腰果酚衍生物进行环氧化反应得到以膦腈环为核的枝化腰果酚环氧树脂。

本发明所采用的第二种技术方案是：可降解型轮轨减磨成膜膏的制备方法，具体操作步骤如下：