[发明专利]利用碱性金属过当量的胶态分散物系降低火车车轮与铁道钢轨间摩擦的方法

说明书

本发明涉及降低火车车轮与铁道钢轨间摩擦的方法，包括涂布一种减低摩擦和减低磨耗组合物到铁道钢轨上。这一组合物包含一种非牛顿型碱性金属过当量胶态分散物系，这一物系是含固体金属胶粒预分散在一分散介质中，分散介质是至少一种惰性有机液体和至少一种基本上溶解在该分散介质，选自有机化合物一类的成份，该有机化合物以含极性取代基和疏水性部分为其特征。

铁道上有用轨侧润滑装置来润滑曲线外轨，以降低火车车轮凸缘与轨道间的摩擦。轨侧润滑脂涂布器有一泵，当列车通过时会自动起动，喷出一股油脂涂布在铁道的轨距面上（即车轮凸缘的啮合面，不是顶部的行走表面）。

最近，铁道部门发现在直轨上涂布润滑脂有实际上的效益，例如可节约燃料至30%，减少车轮和轨道的更换，和减少出轨事故。轨侧涂布装置目前又补充有机车带动的涂布器，曲线外轨涂布器，以及装在能沿轨道行走并涂布润滑脂到铁道轨距面上的车载轻便型涂布器。这就造成了对铁道润滑剂的需求量显著地增加。

铁道润滑剂一般包括有二硫化钼，石墨，和含铅皂基或含固体的润滑脂。这类铁道润滑剂的不足之处是不能大规模采用，因为铅和二硫化钼从环境保护和/或毒性观点考虑，是不受欢迎的，石墨则是不透明又很脏，使涂布器的维修困难，而且它本身在减低摩擦方面也并不是很有效的。

本专利申请人发现，一种非牛顿型碱性金属过当量胶态分散物系可以达到降低火车车轮与钢轨间摩擦的经济上的要求，同时又有耐特压/抗磨耗保护作用，而不会出现铁道润滑剂先有技术所遇到的环境毒性和清洁的问题。

“高碱性”，“超碱性”，“过碱性”一词是来源于熟知的含金属物质一般技术术语，是最近几十年来用在润滑油组合物中作为去垢剂和/或分散剂的。这类“高碱性”物质，也曾经称之为“配合物”，“金属配合物”，“高金属含量盐”，以及类似的别的名称，是以金属同特定的有机物，如羧酸或磺酸，进行反应中，金属含量超过按化学计量所应得的金属含量为其特征的。

牛顿型过当量物质，和含固体金属胶粒的非牛顿型胶态分散物系预分散在至少有一种惰性有机液体和一种第三组分的分散介质中，第三组分是选自基本上不溶于该分散介质的一类有机化合物，是已知的事。例如，请参见美国专利3，492，231;4，230，586;和4，468，339。

由高分子量羧酸酰化剂和氨基化合物制得的羧酸衍生物，以及它们在油基润滑剂中的应用，也是众所周知的。例如，请参见美国专利3，216，936;3，219，666;3，502，677和3，708，522。

某些烷基琥珀酸/链烷醇胺缩合物也曾经有过介绍，例如，美国专利3，269，946。含烷基和烯基琥珀酸衍生物的油包水乳状液也是周知的，例如，可见美国专利3，255，108;3，252，908和4，185，485。

表面活性剂，也是众所周知的，例如，可见M.J.Schick编辑的，纽约Marcel    Dekker公司1967年出版，书名“非离子型表面活性剂”一书（“Non-ionic    Surfactants”），和美国新泽西Glen    Rock，MC出版公司McCutcheon分公司1978年出版的北美版的McCutcheon的“洗涤剂和乳化剂”（“Detergents    and    Emulsifiers”）一书。

油溶性，水不溶性的功能添加剂也是众所周知的。例如，可见C.B.Smalheer和R.Kennedy    Smith的论文，1967年俄亥俄州，克利夫兰Lezins-Hites公司出版;和M.N.Ranney的论文，1973年新泽西州Parkriage，Noyes    Data公司出版，题名为“润滑剂添加剂”。在这一方面，以及整篇专利说明书及所附的权利要求书，所谓水不溶性功能添加剂是一种在每100毫升25℃的水中，溶不进约1克水平以上的添加剂，但在每升25℃的矿物油中却可溶进至少1克以上的添加剂。

本发明包括一种降低火车车轮与铁道钢轨间摩擦的方法，包括涂布一种非牛顿型碱性金属过当量胶态分散物系组合物到铁路轨道上，非牛顿型碱性金属过当量胶态分散物系包含：

（1）含固体金属胶粒预分散在

（2）至少一种惰性有机液体分散介质，和

（3）至少一种基本上溶解在分散介质，选自有机化合物一类的成分，该有机化合物以含极性取代基和疏水性成部分为其特征。

这类组合物可另外包含一种润滑油或润滑脂，一种牛顿型碱性金属过当量物质，和/或在其他功能物质中的一种辅助耐特压剂。