用于铁路润滑棒的多相复合润滑剂制造技术

一种用于铁路润滑棒的多相复合润滑剂，可用于低温和高温应用。多相复合润滑剂的组合物包含一定量的润滑剂、一定量的形成网格结构的热塑性网格组分和聚合物增量剂。热塑性网格组分和聚合物增量剂。热塑性网格组分和聚合物增量剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于铁路润滑棒的多相复合润滑剂


[0001]本专利技术涉及润滑剂，更具体地，涉及用于铁路法兰的润滑剂组合物。

技术介绍

[0002]众所周知，磨损和摩擦是造成噪音和昂贵的滑动表面(如轨道法兰)维修的主要原因。复合润滑剂提供有针对性的润滑，可以有助于减少法兰磨损，减少摩擦和噪音。复合润滑剂被制成棒，在保持胎面区域清洁的同时，可以被偏压到与法兰接触，从而避免由其他法兰润滑剂如油脂或油引起的滑动。
[0003]复合润滑剂已经使用多年，从蜡基产品到固体润滑剂填充复合材料。复合润滑剂主要适用于两类复合材料：热塑性和热固性。热塑性润滑剂受热时会软化或熔化，而热固性树脂润滑剂保持固态。这两种复合材料的功能非常不同。热塑性润滑剂通过软化对增加的摩擦做出反应，因此随着摩擦产生的热量增加，热塑性润滑剂施加更多的润滑剂，直到热量减少。这形成了一个自我调节系统，对于某些应用来说是理想的。然而，在将经历更宽温度范围的应用中，期望的硬度变化会导致不一致的润滑剂应用。热固性复合润滑剂不太容易受到热效应的影响，因为相变对硬度的影响较小。热固性复合润滑剂依靠磨损将润滑剂转移到法兰表面，并依靠抛光将固体润滑剂结合到表面。这种抛光工艺在高速应用中效果最好，因为它允许润滑剂更好地转移到表面。固体润滑剂如二硫化钼产生的结合会受到被润滑表面的污染的不利影响，这降低了成膜的效率。图1示出了常规热塑性润滑剂和示例性热固性固体润滑剂对温度的响应。
[0004]目前，热塑性复合材料用于低速或货运应用，热固性材料用于高速或瞬态轨道应用。因此，不能在所有应用中使用相同的润滑剂棒。因此，在本领域中需要一种在宽的温度和速度范围下使用而没有不利结果的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术是一种多相复合润滑剂，其可用于低温和高温应用，因此特别适合用作铁路润滑剂棒以及可能遇到宽温度范围的其它应用。更具体地，本专利技术包含一定量的润滑剂、一定量的可以形成网格的热塑性网格组分和一定量的聚合物增量剂。由酸交联的热塑性网格组分增量的环氧树脂形成的相对弱的热固性基体和悬浮的热塑性相的组合提供了本专利技术的可调特性。复合材料的酸性交联剂和不混溶热塑性相之间的协同作用是要求保护的本专利技术的特征的原因，并且特别适用于润滑应用，例如铁路润滑棒。润滑剂，例如石墨或膨胀石墨，可以以28重量％至40重量％的量存在。热塑性网格组分，例如大豆蛋白，可以以11重量％至60重量％的量存在。聚合物增量剂，例如中密度聚乙烯(MDPE)，可以以9.5重量％至25重量％的量存在。多相复合润滑剂的组合物可以任选地包含9重量％至10重量％的交联剂，例如硼酸，以及0.5重量％至14重量％的环氧树脂。
附图说明
[0006]通过结合附图阅读以下具体实施方式，将更全面地理解和领会本专利技术，其中：
[0007]图1是常规润滑剂的穿透性相对于温度的图；
[0008]图2是根据本专利技术的多相复合润滑剂的图像；
[0009]图3是本专利技术的各种实施方案与常规组合物相比的穿透性的图；
[0010]图4是本专利技术的某些实施方案与常规组合物相比的穿透性的图；
[0011]图5是本专利技术的一个实施方案的差示扫描量热测试图；
[0012]图6是常规热固性复合润滑剂的差示扫描量热测试图；和
[0013]图7是本专利技术各种实施方案的销和盘磨损测试的图。
具体实施方式
[0014]参考附图，其中相同的数字始终表示相同的部件，本专利技术包括多相复合润滑剂，其可以使用低剪切制造工艺制造成铁路用润滑棒。该组合物和低剪切制造方法形成了可以悬浮和输送各种润滑剂的网格结构复合材料。
[0015]更具体地，多相复合润滑剂的组合物包含一定量的润滑剂、一定量的可以形成网格的热塑性网格组分和一定量的聚合物增量剂。由酸交联的热塑性网格组分增量的环氧树脂形成的相对弱的热固性基质和悬浮的热塑性相的组合提供了本专利技术的可调特性。复合材料的酸性交联剂和不混溶热塑性相之间的协同作用是要求保护的本专利技术的特征的原因，并且特别适用于润滑应用，例如铁路润滑条。
[0016]润滑剂可以以28重量％至40重量％的量存在。热塑性网格组分可以以11重量％至60重量％的量存在。聚合物增量剂可以以9.5重量％至25重量％的量存在。多相复合润滑剂的组合物可以任选地包含9重量％至10重量％的交联剂以及0.5重量％至14重量％的环氧树脂。润滑剂可以包括固体润滑剂，例如石墨或膨胀石墨。润滑剂还可包含二硫化钼、硬脂酸锌、氮化硼、聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钨、硼酸或其组合。润滑剂可以替代地包括含有液体润滑剂的微粒。热固性增量剂网格组分可包含大豆蛋白或含大豆蛋白的油。热固性组分还可以包括环氧树脂、聚酯、聚氨酯或酚醛树脂。聚合物增量剂可以包括中密度聚乙烯(MDPE)，即密度范围为0.926
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0.940g/cm3的聚乙烯。可以使用不同的热塑性组分，只要该热塑性组分与热固性基体不混溶。例如，如果聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、尼龙和聚乳酸与所选择的热固性材料不混溶，则可以使用它们，否则将不会形成网格结构。交联剂可以包括硼酸和/或环氧树脂。交联剂还可以包括膨胀石墨。当使用固体润滑剂时，也可以加入粘合添加剂来帮助形成润滑剂膜。通过改变颗粒尺寸、颗粒分布、聚合物组分的分子量以及交联量，可以针对特定的应用调节复合材料的具体特性。
[0017]截留在本专利技术网格内的润滑剂可以通过调节位于网格内的化合物的性质来满足不同的要求，例如硬度、耐温性、刚度等。参考图2，在石墨、MDPE和大豆基热固性增量剂的组合物的示例中，该增量剂含有大豆油填充的微粒(浅色区域)和悬浮在多相树脂网格结构中的石墨区域(深色区域)。
[0018]该组合物通过以下形成：在高速和低剪切下将各组分混合在一起，将它们转移到模具中，在施加压力的同时加热到高温，然后冷却到室温，使得该组合物固化形成含有固体润滑剂或微胶囊化油润滑剂的网格结构。得到的三维结构将悬浮的润滑剂截留在一个形状
内，该形状可以为特定的应用而模制。例如，通过在加热和冷却步骤期间使用合适尺寸的模具将组合物形成为期望的形状，可以将组合物形成为用于铁路应用的润滑棒。在使用中，可以使用弹簧加载的涂敷器将模制组合物压在待润滑的物体表面上。随着复合材料的磨损和网格的降解，润滑剂被释放并输送到物体的表面。转移速率由复合材料的三维网格结构控制。随着模制组合物的表面被磨损，暴露出微尺寸的润滑剂袋以提供润滑，剩余的润滑剂保持悬浮直到需要。根据本专利技术，润滑棒的具体组成可以变化，以根据期望的应用调节磨损和温度稳定性，从而允许该组合物用于需要常规润滑组合物所不具备的性能特征的应用。
[0019]在本专利技术中，酸(和/或环氧树脂)充当大豆蛋白的交联剂，并与聚乙烯相互作用以充当软化剂，使棒的熔融特性发生变化，同时保持室温硬度不变。下表1提供了根据本专利技术的多种示例性组合物。在表1中，示例46D和46Dfr之间的主要区别在于46D包括石墨，而46Dfr使用含有微量硫酸的膨胀石墨。示例5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用作铁路润滑棒的组合物，其包含:一定量的润滑剂，一定量的热塑性网格组分；和聚合物增量剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述润滑剂以28重量％至35重量％的量存在。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述热塑性网格组分可以以45重量％至60重量％的量存在。4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述聚合物增量剂以9.5重量％至25重量％的量存在。5.根据权利要求4所述的组合物，其进一步包括一定量的环氧树脂。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述环氧树脂占0.5重量％至1重量％。7.根据权利要求6所述的组合物，其进一步包括一定量的交联剂。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述交联剂的量为9重量％至10重量％。9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述润滑剂是固体润滑剂。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：纽约气闸有限公司，
类型：发明
国别省市：