一种钢轨用减磨剂及其制备方法与流程

本发明属于减磨剂，具体涉及一种钢轨用减磨剂及其制备方法。

背景技术：

1、在铁路运输中，钢轨和车轮之间的磨擦是一个重要的问题，过大的磨擦不仅会增加能耗，还会导致钢轨和车轮的磨损加剧，缩短其使用寿命，增加维护成本。传统的减磨剂一定程度上能够减少磨擦，但往往存在性能不稳定、耐久性差、粘附性不强、极压抗磨性不够，防腐防锈及抗氧化性能不好等问题。因此，需要开发一款专门针对钢轨的性能优良的减磨剂来解决这些问题。

2、因为钢轨用减磨剂所需稠度不宜过大，否则会给使用带来很大不便，且达不到使用效果。因此，目前市场上所用减磨剂，大多由基础油加各种添加剂制成，有些低端产品干脆以基础油代替。这类减磨剂成本低，使用方便，但在使用效果上，粘附率低，极压抗磨效果不佳，并不能完全满足钢轨减磨的需求，从而带来一系列问题。

3、本方案所提供的钢轨减磨剂抛弃了原来以基础油为主体的形式，代替以润滑脂（所指润滑脂在0#-000#之间）为主体的形式，通过添加各种添加剂，从而满足了钢轨使用中的各项需求。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本发明制备了一种钢轨用减磨剂，它以复合磺酸钙润滑脂为基础，通过加入二硫化钼、氧化石蜡、增粘剂、抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂等，从而得到一种极压抗磨性、粘附性、抗氧防锈性、稳定性能优良的减磨剂，很好地解决了钢轨运行中磨擦、磨损问题。具体方案如下：

2、本发明提供一种钢轨用减磨剂，所述减磨剂以复合磺酸钙润滑脂为基础，通过加入二硫化钼、氧化石蜡、增粘剂、抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂，得到一种极压抗磨性、粘附性、抗氧防锈性、稳定性能优良的减磨剂，解决了钢轨运行中磨擦、磨损问题。

3、进一步，以质量百分数计，由以下组分的原料制成：

4、基础油：65%-80%；稠化剂：10%-15%；二硫化钼：5%-8%；氧化石蜡：2%-3%；抗氧剂：1%-2%；增粘剂：1%-2%；极压抗磨剂：2%-3%；防锈剂:1%-2%。

5、进一步，所述基础油为聚α烯烃合成油或合成酯类油中的一种或两者的混合物。

6、进一步，所述稠化剂为磺酸钙、转化促进剂、高级脂肪酸和氢氧化钙反应制备得到。复合磺酸钙润滑脂本身具有一定的极压抗磨性能比起单纯用基础油效果更好。且相比单纯以基础油为主的液体减磨剂，能更好地粘附在钢轨之上，起到减磨的效果，同时也能避免给环境带来污染。

7、进一步，所述磺酸钙为高碱值磺酸钙，其碱值大于380mgkoh/g；所述高级脂肪酸为c12-c24的脂肪酸，包括十二烷酸、十六烷酸、硬脂酸或十二羟基硬脂酸；所述转化促进剂为水、冰乙酸、乙醇和异丙醇的混合物；其中水、冰乙酸、乙醇、异丙醇的质量比添加比例约为3:2:1:1。

8、进一步，所述稠化剂中各成份所占质量比为：磺酸钙 5%-6% 转化促进剂3%-5%；高级脂肪酸1%-2% 氢氧化钙1%-2%。

9、进一步，通过稠化剂稠化基础油所得润滑脂锥入度在0#-000#之间，优选锥入度为00#。

10、进一步，所述氧化石蜡选用氧化石蜡70、氧化石蜡80或氧化石蜡731中的一种或几种；所述抗氧剂为二苯胺、二异辛基二苯胺或硫代胺基甲酸盐中的一种或几种的混合物；所述增粘剂为聚异丁烯、天然橡胶或聚甲基丙烯酸酯中的一种或几种混合物；所述极压抗磨剂为硫化异丁烯、磷酸酯、硫化烯烃、环烷酸鉛中的一种或几种混合物；所述防锈剂为二壬基奈磺酸钡、苯并三氮唑和环烷酸锌中一种或几种混合物。

11、本发明还提供述的一种钢轨用减磨剂的制备方法，由以下步骤完成：

12、（一）将基础油和磺酸钙加入反应釜中，搅拌30-60分钟；

13、（二）升温至40℃-60℃，依次加入水、冰乙酸、乙醇、异丙醇；

14、（三）70℃-90℃，加入高级脂肪酸和氢氧化钙，搅拌均匀。

15、（四）95℃-115℃，恒温1-2小时；

16、（五）160℃-180℃，加入二硫化钼、氧化石蜡，搅拌均匀，恒温15-30分钟，降温；

17、复合磺酸钙润滑脂本身具有一定的极压抗磨性能，再加上加入一定量的极压抗磨剂和二硫化钼，二硫化钼具有分散性且不粘结性，能提高减磨剂的润滑性和极压性，在高载荷高速运行条件下仍能保持与轮轨之间的润滑油膜，降低摩擦力。

18、（六）80℃-100℃加入抗氧剂、增粘剂、极压抗磨剂、防锈剂，搅拌均匀后研磨出脂。

19、有益效果

20、相比其他同类型产品，本方案所得产品有如下优点：

21、（1）优异的极压抗磨性能，复合磺酸钙润滑脂本身具有一定的极压抗磨性能，再加上加入一定量的极压抗磨剂和二硫化钼，二硫化钼具有分散性且不粘结性，能提高减磨剂的润滑性和极压性，在高载荷高速运行条件下仍能保持与轮轨之间的润滑油膜，降低摩擦力

22、（2）极强的粘附性能，复合磺酸钙具有良好的粘附性能，增粘剂的加入一定程度上加强了其粘附性能，能够保障减磨剂在轨道表面保持长久而不易脱落。

23、（3）良好的抗氧化防锈性能，抗氧剂和防锈剂能够加强钢轨表面的抗氧化性和耐腐蚀性，延长钢轨的使用寿命，减少经济损失。

24、（4）本方案所得钢轨减磨剂以润滑脂为主体，相比单纯以基础油为主的液体减磨剂，能更好地粘附在钢轨之上，起到减磨的效果，同时也能避免给环境带来污染。

技术特征：

1.一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述减磨剂以复合磺酸钙润滑脂为基础，通过加入二硫化钼、氧化石蜡、增粘剂、抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂，得到一种极压抗磨性、粘附性、抗氧防锈性、稳定性能优良的减磨剂，解决了钢轨运行中磨擦、磨损问题。

2.如权利要求1所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，以质量百分数计，由以下组分的原料制成：

3.如权利要求2所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述基础油为聚α烯烃合成油或合成酯类油中的一种或两者的混合物。

4.如权利要求2所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述稠化剂为磺酸钙、转化促进剂、高级脂肪酸和氢氧化钙反应制备得到。

5.如权利要求4所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述磺酸钙为高碱值磺酸钙，其碱值大于380mgkoh/g；所述高级脂肪酸为c12-c24的脂肪酸，包括十二烷酸、十六烷酸、硬脂酸或十二羟基硬脂酸；所述转化促进剂为水、冰乙酸、乙醇和异丙醇的混合物；其中水、冰乙酸、乙醇、异丙醇的质量比添加比例约为3:2:1:1。

6.如权利要求4所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述稠化剂中各成份所占质量比为：磺酸钙5%-6%；转化促进剂3%-5%；高级脂肪酸1%-2%；氢氧化钙1%-2%。

7.如权利要求2所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，通过稠化剂稠化基础油所得润滑脂锥入度在0#-000#之间。

8.如权利要求2所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，通过稠化剂稠化基础油所得润滑脂锥入度为00#。

9.如权利要求2所述的一种钢轨用减磨剂，其特征在于，所述氧化石蜡选用氧化石蜡70、氧化石蜡80或氧化石蜡731中的一种或几种；所述抗氧剂为二苯胺、二异辛基二苯胺或硫代胺基甲酸盐中的一种或几种的混合物；所述增粘剂为聚异丁烯、天然橡胶或聚甲基丙烯酸酯中的一种或几种混合物；所述极压抗磨剂为硫化异丁烯、磷酸酯、硫化烯烃、环烷酸鉛中的一种或几种混合物；所述防锈剂为二壬基奈磺酸钡、苯并三氮唑和环烷酸锌中一种或几种混合物。

10.如权利要求1-9任一所述的一种钢轨用减磨剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤完成：

技术总结
本发明公开了一种钢轨用减磨剂及其制备方法，本方案所提供的钢轨减磨剂抛弃了原来以基础油为主体的形式，代替以润滑脂（所指润滑脂在0#‑000#之间）为主体的形式，通过添加各种添加剂，从而满足了钢轨使用中的各项需求。它以复合磺酸钙润滑脂为基础，通过加入二硫化钼、氧化石蜡、增粘剂、抗氧剂、防锈剂，极压抗磨剂等，从而得到一种极压抗磨性、粘附性、抗氧防锈性、稳定性能优良的减磨剂，很好地解决了钢轨运行中磨擦、磨损问题。

技术研发人员：周忠太,宋尚珍,齐国华,周翠霞,冯洋洋
受保护的技术使用者：新乡市恒星科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/16