[发明专利]用于铁路的正摩擦控制组合物

说明书

用于滑动钢表面的具有高和正摩擦性能的摩擦控制组合物，包括能够降低水含量的水不溶性烃、流变添加剂、凝固点降低剂、摩擦改进剂和润滑剂。

相关申请引用

本实用新型专利申请要求下列临时专利申请的优先权：用于铁路轨道的摩擦改进剂组合物，申请于2013年1月7日，其序列号为61/848,596；用于铁路轨道的摩擦改进剂组合物，申请于2013年2月21日，其序列号为61/850,690；用于铁路轨道的摩擦改进剂组合物，申请于2013年2月26日，其序列号为61/850,923；具有高和正性特性的摩擦改进剂，申请于2013年8月6日，其序列号为61/958,789；具有高和正性特性的摩擦改进剂，申请于2013年11月4日，其序列号为61/962,265；具有高和正性特性的摩擦改进剂，申请于2013年12月4日，其序列号为61/963,448。

发明领域

本发明涉及具有高和正摩擦特性，用于在铁路行业中两个滑动钢表面(即在钢轨上的钢轮)之间以正性方式(positive manner)控制摩擦的摩擦控制组合物。

背景技术

钢制运输车轮和钢轨存在需要控制两个表面之间摩擦的许多问题。未能以正性方式控制摩擦可能会导致噪音问题、大量磨损和次最优性能(从效率的角度)，上述问题是由于两个滑动钢制表面之间的负摩擦所导致的滑动-粘附振动(slip-stick oscillation)引起的。因此，具有高和正摩擦以控制钢轨和钢轮运输系统中的滑动和滚动滑动接触的摩擦改进剂在本领域中是公知的。Kelsan Technologies的多项专利描述了摩擦改进剂组合物(参见，美国专利Nos.6,759,372；6,855,673；7,045,489；7,160,378；7,244,695和7,939,476号)。这些专利描述了由Kelsan商品化的水基系统。

然而，这些水基摩擦改进剂产品的一些存在多种问题。问题的实例如下所示：

当在水基系统中使用氨时，氨可以导致设备生锈。当所述组合物变干时，胶乳可能导致齿轮和其他可移动机械零件的问题。当这些组合物被注入到轨头上时，其可以在液体上形成表层(skin)，并且产物在被列车车轮带起之前能够在短时间内干燥，与列车车轮接触时这可以引起流出或飞溅，因此无法由列车车轮沿着轨道传递。

所需要的是用于轨道涂布器顶部的摩擦改进剂组合物，其有助于阻止与其接触的设备生锈。

本发明的另一个目的是消除现有技术组合物上的胶乳表层，使得当施加该产品时不形成表层，而是在轨头上形成软的、非干燥沉积物。这一软的、非干燥沉积物由列车车轮带起，并且沿着轨道传递而形成以正性方式控制车轮和轨道之间摩擦的连续膜。

根据本发明的另一个目的，所述摩擦控制组合物表现为触变凝胶或液体，其受到剪切而变稀，并且在静止条件下恢复其较稠的较粘状态。该组合物的触变性用于促进施用于轨道并且促进其以较稠状态保留在轨道上而不形成表层。不同于上述讨论的现有技术的组合物，该组合物不在由列车车轮的滚动接触喷出或挤出的低粘度液体上形成表层。因此，为了液体状流动，可在施用于轨道时通过常规的轨行式泵系统(rail-mounted pumpsystem)将该组合物进行混合。在轨道上施用之后，该组合物在静止条件下变稠，但不干燥或形成表层，并保持位于轨道上，直到由列车车轮啮合(engagement)而剪切，以在“传递(carry down)”期间沿着轨道分布。

本发明的另一目的是为了获得不使该组合物的流变性降级的凝固点降低剂。

而本发明的又一目的是为了获得引起增稠剂(例如粘土)加入一种基质而使其具有改进的分散性的组合物。

另外，固体的粘性的现有技术的组合物，诸如在美国专利No.4,915,856中所描述的是本领域熟知的。但是，这些固体的粘性的摩擦改进剂有其自身问题，诸如费用，并且其需要机械支架和涂布器以将该产品施加于车轮上。对于固体粘性组合物，使用实用性和有效期对于货运列车也可能是一个问题。