[发明专利]一种用于轨道润滑的复合锂基润滑脂及制备方法和应用

说明书

本发明适用于工业润滑技术领域，提供了一种用于轨道润滑的复合锂基润滑脂及制备方法和应用，该复合锂基润滑脂包括复合锂基稠化剂、聚碳酸酯型聚氨酯、抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、助剂、基础油。本发明通过采用聚碳酸酯型聚氨酯作为稠化剂和成膜剂的一部分，与复合锂基稠化剂一起反应生成具备高分子性能的复合锂基润滑脂，由于碳酸酯键分子间内聚力较强，具有较高的玻璃化转变温度和熔点，从而提高了复合锂基润滑脂的温度稳定性、低温流动性和传递性。另外，由于碳酸酯基结构较为对称，偶极矩比醚氧键小，抗氧化性极强，因此本发明实施例得到的复合锂基润滑脂具有非常好的高温氧化安定性、抗水性、粘着性、胶体安定性、极压抗磨性等性能。

技术领域

本发明属于工业润滑技术领域，尤其涉及一种用于轨道润滑的复合锂基润滑脂及制备方法和应用。

背景技术

随着国家经济的飞速发展和轨道车辆事业的不断进步，机车车辆的载荷不断加大，运营时长不断增加，轮轨损伤、噪声、曲线钢轨磨耗等问题也随之愈加突出。轮轨润滑处理工艺是减缓曲线钢轨磨耗的有效措施之一，为满足不同工况下的润滑需求，有关单位研发并部署了各种地面安装式或车载式的涂油设备。

相对于涂油设备的快速研发和改进，轨道润滑专用的润滑脂研发显得尤为滞后。传统的应用于工业设备的润滑脂，由于其理化指标是针对快速旋转摩擦部件的润滑减摩设计的，并不适用于轨道润滑这种重载、相对低速、环境适应性要求高的领域。

近年来，在轨道交通领域常用的耗材为以矿物油为基础的金属皂基脂，在实际的运营中存在以下的问题：

1、传递性差，即很难通过轮缘与轨道的摩擦将润滑脂膜均匀传递到整个轮缘接触面。

2、使用温度超过120℃时，即会产生严重的氧化、淌滴现象，使油膜被破坏而失去轮缘润滑功能，而轮缘与轨道摩擦时生热，很容易达到这个温度上限。

3、环境温度低于4℃时，润滑脂的黏性增大，难以均匀地挤出，导致堆积现象，过量的堆积润滑脂一旦被挤压到踏面或轨面上，就会导致车轮空转、打滑，造成安全隐患。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于轨道润滑的复合锂基润滑脂，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于轨道润滑的复合锂基润滑脂，包括以下按照重量百分数计的组分：复合锂基稠化剂5％～30％、聚碳酸酯型聚氨酯0.1％～5％、抗氧剂0.1％～1.2％、极压抗磨剂0.1％～5％、防锈剂0.1％～4.5％、助剂0.01％～5％，余量为基础油，各组分的重量百分数之和为100％。

优选的，所述复合锂基润滑脂包括以下按照重量百分数计的组分：复合锂基稠化剂20％～25％、聚碳酸酯型聚氨酯1％～2％、抗氧剂0.2％～0.5％、极压抗磨剂0.2％～0.5％、防锈剂0.5％～1.5％、助剂0.5％～1.5％，余量为基础油，各组分的重量百分数之和为100％。

优选的，所述基础油为500SN矿物油、聚α-烯烃基础油和脂类基础油中的至少一种。

优选的，所述复合锂基稠化剂为二元有机酸和氢氧化锂水溶液的混合物。

优选的，所述聚碳酸酯型聚氨酯为以二元胺与环氧化物在催化剂的催化下反应生成的有机高聚物；所述催化剂为碱金属、铵盐或膦盐。

优选的，所述聚碳酸酯型聚氨酯的相对分子质量为2500～3500，且其分子中碳酸酯基团的摩尔分数为30％～40％，二氧化碳单元的摩尔分数25％～50％。

优选的，所述抗氧剂为二苯胺、苯基-α-萘胺和二异辛基二苯胺中的至少一种；所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚脂、硫代磷酸酯和油性硼酸钾中的至少一种；所述防锈剂为石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡和环烷酸锌中的至少一种；所述助剂为二硫化钼、聚四氟乙烯、三聚氰胺、碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙中的至少一种。