CN105907448B - 一种铁路机车轮缘用润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路机车轮缘用润滑脂及其制备方法，该润滑脂包括如下原料：基础油、高碱值合成磺酸盐、烷基苯磺酸、12‑羟基硬脂酸及抗氧剂等；制法为将高碱值合成磺酸盐、烷基苯磺酸、水及部分基础油混合加热后加入异丙醇及无机酸形成凝胶，然后加入氢氧化钙乳液和硼酸溶液，反应并脱水后，加入部分基础油和12‑羟基硬脂酸反应，最后加入余量基础油及抗氧剂，即得。优点为该润滑脂具有优异的耐高低温性、低温泵送性、成雾性、极压抗磨性、抗水性、粘附性及防锈性；同时，采用本发明制备方法制得相同稠度的润滑脂所需高碱值合成磺酸盐的含量较现有方法下降了5％左右，大大增强了润滑脂的低温流动性及成雾性能。

Description

一种铁路机车轮缘用润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂领域，尤其涉及一种铁路机车轮缘用润滑脂及其制备方法。
背景技术
列车在行驶时，由于列车在运行中倾斜，造成车轮轮缘与钢轨内侧相接触，从而产生经常性摩擦。尤其是当列车运行在弯道路段时，由于离心力作用，车轮向钢轨挤压，造成钢轨的内侧面与车轮轮缘剧烈摩擦而严重磨损，缩短了钢轨和车轮的使用寿命。采用轮缘润滑剂对钢轨和车轮进行润滑是减少轮缘和钢轨间的摩擦力、降低机车动力损耗、改善轮轨相互作用及减轻轮轨磨损最有效的方法。
根据轮缘润滑的工况特点，要求轮缘润滑脂应具备以下性能：(1)耐高温性：列车在下坡行驶时，车轮与钢轨之间的摩擦热可使车轮温度升至200℃以上，因此，为保证脂不流失或滑落，发挥其正常的润滑作用，轮缘润滑脂必须具有较高的滴点；(2)良好的粘温性：北方地区，冬季气温最低在-30℃左右，夏季气温高达40℃以上，要求轮缘润滑脂没有明显变稠或变稀的现象，以保证正常喷涂；(3)优良的极压抗磨性：由于轮轨摩擦副的特殊性，只能在摩擦副表面形成边界润滑，要求轮缘润滑脂必须具有优良的极压抗磨性能，才能满足轮缘与轨侧接触面负荷大、滑动速度高的工况，达到减小滑动阻力，保护金属表面，降低轮轨磨损的要求；(4)足够的粘附能力和适宜的扩展能力：足够的粘附能力以克服车轮在运行中产生的离心力，不致被甩掉，同时能在喷涂区及时扩展成均匀的油膜；(5)良好的抗水性和防锈性：良好的抗水性以保证轮缘润滑脂在使用中不被雨水冲失和乳化，同时也要求润滑脂不腐蚀轮轨并具有良好的防锈性能。
此外，轮缘的润滑一般采用喷脂器对轮缘进行定期喷脂，因此要求轮缘润滑脂具有优异的泵送性及成雾性，通过喷嘴后能形成均匀的雾状，并沿直线方向覆盖轮缘与轨侧的啮合表面。若成雾性能不佳，会使喷出的部分润滑脂失去方向，喷向周边部位造成污染；若喷射到轨顶平面或踏面上，将会使轮缘踏面粘着系数下降，导致列车启动、上坡、加速或制动时车轮打滑，影响列车牵引力的正常发挥。
随着环保要求的越来越苛刻，铁路机车用轮缘润滑脂还要求具有良好的可生物降解性，不污染环境。国内有关铁路机车轮缘用润滑脂的报道较少，多以矿物油为基础油，脂肪酸混合锂皂为稠化剂并加入多种添加剂而制成，低温性能达不到要求，而且不具有可生物降解性，对环境有污染。专利号为CN103013627，名称为“一种机车轮缘用可生物降解润滑脂及制备方法”的发明，公开了采用锂皂或钙皂稠化酯类油与植物油，并加入了多种添加剂，不仅耐高温抗氧化性差，而且所选用的极压抗磨剂也不易降解，对环境仍会造成污染，且目前国内此类产品主要依靠进口，价格较高。
因此，现亟需研究开发一种低温性能强且生物可降解的机车轮缘用润滑脂。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种具有高滴点，优异的低温泵送性、成雾性、极压抗磨性、耐水性、粘附性及降噪性，且对环境没有污染的铁路机车轮缘用润滑脂；本发明的第二目的是提供该润滑脂的制备方法。
技术方案：本发明的铁路机车轮缘用润滑脂按重量百分数计包括如下原料：基础油55～75％、高碱值合成磺酸盐15～30％、烷基苯磺酸0.8～2％、异丙醇1.0～1.5％、水2～4％、无机酸0.4～0.8％、氢氧化钙1.0～2.0％、12-羟基硬脂酸1～3％、硼酸1.5～3％及抗氧剂0.3～2％。
本发明采用上述原料制备的润滑脂具有优异的低温泵送性、成雾性、极压抗磨性、抗水性、粘附性及防锈性，优选的，基础油55～65％、高碱值合成磺酸盐20～30％、烷基苯磺酸1.0～1.5％、异丙醇1.0～1.5％、水2～3.5％、无机酸0.4～0.6％、氢氧化钙1.3～1.8％、12-羟基硬脂酸1.5～2.5％、硼酸1.75～2.75％及抗氧剂0.5～1.0％；其中，烷基苯磺酸可为12-烷基苯磺酸。
进一步说，本发明采用的基础油至少包含天然气制合成油、聚α-烯烃合成油或酯类油中的一种，其在40℃时的运动粘度为15～60mm2/s，该条件下能够有效提高润滑脂的低温性能，其中，酯类油优选可为三羟甲基丙烷油酸酯或癸二酸二辛酯，抗氧剂可为二苯胺或苯基-α-萘胺。
本发明采用的高碱值合成磺酸盐优选可为高碱值合成磺酸钙或高碱值合成磺酸钙与高碱值合成磺酸镁的复合物，其碱值为380～500mgKOH/g，且40℃运动粘度不高于300mm2/s，倾点不高于-25℃，能够有效提高润滑脂的低温性能。
本发明制备铁路机车轮缘用润滑脂的方法包括如下步骤：
(1)按重量百分数将高碱值合成磺酸盐、烷基苯磺酸、水及部分基础油混合，加热至60～80℃，制得混合物，其中，高碱值合成磺酸钙与基础油的质量比为1.5～3:1；
(2)按重量百分数将异丙醇及无机酸加至上述混合物中，加热至90～100℃进行恒温反应至形成凝胶；
(3)按质量百分数将氢氧化钙和硼酸分别配制成乳液和溶液后，依次加入上述凝胶中，先在90～100℃下反应30～60min，再加热至130～145℃进行脱水后，加入部分基础油和12-羟基硬脂酸搅拌反应20～40min，最后加热至180～190℃，反应15～30min，其中，所述部分基础油占剩余基础油的1/3～1/2；
(4)加入余量基础油，将反应体系的温度降至80～100℃，加入抗氧剂，并混合研磨分散，经过滤、脱气后，即制得润滑脂。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：制备的铁路机车轮缘用润滑脂，其不仅外观细腻，且具有优异的耐高低温性(低温可达-40℃)、低温泵送性、成雾性、极压抗磨性、抗水性、粘附性及防锈性的铁路机车轮缘用润滑脂，该润滑脂能够有效减少机车轮缘和钢轨间的摩擦力，避免产生噪音，且具有优越的生物可降解性，环保无污染；同时，本发明的制备方法简单，可操作性强，环保无污染。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明的铁路机车轮缘用润滑脂按重量百分数计包括如下原料：基础油55～75％、高碱值合成磺酸盐15～30％、烷基苯磺酸0.8～2％、异丙醇1.0～1.5％、水2～4％、无机酸0.4～0.8％、氢氧化钙1.0～2.0％、12-羟基硬脂酸1～3％、硼酸1.5～3％及抗氧剂0.3～2％。
本发明通过选择特殊性能参数的高碱值合成磺酸盐及合适的基础油，两者协同作用，并添加烷基苯磺酸、异丙醇、无机酸、氢氧化钙、12-羟基硬脂酸、硼酸及抗氧剂等，从而制得不仅外观细腻，且具有优异的耐高低温性(低温可达-40℃)、低温泵送性、成雾性、极压抗磨性、抗水性、粘附性及防锈性的铁路机车轮缘用润滑脂，该润滑脂能够有效减少机车轮缘和钢轨间的摩擦力，避免产生噪音，且具有优越的生物可降解性，环保无污染。
本发明采用的上述原料均可从从市场上购买得到。
实施例1
原料组成：基础油(聚α-烯烃合成基础油及三羟甲基丙烷油酸酯)58.55％、高碱值合成磺酸钙28.5％、12-烷基苯磺酸1.5％、异丙醇1.2％、水3％、醋酸0.4％、氢氧化钙1.84％、12-羟基硬脂酸2.01％、硼酸2.51％及二苯胺0.5％，其中，基础油在40℃时的运动粘度为32mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为400mgKOH/g，其在40℃运动粘度为235mm2/s，倾点为-34℃。
制备方法：
(1)将18kg的聚α-烯烃合成基础油PAO-6、28.5kg的高碱值合成磺酸钙，1.5kg12-烷基苯磺酸和3kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至75℃，制得混合物；
(2)将1.2kg异丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至95℃，并保持在该温度下持续搅拌反应90min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，依次加入1.84kg氢氧化钙调配成的乳液和用2.51kg硼酸调配成的溶液，并在95℃下复合反应45min，继续升温至140℃进行脱水，脱水完毕后，加入15kg聚α-烯烃合成基础油PAO-6和2.01kg12-羟基硬脂酸搅拌反应30min，最后升温至185℃，高温炼制30min；
(4)加入25.57kg三羟甲基丙烷油酸酯，将反应产物的温度降至90℃，加入0.5kg二苯胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例2
原料组成：基础油(天然气制合成油GTL100及癸二酸二辛酯)58.63％、高碱值合成磺酸钙26.5％、12-烷基苯磺酸1.62％、异丙醇1.3％、水3.5％、磷酸0.5％、氢氧化钙2％、12-羟基硬脂酸2.2％、硼酸2.75％及苯基-α-萘胺1％，其中，基础油在40℃时的运动粘度为20mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为400mgKOH/g，其在40℃运动粘度为235mm2/s，倾点为-34℃。
制备方法：
(1)将13kg天然气制合成油GTL100、26.5kg的高碱值合成磺酸钙、1.62kg12-烷基苯磺酸和3.5kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至80℃，制得混合物；
(2)将1.3kg异丙醇和0.5kg磷酸加入到上述混合物中，继续加热至98℃，并保持在该温度下持续搅拌反应60min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，依次加入2.0kg氢氧化钙调配成的乳液和2.75kg硼酸调配成的溶液，并在98℃下复合反应60min；继续升温至145℃进行脱水，脱水完毕后，加入19kg天然气制合成油GTL100和2.2kg12-羟基硬脂酸搅拌反应35min，最后升温至190℃，高温炼制20min；
(4)加入26.63kg癸二酸二辛酯，将反应产物的温度降至85℃，加入1.0kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例3
原料组成为：基础油(天然气制合成油GTL250及癸二酸二辛酯)67.8％、高碱值合成磺酸钙21％、12-烷基苯磺酸1.06％、异丙醇1％、水2.5％、醋酸0.5％、氢氧化钙1.3％、12-羟基硬脂酸1.45％、硼酸1.8％及苯基-α-萘胺1.5％，其中，基础油在40℃时的运动粘度为28mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为400mgKOH/g，其在40℃运动粘度为235mm2/s，倾点为-34℃。
制备方法：
(1)将10.5kg天然气制合成油GTL250、21.0kg的高碱值合成磺酸钙、1.06kg12-烷基苯磺酸和2.5kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至80℃；
(2)将1.0kg异丙醇和0.5kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至95℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1.3kg氢氧化钙调配成的乳液和1.8kg硼酸调配成的溶液，并在95℃下复合反应45min；继续升温至140℃进行脱水，脱水完毕后，加入25.3kg天然气制合成油GTL250和1.45kg12-羟基硬脂酸搅拌反应30min，最后升温至190℃，高温炼制30min；
(4)加入32kg癸二酸二辛酯，将反应产物的温度降至90℃，加入1.5kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
对比例1
原料组成为：基础油(天然气制合成油GTL250及癸二酸二辛酯)63.2％、高碱值合成磺酸钙25.8％、12-烷基苯磺酸1.06％、异丙醇1％、水2.5％、醋酸0.5％、氢氧化钙1.3％、12-羟基硬脂酸1.45％、硼酸1.8％及苯基-α-萘胺1.5％，其中，基础油在40℃时的运动粘度为20mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为400mgKOH/g，其在40℃运动粘度为235mm2/s，倾点为-34℃。
制备方法：
(1)将26.0kg天然气制合成油GTL250、25.8kg的高碱值合成磺酸钙、1.06kg12-烷基苯磺酸和2.5kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至80℃；
(2)将1.0kg异丙醇和0.5kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至95℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1.3kg氢氧化钙调配成的乳液、1.8kg硼酸调配成的溶液及1.45kg12-羟基硬脂酸，并在95℃下复合反应45min，继续升温至140℃进行脱水，脱水完毕后，加入9.8kg天然气制合成油GTL250，继续升温至190℃，高温炼制30min；
(4)加入27.4kg癸二酸二辛酯，将反应产物的温度降至90℃，加入1.5kg抗氧剂，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得润滑脂。
将实施例1-3及对比例1制得的润滑脂进行性能检测，并将获得的结果如表1所示。
表1各实施例润滑脂的理化性能检验数据
由表1可知，实施例1-3制得的润滑脂的不仅耐高温性能强，且其具有良好的粘温性及极压抗磨性，此外，由实施例3及对比例1的数据可知，本发明通过合理控制转化阶段基础油与高碱值合成磺酸钙的比例，并采取在脱水完毕，反应体系无水的条件下加入12-羟基硬脂酸，使得制备相同稠度的复合磺酸钙基润滑脂所需高碱值合成磺酸钙的含量下降了4.8％，大大增强了润滑脂的低温流动性和成雾性能。
对比例2
原料组成与实施例1相同，不同之处在于制备方法，具体为：步骤(1)中加入相同量的基础油后，剩余的基础油全在步骤(4)中加入。将制得的润滑脂进行性能检测，获得的实验结果如表2所示。
表2实施例1及对比例2制得的润滑脂的性能对照表
从表2的结果可以看出，本发明采用三步法加入基础油能够有效提高润滑脂的稠度、低温性能和储存稳定性，这是由于在最高炼制温度之前加入基础油可使润滑脂中的部分游离态基础油处于皂结构内部而成为膨化油，从而提高脂的稠度，且基础油不易受重力作用而析出，确保润滑脂具有较好的胶体安定性。
对比例3
制备方法与实施例1相同，不同之处在于原料组成，本实施例采用常用的高碱值合成磺酸钙，其碱值为410mgKOH/g，且40℃运动粘度为782mm2/s，倾点为-9℃。将制得的润滑脂进行性能检测，获得的实验结果如表3所示。
表3实施例1及对比例3制得的润滑脂理化性能检验数据
通过上表3中的低温锥入度和相似粘度可以看出，本发明采用特殊性能参数的高碱值合成磺酸钙制备的润滑脂具有优异的低温性能，解决了传统原料制备复合磺酸钙基脂低温性能差的问题。这是由于传统的高碱值合成磺酸钙原料多采用矿物油作为稀释油，且受合成工艺的影响制备出来的高碱值合成磺酸钙的粘度较大、倾点高，而高碱值合成磺酸钙作为复合磺酸钙基润滑脂制备的主要组分，对制备的润滑脂低温性能会产生较大的影响。
实施例4
原料组成为：天然气制合成油GTL250 55％、高碱值合成磺酸钙与高碱值合成磺酸镁的的复合物30％、12-烷基苯磺酸1％、异丙醇1.5％、水3.5％、醋酸0.6％、氢氧化钙1.8％、12-羟基硬脂酸2.5％、硼酸2.75％及苯基-α-萘胺1.35％，其中，天然气制合成油GTL250在40℃时的运动粘度为44mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为500mgKOH/g，其在40℃运动粘度为273mm/s，倾点为-30℃。
制备方法：
(1)将20kg天然气制合成油GTL250，30kg的高碱值合成磺酸钙与合成磺酸镁的复合物，1kg12-烷基苯磺酸和3.5kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至60℃；
(2)将1.5kg异丙醇和0.6kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至90℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1.8kg氢氧化钙调配成的乳液和2.75kg硼酸调配成的溶液，并在100℃下复合反应30min；继续升温至130℃进行脱水，脱水完毕后，加入11.67kg天然气制合成油GTL250和2.5kg12-羟基硬脂酸搅拌反应20min，最后升温至180℃，高温炼制15min；
(4)加入23.33kg天然气制合成油GTL250，将反应产物的温度降至80℃，加入1.35kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例5
原料组成为：聚α-烯烃合成基础油PAO-6 65％、高碱值合成磺酸钙与高碱值合成磺酸镁的的复合物20％、12-烷基苯磺酸2％、异丙醇1.2％、水4％、醋酸0.8％、氢氧化钙2％、12-羟基硬脂酸1％、硼酸3％及苯基-α-萘胺1％，其中，聚α-烯烃合成基础油PAO-6在40℃时的运动粘度为31mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为380mgKOH/g，其在40℃运动粘度为178mm/s，倾点为-35℃。
制备方法：
(1)将6.67kg聚α-烯烃合成基础油PAO-6，20kg的高碱值合成磺酸钙，2kg12-烷基苯磺酸和4kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至60℃；
(2)将1.2kg异丙醇和0.8kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至100℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入2kg氢氧化钙调配成的乳液和3kg硼酸调配成的溶液，并在100℃下复合反应30min；继续升温至145℃进行脱水，脱水完毕后，加入29.165kg聚α-烯烃合成基础油PAO-6和1kg12-羟基硬脂酸搅拌反应40min，最后升温至190℃，高温炼制15min；
(4)加入29.165kg聚α-烯烃合成基础油PAO-6，将反应产物的温度降至100℃，加入1kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例6
原料组成为：三羟甲基丙烷油酸酯58.55％、高碱值合成磺酸钙30％、12-烷基苯磺酸1.5％、异丙醇1％、水2％、醋酸0.4％、氢氧化钙1.3％、12-羟基硬脂酸3％、硼酸1.75％及苯基-α-萘胺0.5％，其中，三羟甲基丙烷油酸酯在40℃时的运动粘度为19mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为380mgKOH/g，其在40℃运动粘度为178mm/s，倾点为-35℃。
制备方法：
(1)将20kg三羟甲基丙烷油酸酯，30kg的高碱值合成磺酸钙，1.5kg12-烷基苯磺酸和2kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至60℃；
(2)将1kg异丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至100℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1.3kg氢氧化钙调配成的乳液和1.75kg硼酸调配成的溶液，并在100℃下复合反应30min；继续升温至145℃进行脱水，脱水完毕后，加入12.85kg三羟甲基丙烷油酸酯和3kg12-羟基硬脂酸搅拌反应40min，最后升温至190℃，高温炼制15min；
(4)加入25.7kg三羟甲基丙烷油酸酯，将反应产物的温度降至100℃，加入0.5kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例7
原料组成为：基础油(天然气制合成油GTL100、三羟甲基丙烷油酸酯及聚α-烯烃合成基础油)55％、高碱值合成磺酸钙30％、12-烷基苯磺酸2％、异丙醇1.5％、水3.2％、醋酸0.8％、氢氧化钙1％、12-羟基硬脂酸1.5％、硼酸3％及苯基-α-萘胺2％，其中，基础油在40℃时的运动粘度为15mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为380mgKOH/g，其在40℃运动粘度为178mm/s，倾点为-35℃。
制备方法：
(1)将10kg天然气制合成油GTL100，30kg的高碱值合成磺酸钙，2kg12-烷基苯磺酸和3.2kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至60℃；
(2)将1.5kg异丙醇和0.8kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至100℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1kg氢氧化钙调配成的乳液和3kg硼酸调配成的溶液，并在100℃下复合反应30min；继续升温至145℃进行脱水，脱水完毕后，加入15kg三羟甲基丙烷油酸酯和1.5kg12-羟基硬脂酸搅拌反应40min，最后升温至190℃，高温炼制15min；
(4)加入30kg聚α-烯烃合成基础油，将反应产物的温度降至100℃，加入2kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。
实施例8
原料组成为：聚α-烯烃合成基础油PAO-6 75％、高碱值合成磺酸钙15％、12-烷基苯磺酸0.8％、异丙醇1.5％、水3.5％、醋酸0.4％、氢氧化钙1％、12-羟基硬脂酸1％、硼酸1.5％及苯基-α-萘胺0.3％，其中，聚α-烯烃合成基础油PAO-6在40℃时的运动粘度为60mm2/s，高碱值合成磺酸钙的碱值为380mgKOH/g，其在40℃运动粘度为178mm/s，倾点为-35℃。
制备方法：
(1)将5kg聚α-烯烃合成基础油，15kg的高碱值合成磺酸钙，0.8kg12-烷基苯磺酸和3.5kg水依次投入到带有导热油夹套加热、双向桨叶的200L不锈钢密闭反应釜中混合，加热至60℃；
(2)将1.5kg异丙醇和0.4kg醋酸加入到上述混合物中，继续加热至100℃，并保持在该温度下持续搅拌反应45min，至形成凝胶；
(3)取样检测红外，在883cm-1处有方解石型碳酸钙的吸收峰，且863cm-1处无定型碳酸钙的吸收峰消失，接着依次加入1kg氢氧化钙调配成的乳液和1.5kg硼酸调配成的溶液，并在100℃下复合反应30min；继续升温至145℃进行脱水，脱水完毕后，加入35kg聚α-烯烃合成基础油和1kg12-羟基硬脂酸搅拌反应40min，最后升温至190℃，高温炼制15min；
(4)加入35kg聚α-烯烃合成基础油，将反应产物的温度降至100℃，加入0.3kg苯基-α-萘胺，并混合均匀后经三辊研磨机分散，最后经过滤、脱气后，即制得铁路机车轮缘用润滑脂。

Claims (8)

1.一种铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于按重量百分数计包括如下原料：基础油55～75％、高碱值合成磺酸盐15～30％、烷基苯磺酸0.8～2％、异丙醇1.0～1.5％、水2～4％、无机酸0.4～0.8％、氢氧化钙1.0～2.0％、12-羟基硬脂酸1～3％、硼酸1.5～3％及抗氧剂0.3～2％，所述高碱值合成磺酸盐的碱值为380～500mgKOH/g，且40℃运动粘度不高于300mm2/s，倾点不高于-25℃；其制备方法包括如下步骤：
(1)按重量百分数将高碱值合成磺酸盐、烷基苯磺酸、水及部分基础油混合，加热至60～80℃，制得混合物，其中，高碱值合成磺酸盐与基础油的质量比为1.5～3:1；
(2)按重量百分数将异丙醇及无机酸加至上述混合物中，加热至90～100℃进行恒温反应至形成凝胶；
(3)按重量百分数将氢氧化钙和硼酸分别配制成乳液和溶液后，依次加入上述凝胶中，先在90～100℃下反应30～60min，再加热至130～145℃进行脱水后，加入部分基础油和12-羟基硬脂酸搅拌反应20～40min，最后加热至180～190℃，反应15～30min，其中，所述部分基础油占剩余基础油的1/3～1/2；
(4)加入余量基础油，将反应体系的温度降至80～100℃，加入抗氧剂，并混合研磨分散，经过滤、脱气后，即制得润滑脂。
2.根据权利要求1所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于按重量百分数计包括如下原料：基础油55～65％、高碱值合成磺酸盐20～30％、烷基苯磺酸1.0～1.5％、异丙醇1.0～1.5％、水2～3.5％、无机酸0.4～0.6％、氢氧化钙1.3～1.8％、12-羟基硬脂酸1.5～2.5％、硼酸1.75～2.75％及抗氧剂0.5～1.0％。
3.根据权利要求1或2所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述高碱值合成磺酸盐为高碱值合成磺酸钙，或高碱值合成磺酸钙与高碱值合成磺酸镁的复合物。
4.根据权利要求1所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述基础油包含天然气制合成油、聚α-烯烃合成油或酯类油中的至少一种。
5.根据权利要求1或4所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述基础油40℃时的运动粘度为15～60mm2/s。
6.根据权利要求4所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述酯类油为三羟甲基丙烷油酸酯或癸二酸二辛酯。
7.根据权利要求1所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述烷基苯磺酸为12-烷基苯磺酸。
8.根据权利要求1所述的铁路机车轮缘用润滑脂，其特征在于：所述抗氧剂为二苯胺或苯基-α-萘胺。
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