一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑及其製備方法

2023-04-25 00:40:51

專利名稱：一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑及其製備方法
技術領域：
本發明一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑及其製備方法，屬潤滑劑領域，具 體涉及食品加工生產線輸送帶用潤滑劑。
背景技術：
幹膜或半乾膜潤滑劑又稱乾式潤滑劑。一般概念的幹膜(式)潤滑劑是以無機或 有機膠粘劑(有機樹脂如丙烯酸、酚基、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、纖維素及無機矽酸鹽、磷酸 鹽)為載體。與固體潤滑劑(最常用的有二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯)和添加劑(如金屬 轉化物、滑石粉、軟金屬、金屬氧化物、層狀物質、防鏽劑)以及烴類物質或水為溶劑組成。 通過噴塗到所需部位，硬化後形成高度粘結的幹膜。這類幹膜潤滑劑實際上是膠粘劑溶液 中的固體潤滑劑的懸浮劑。此幹膜潤滑劑用途很廣，幾乎遍及電子設備，輪軌、航空發動機、 金屬加工、金屬軋制、及金屬拉拔加工等，如美國道康寧(DOW Corning)公司推出的用於電 子設備專用幹膜潤滑劑以及其旗下，Molykote潤滑劑品牌系列幹膜潤滑劑專門用於DVD播 放機、手機、可攜式攝像機和數位相機及其他電子設備。這些潤滑劑使用方便，可形成透明、 乾燥、不粘的潤滑層，非常適合於電子設備中的滑動機理。此類幹膜潤滑劑品種繁多，用途極廣，相關專利較多。但這類幹膜潤滑劑是以固體 潤滑劑懸浮在膠粘劑中的固體幹膜潤滑劑，屬非水基幹膜潤滑劑。水基潤滑劑是以水為分散介質的由水、油和乳化劑及添加劑組成的乳狀液。有油 包水(w/o)和水包油(0/V)兩型。眾所周知，水介質具有無毒、不燃、不汙染環境、價格低、資 源豐富、使用安全，有利環境等優點，所以水基乳狀液潤滑劑在工業領域得到廣泛應用。此 水基乳狀液潤滑劑，在施用過程保持其乳狀液狀態，多用於金屬加工的鑽、銑，銫、研磨、切 削加工等，對被加工工件起潤滑和冷卻作用，機械加工行業俗稱為切削液。所謂水基幹膜(半乾膜)潤滑劑，是指由水、油和乳化劑及添加劑組成的乳狀液在 其施用狀態下呈幹膜或半乾膜狀態起潤滑作用。長期以來，此水基幹膜潤滑劑主要在橡膠 加工和塑料加工中用作脫模劑。多年來，在食品加工領域，其生產線輸送帶使用的傳統潤滑劑大多採用水溶性潤 滑劑。是以脂肪胺與表面活性劑或多種表面活性複合組成的水溶性帶色或不帶色的透明 溶液，使用時需要高達200-500倍水量稀釋後使用，水消耗量極大，相應需要處理的廢水亦 多，如不加處理則汙染環境。因此，為順應可持續經濟發展的需要，近兩年，在食品、飲料加 工生產領域，開始在產品鏈條輸送帶上採用由水基潤滑乳狀液形成的幹膜或半乾膜態潤滑 劑，並且越來越受到業內的關注。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑及其製備方法，以水 基無汙染的乳狀液形成的幹膜潤滑劑取代現行使用的水溶液潤滑劑，提升潤滑效果，節省 水資源，最大限度減輕廢水治理和節省能源。
一、本發明水基幹膜潤滑劑的原料組分及其配方本發明用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，以二甲基矽油為油性劑、多種表面活 性劑為乳化劑、高級脂肪醇及脂肪酸為潤滑助劑、防腐劑和水為分散介質原料組成，在高速 攪拌條件下，使互不相溶的油、水兩相物質乳化融合成水包油的水基乳狀液潤滑劑，此水基 乳狀液潤滑劑施用於鏈條輸送帶上則成為幹膜態潤滑劑，本水基乳狀液潤滑劑原料組分及 其重量百分比配方如下二甲基矽油1-8%
乳化劑選自非離子親油性表面活性劑乳化劑選自非離子親水性表面活性劑乳化劑選自陰離子表面活性劑潤滑助劑選自高級脂肪醇選自脂肪酸防腐劑去離子水所述的二甲基矽油之運動粘度範圍為100-1000mm2/S ；所述的非離子親油性表面活性劑乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯 醚；所述的非離子親水性表面活性劑乳化劑為聚氧乙烯失水山梨醇酐脂肪酸酯或/ 和烷基葡萄糖苷所述的陰離子表面活性劑乳化劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基硫酸鉀；所述的高級脂肪醇潤滑助劑為十二醇、十三醇、十四醇或十六醇，脂肪酸潤滑助劑 為油酸；所述的防腐劑為季銨鹽類或對羥基苯甲酸酯類。二、本發明水基乳狀液潤滑劑的製備方法是按上述水基乳狀液潤滑劑原料組分及其重量百分比配方，將二甲基矽油、乳化劑、 潤滑助劑、防腐劑一起混合、攪拌、加熱至70-75°C，混合均勻後，開啟勻質機，在高速攪拌下 緩緩加入1/3配方水量的70-75°C去離子水，勻質攪拌乳化形成油包水的乳化液，然後再緩 緩加入1/3配方水量的70°C的去離子水，於65-70°C繼續勻質攪拌，至此，所形成油包水(w/ ο)的乳化液逐漸轉化成水包油乳狀液，最後再加入剩餘的1/3常溫水，繼續勻質攪拌10分 鍾，關閉高速攪拌，再採用普通機械攪拌使之冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳 白色的水包油的乳狀液潤滑劑。三、本發明乳狀液潤滑劑的施用方法和使用狀態使用時，按設定的工藝參數，將本發明乳狀液潤滑劑間歇式定時、定量滴注或塗刷 在輸送帶鏈板上，在鏈板運動過程先形成一層極薄的乳狀液液膜，隨著鏈板的繼續運動，液 膜的部分水份揮發，遂在輸送帶鏈板上形成幹膜潤滑劑，從而對物件傳送起到很好潤滑作用。四、本發明的特點1.本發明產品使用狀態為潤滑幹膜本發明乳狀液潤滑劑施用時，採用間隙式定 時、定量滴注或塗刷在輸送帶鏈板上，在鏈板運動過程先形成一層極薄的液膜，隨著鏈板的
1-4%
1-5%
0. 1-1% 0. 5-2%
2-8%
0. 2-0. 5% 餘量
4連續運動，液膜水份揮發形成幹膜，對物件起到潤滑傳送作用。不僅潤滑性能好而且鏈板上 和工作場地看不到水液。2.本發明產品是節水型產品本發明幹膜潤滑劑以原液直接使用，不必用水稀 釋，改變了現有技術大量耗水稀釋產品的現狀，可以節約大量用水，在當今全球水資源匱缺 情況下，節約水資源是關係國民經濟可持續發展的大事。3.本發明產品無泡本發明幹膜潤滑劑使用時在鏈板上形成幹膜，因此在鏈板上 和工作場所幾乎看不到有泡沫產生。4製備本發明水基乳狀液潤滑劑操作簡單方便，按照配方，將除水以外的原料一起 混合加熱，在高速攪拌條件下，分步加水，使之由先形成的油包水(w/o)乳化液，逐漸轉化 成水包油(o/w)乳狀液，產品質量穩定。5、本發明幹膜潤滑劑使用時採用間隙式的定時、定量滴注或塗刷方式形成幹膜， 所以工作場所生產環境幾乎看不到工作水液，減少環境的汙染，同時也減少了汙水的處理。本發明鏈條輸送帶幹膜潤滑劑不僅提升了產品的潤滑性能，而且是節水、節能型、 無汙染的綠色環保產品。
具體實施例方式現結合實施例進一步說明本發明是如何實施的。實施例1二甲基矽油12g脂肪醇聚氧乙烯醚AE043g烷基葡萄糖苷APG08103g十二醇Ig油酸4g十二烷基硫酸鈉0. 4g對羥基苯甲酸甲酯0.4g加去離子水至200g按此配方，將二甲基矽油，脂肪醇聚氧乙烯醚AE04、烷基葡萄糖苷APG0810、十二 醇、油酸、烷基葡萄糖苷APG0810、十二烷基硫酸鈉、對羥基苯甲酸甲酯一起混合，加熱至 700C _75°C，勻質攪拌下緩緩加入事先加熱70°C的去離子水70g，勻質攪拌乳化形成油包水 (w/o)的乳化液，然後再緩緩加入約70°C的去離子水65g，於65-70°C繼續勻質攪拌5分鐘 變成白色的乳狀液，至此，所形成油包水(w/o)的乳化液逐漸轉化成水包油(o/V)乳狀液， 最後加入剩餘的65g常溫去離子水，繼續勻質攪拌10分鐘，然後關閉高速攪拌，轉為採用普 通機械攪拌使之冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白色的水包油(o/w)的乳狀 液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH 值 6. 4動力粘度(NDJ-79型旋轉粘度計)2. 5 2. 6mpa · s實施例2-4 (例中烷基酚聚氧乙烯醚Tx-4簡稱Τχ_4，烷基葡萄糖苷APG0810簡稱 APG0810、)
二甲基矽油油酸十二醇Tx-4
實施例2 2g 8g Ig 2g
實施例3 4g 8g Ig 2g
實施例4 6g 8g Ig 2g
APG0810
十二烷基硫酸鈉 對羥基苯甲酸丁酯鈉 去離子水
4g4g4g
Ig0.8g0.4g
0. 4g0. 4g0. 4g
182g180g179g
根據各實施例配方，將各配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70-75°C，開啟 勻質機、在高速攪拌下，緩緩加入70-75°C熱水60g，勻質攪拌乳化先形成油包水(w/o)乳 化液，然後再緩緩加入70°C左右的熱水60g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的 油包水(w/o)乳化液逐漸轉化成水包油(o/V)乳化液，最後緩緩加入剩餘60g常溫水。繼 續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過程，關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以 下，過濾去除雜質後，即獲得乳白色水包油(o/V)的乳狀液潤滑劑。
所得乳狀液潤滑劑參數
例2
PH值
動力粘度 靜摩擦係數
(4. 603kg) (5. 989kg)
動摩擦係數
(5kg)
(IOkg)
(20kg)0.059
上述之動力粘度以NDJ-79型旋轉型粘度計測量； 靜摩擦係數以WT10-2型靜摩擦係數測試儀測量； 動摩擦係數以XP-B數控磨損試驗機測量。 實施例5
6. 8
3. 3-3. 4 mpa · s
0. 154 0. 118
0. 076 0. 059
例3
6. 7
3. 4-3. 5 mpa · s
0. 154 0. 115
0. 050 0. 049 0. 052
例4
6. 5 2. 4 mpa · s
0. 166 0. 144
0. 085 0. 078 0. 079
二甲基矽油 Tx-4 APG0810 油酸
150g 37. 5g 62. 5g 50g
6
十二烷基硫酸鈉5g對羥基苯甲酸甲酯5g十二醇12. 5g去離子水2180g將上述配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70_75°C，開啟勻質機、在高速 攪拌下，緩緩加入70-75°C熱水800g，勻質攪拌乳化先形成油包水乳化液，然後再緩緩加入 70°C左右的熱水800g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的油包水乳化液逐漸轉 化成水包油乳化液，最後緩緩加入剩餘約600g常溫水。繼續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過 程，關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白 色水包油的乳狀液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH 值 5. 8動力粘度 2. -3. Ompa · s靜摩擦係數4.603kg 時為 0. 156 ；5. 989kg 為 0. 141動摩擦係數:5kg,為0. 079 ； IOkg,為 0. 078 ；20kg，為 0.081實施例6二甲基矽油12gTx-43gAPG08105g油酸2g苯扎氯銨Ig十二烷基硫酸鈉0. 4g十二醇Ig去離子水180g將上述配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70_75°C，開啟勻質機、在高速 攪拌下，緩緩加入70-75°C熱水60g，勻質攪拌乳化先形成油包水乳化液，然後再緩緩加入 70°C左右的熱水60g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的油包水乳化液逐漸轉 化成水包油乳化液，最後緩緩加入剩餘60g常溫水。繼續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過程， 關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白色 水包油的乳狀液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH值6. 1動力粘度 3.5-3. 6mpa · s實施例7二甲基矽油12gTx-43gAPG08105g油酸4g苯扎氯銨Ig
7
十二烷基硫酸鈉
0. 2g Ig
O. 5g 180g十二醇吐溫80去離子水將上述配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70_75°C，開啟勻質機、在高速 攪拌下，緩緩加入70-75°C熱水60g，勻質攪拌乳化先形成油包水乳化液，然後再緩緩加入 70°C左右的熱水60g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的油包水乳化液逐漸轉 化成水包油乳化液，最後緩緩加入剩餘60g常溫水，繼續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過程， 關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白色 水包油的乳狀液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH 值 6. 0動力粘度 2. 6-2. 7mpa · s實施例8二甲基矽油240gTx-460gAPG0810IOOg十二醇20g油酸80g十二烷基硫酸鈉8g對羥基苯甲酸甲酯8g去離子水3600g將上述配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70_75°C，開啟勻質機、在高速攪 拌下，緩緩加入70-75°C熱水1200g，勻質攪拌乳化先形成油包水乳化液，然後再緩緩加入 70°C左右的熱水1200g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的油包水乳化液逐漸 轉化成水包油乳化液，最後緩緩加入剩餘1200g常溫水，繼續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過 程，關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白 色水包油的乳狀液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH 值 6.1動力粘度 3. 3-3. 4mpa · s動摩擦係數5kg，為0. 08510kg，為 0.06720kg，為 0.060實施例9二甲基矽油240gTx-460gAPG0810IOOg十二醇20g
油酸80g十二烷基硫酸鈉8g對羥基苯甲酸丙酯 4g去離子水3600g將上述配方除水以外的全部原料一起混合加熱至70_75°C，開啟勻質機、在高速攪 拌下，緩緩加入70-75°C熱水1200g，勻質攪拌乳化先形成油包水乳化液，然後再緩緩加入 70°C左右的熱水1200g，於70-65°C繼續勻質攪拌，至此，將前面形成的油包水乳化液逐漸 轉化成水包油乳化液，最後緩緩加入剩餘1200g常溫水，繼續勻質攪拌10分鐘，完成乳化過 程，關閉勻質機改用普通機械攪拌使其降溫冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白 色水包油的乳狀液潤滑劑。所得乳狀液潤滑劑參數pH 值 6.1動力粘度 3. 0-3. Impa · s動摩擦係數5kg，為0. 07210kg，為 0.06820kg，為 0.06權利要求
一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，以二甲基矽油為油性劑、多種表面活性劑為乳化劑、高級脂肪醇及脂肪酸為潤滑助劑、防腐劑和以水為分散介質等原料組成，在高速攪拌條件下，使互不相溶的油、水兩相物質乳化融合成水包油的水基乳狀液潤滑劑，此水基乳狀液潤滑劑施用於鏈條輸送帶上成為液膜，隨著鏈板的連續運動，液膜的水份揮發，遂在輸送帶鏈板上形成幹膜潤滑劑，對物件傳送起到良好潤滑作用，本水基乳狀液潤滑劑原料組分及其重量百分比配方如下二甲基矽油 1 8％乳化劑選自非離子親油性表面活性劑1 4％乳化劑選自非離子親水性表面活性劑1 5％乳化劑選自陰離子表面活性劑 0.1 1％潤滑助劑選自高級脂肪醇 0.5 2％選自脂肪酸 2 8％防腐劑 0.2 0.5％去離子水餘量。
2.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其二甲基矽油之運 動粘度範圍為100-1000mm2/s。
3.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其非離子親油性表 面活性劑乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
4.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其非離子親水性表 面活性劑乳化劑為聚氧乙烯失水山梨醇酐脂肪酸酯或/和烷基葡萄糖苷。
5.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其陰離子表面活性劑乳化劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基硫酸鉀。
6.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其高級脂肪醇潤滑 助劑為十二醇、十三醇、十四醇或十六醇。
7.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其脂肪酸潤滑助劑 為油酸。
8.根據權利要求1所述的一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑，其防腐劑為季銨鹽 或對羥基苯甲酸酯類。
9.實施權利要求1的水基幹膜潤滑劑的製備方法是按水基乳狀液潤滑劑原料組分及其重量百分比配方，將二甲基矽油、乳化劑、潤滑助 劑、防腐劑一起混合、攪拌、加熱至70-75°C，混合均勻後，開啟勻質機，在高速攪拌下緩緩加 入1/3配方水量的70-75°C去離子水，勻質攪拌乳化形成油包水的乳化液，然後再緩緩加入 1/3配方水量的70°C的去離子水，於65-70°C繼續勻質攪拌，至此，所形成油包水的乳化液 逐漸轉化成水包油乳狀液，最後再加入剩餘的1/3常溫水，繼續勻質攪拌10分鐘，關閉高速 攪拌，再採用普通機械攪拌使之冷卻至30°C以下，過濾去除雜質後，即獲得乳白色的水包油 的乳狀液潤滑劑。
全文摘要
本發明一種用於鏈條輸送帶的水基幹膜潤滑劑及其製備方法，屬潤滑劑領域，本發明水基幹膜潤滑劑，以二甲基矽油為油性劑、多種表面活性劑為乳化劑、高級脂肪醇及脂肪酸為潤滑助劑、防腐劑和水分散劑原料組成，在高速攪拌條件下，使互不相溶的油、水兩相物質乳化融合成水包油的水基乳狀液潤滑劑，此水基乳狀液潤滑劑採用間隙式定時、定量滴注或塗刷在輸送帶鏈板上，隨著鏈板的連續運動液膜水份揮發形成幹膜，對物件起到潤滑傳送作用，本幹膜潤滑劑不僅具有優良的潤滑性能，而且以原液直接使用，不必用水稀釋，節約大量用水，鏈板上和工作場所幾乎看不到有泡沫產生，因此是一種潤滑性能優良的節水、節能、無汙染的綠色環保產品。
文檔編號C10M173/02GK101955844SQ20101025237
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者楊卓然 申請人:武漢柏康科技有限責任公司