[发明专利]一种用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种润湿剂，特别涉及一种专用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂 及该润湿剂的制备方法和应用。

背景技术

钢轨表面维护的主要目的是将钢轨表面的疲劳层、与轮毂不相吻合的轮廓 进行修磨的一个过程。钢轨维护也经历了几个阶段，最初的钢轨从铺轨到使用 几乎不进行表面维护，我国过去的钢轨维护只是针对短路段、重缺陷进行的， 是用人工推动一个磨机来回打磨焊接处；而对于长路段的维护则是更换钢轨， 更换周期大约为30～50年进行一次，在此期间列车运行速度小于80公里/小时。

随着高速铁路的发展，要求必须对高速铁路钢轨、重载铁路钢轨和有线钢 轨表面进行维护性修磨，以保证高速列车的运行速度和安全性。为此，二十一 世纪初，我国从北美、欧洲引进了各种型号的钢轨打磨车，开始了机械化的钢 轨打磨车对钢轨表面维护。

有了钢轨表面维护设备，维护钢轨修磨的磨具孕育而生。新型耐用复合磨 具的制造，采用高温全热压工艺，热压工艺在180℃下保温、保压1小时，这 中间要求所有材料的挥发份不得大于3％，否则磨具将出现裂纹，或在使用过 程中出现破裂。润湿剂是制备磨具必不可少的材料之一，它加入的目的是将切 削钢轨主料(一种高韧性的刚玉)与其它有结合剂粉体材料包裹。

初期的磨具制造中采用传统的树脂液作润湿剂，这种润湿剂制造的磨具最 多只能用120℃中温热压工艺，若温度超过120℃，磨具必然出现裂纹。这是 因为：这温度超过120℃时，润湿剂挥发份太多，从而做出的磨具密度只能达 到2.7g/cm3以下，因此该磨具的打磨钢轨效率低、打磨公里数在30公里/片以 下，远远不能满足要求。总结来说，使用传统树脂作为润湿剂具有以下缺点：

1.在120℃时发生固化反应，同时放出大量挥发性气体，如水气、氨气；

2.不能满足高温热压工艺要求，在高温下使磨具发生裂纹、起泡等废品， 不能满足实际要求。

3.25℃时的树脂液粘度一般大于500mPa·S，难以满足分散性要求。

目前国内最先进的厂家则采用糠醛做润湿剂，这种材料远远好于树脂液， 它的优点在于能耐高温、较低挥发份、能在180℃高温下进行热压。但它的缺 点是低效率(只能润湿较少的粉体材料)、不参与粘接主料和粉体辅料。由于 这种单纯的润湿剂作用，使得它对于粉体料与主料的包裹没有起到增加粘接二 者强度的作用。虽然做出的磨具在密度上达到2.7g/cm3以上，但仍表现出磨具 耐用度较差、组织不均匀、容易烧伤工件的缺点，特别对于一些特殊组织结构 的磨具明显表现出润湿效率低、粘接强度不高的缺点，严重影响磨具产品对钢 轨修磨要求的广泛性。总结来说，使用糠醛作为润湿剂具有以下缺点：

1.糠醛与酒精具有相同的低粘度，25℃时为10mPa·S以下，由于在主料 表面难以形成膜，因此不能包裹足够的粉体材料，使磨具组织不均，甚至不能 生产某些特殊组织号磨具的产品；

2.不具有提高主料和粉体料之间粘接强度的作用，因而对磨具耐用度提高 不起任何有利的作用。

因此，我们需要一种新的润湿剂，同时满足耐高温、高效率、低挥发份的 要求，并且粘度适中，同时满足分散性和粘接强度高的要求，使其它粉体材料 能均匀包裹住主料。

发明内容

本发明旨在提供一种新的用于制备钢轨修磨磨具的润湿剂，具有耐高温、 包裹效率高、粘接强度高等优点。该润湿剂不仅能用于新型耐用复合磨具材料 的制造，也能用于180℃高温热压下的摩擦材料的生产，并能提高所制复合磨 具的强度性能和耐磨性能；为了达到上述目的，本发明首先提供一种用于制备钢轨修磨磨具的润湿 剂，所述润湿剂按重量百分比含有以下组份：酚醛树脂 30％～50％；呋喃树脂 45％～68％；以及二乙二醇乙醚2％～25％。

在本发明一实施例中，所述酚醛树脂为热塑性酚醛树脂；在本发明一实施例中，所述呋喃树脂为带呋喃环的糠醛树脂；在本发明一实施例中，所述润湿剂按重量百分比含有以下组份：酚醛树脂30％～40％；呋喃树脂50％～60％；以及二乙二醇乙醚2％～15％。