适用于高电压大电流的电触点润滑剂组合物

摘要

本发明涉及电触点润滑材料领域，特别是提供一种适用于高电压大电流的电触点润滑剂组合物，该组合物包括：（A）100.0重量份的聚醚合成基础油、（B）1.0~20.0重量份的纳米二氧化钛、（C）1.0~20.0重量份的纳米氧化锌、（D）1.0~20.0重量份的纳米二氧化硅、（E）0.1~5.0重量份的纳米二硫化钼、（F）0.1~2.5重量份的表面改性处理剂、（G）0.1~2.5重量份的极压抗磨剂、（H）0.1~2.5重量份的金属钝化剂。采用上述配方制得一种润滑剂，能显著提高电触点的接触稳定性、抑制磨损和延长使用寿命。同时其生产工艺简便易行，适宜批量化生产。

说明书

技术领域

本发明属电触点润滑材料领域，特别是提供一种适用于高电压大电流的电触点润滑剂组合物。

背景技术

开关在现代电力系统中不可缺少。而电触点又是开关的核心部件，电触点的成败直接影响电器开关的成败。

微观状态下电触点的表面是凹凸不平的。当电触点闭合时只有突出部位相接触，电流通过时，电流会集中于小面积的突出部分，会不断产生热量，形成热量聚集，继而导致高电阻值的氧化层的生成。随着电阻的增加，热量的产生与聚集会急剧上升，从而导致更多氧化物的生成。这种恶性的螺旋效应则会在电触点表面产生“过热点”；同时电触点在开合时一般会产生电弧，并伴随着有臭氧的生成。电弧极具破坏性，电弧不仅会产生热量而导致氧化物的生成，而会产生腐蚀性，引起电触点表面腐蚀，甚至破坏电触点的镀层。通过电触点的电流越大，前述问题会越严重。因此高电压大电流的电触点的失效问题一直是个世界性的难题。人们一直在尝试通过润滑技术来提高电触点的接触稳定性、抑制磨损和延长使用寿命，但一直未能有很好的解决方案。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种适用于高电压大电流的电触点润滑剂组合物，能显著提高电触点的接触稳定性、抑制磨损和延长使用寿命。同时其生产工艺简便易行，适宜批量化生产。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种适用于高电压大电流电触点的电触点润滑剂组合物，其组成包括：

（A）100.0重量份的聚醚合成基础油、

（B）1.0~20.0重量份的纳米二氧化钛、

（C）1.0~20.0重量份的纳米氧化锌、

（D）1.0~20.0重量份的纳米二氧化硅、

（E）0.1~5.0重量份的纳米二硫化钼、

（F）0.1~2.5重量份的表面改性处理剂、

（G）0.1~2.5重量份的极压抗磨剂、

（H）0.1~2.5重量份的金属钝化剂。

其中组分（A）为高低温性能优良的高粘度指数的聚醚合成基础油，粘度为100~1000cSt，粘度指数为120~220。

组分（B）为具有n型半导体结构的纳米二氧化钛，其粒径D50=5.0~100.0nm，锐钛矿型晶体结构，比表面积=100~500m²/g。

组分（C）为具有n型半导体结构的纳米氧化锌，其粒径D50=10.0~200.0nm，六边纤锌矿型晶体结构，比表面积=100~200m²/g。

组分（D）为气相法制备的纳米二氧化硅，其粒径D50=5.0~50.0nm，无定形体结构，比表面积=100~500m²/g。

组分（E）为具有层状结构的纳米二硫化钼，其粒径D50=10.0~300.0nm，比表面积=50~150m²/g。

组分（F）为硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯中的一种或其组合。

组分（G）为极压抗磨剂，具体为二烷基二硫代甲酸锌、二硫代磷酸钼、二丁基二硫代甲酸钼、噻二唑衍生物、二戊基二硫代甲酸锌的一种或其组合。

组分（H）为金属钝化剂，具体为苯并三氮唑、二辛基二苯胺、2—巯基苯并噻唑、2,5—二噻二唑二钠、合成烷芳基磺酸钙中的一种或其组合。

使用本发明生产成品润滑剂的工艺步骤如下：

（1）表面改性处理：按1.0~20.0重量份组分（B）、1.0~20.0重量份组分（C）、1.0~20.0重量份组分（D）、0.1~5.0重量份组分（E）和0.1~2.5重量份组分（F）的配方量投料，搅拌均匀；再通过导热油炉加热处理，温度控制在100~150℃；然后冷却备用；

 （2）配制基础油与添加剂：按100.0重量份组分（A）、0.1~2.5重量份组分（G）、0.1~2.5重量份组分（H）的配方量投料，搅拌均匀；备用；

（3）制作成品润滑剂：将（1）、（2）所制的物料直接混合，搅拌均匀；再研磨处理，包括过胶体磨1遍，三辊2遍；真空脱气；过滤后制得成品润滑剂。

本发明巧妙地将纳米二氧化钛应用于电触点润滑剂中，并通过特定配方精准配制而成，因此，该电触点润滑剂可满足高电压大电流的电触点的润滑新需求——经采用后，能够获得如下好处：

增大载流面积，消除“过热点”：采用本发明电触点润滑剂组合物制成的成品润滑剂因采用了n型半导体结构的纳米二氧化钛、纳米氧化锌，能够显著提高电流通过电触点界面的电学性能，即在触点闭合时形成超薄润滑剂油膜层，因“量子隧道效应”使得电流可顺畅通流过，显著增加了载流面积，电阻明显减少，产生的热量也相应降低，进而消除“过热点”。

灭弧，杜绝臭氧：使用本发明电触点润滑剂组合物制成的成品润滑剂后，在触点之间填充有绝缘的润滑剂油脂层，同时纳米二氧化钛、纳米氧化锌材料具有灭弧功能，隔离空气、灭电弧、杜绝臭氧，同时温度升高和臭氧腐蚀也得到解决。此外，润滑剂可以在触点之间形成一个“软垫”，从而减少了跳动现象。

抗磨减摩，提高润滑性：本发明优选高低温性能优良的高粘度指数的聚醚合成基础油、层状结构的纳米二硫化钼以及优良的极压抗磨剂，因而所制得的电触点润滑剂具有优秀的润滑性能，经采用后，电触点所承受的机械磨损要小得多，最大程度地减少摩擦和磨损，从而延长触点的使用寿命。

具体实施方式

下面就从物料组成、计量配方两个因数来阐述本发明的具体实施例。

实施例1

1、物料组成及配比计量配方：见表1，

                                                    表1

物料组成具体物料组成计量配方(A)聚醚合成基础油，100cSt100.0(B)纳米二氧化钛，10nm10.0(C)纳米氧化锌，10nm10.0(D)纳米二氧化硅，5nm5.0(E)纳米二硫化钼，10nm5.0(F)硅烷偶联剂1.0(G)二烷基二硫代甲酸锌1.0(H)苯并三氮唑1.0

2、制作成品润滑剂的工艺步骤：

（1）表面改性处理：按配方量投料，搅拌均匀，20min；再通过导热油炉加热处理，温度控制在150℃；然后冷却备用；

（2）配制基础油与添加剂：按配方量投料，搅拌均匀10min；备用；

（3）制作成品电触点润滑剂：将（1）、（2）所制的物料直接混合，搅拌均匀，30min；再研磨处理，包括过胶体磨1遍，三辊2遍；真空脱气10min；200目滤布过滤后制得成品润滑剂。

3、检测结果：

对于上述制得的成品电触点润滑剂，进行开关寿命测试（IEC61058 10A，250V），检测结果列于表5中，其中次数为320KC/h。

实施例2

1、物料组成及配比计量配方：见表2，

                                                    表2

物料组成具体物料组成计量配方(A)聚醚合成基础油，500cSt100.0(B)纳米二氧化钛，10nm15.0(C)纳米氧化锌，20nm10.0(D)纳米二氧化硅，10nm10.0(E)纳米二硫化钼，100nm5.0(F)钛酸酯1.5(G)二丁基二硫代甲酸钼1.5(H)2—巯基苯并噻唑1.5

2、制作成品润滑剂的工艺步骤：

（1）表面改性处理：按配方量投料，搅拌均匀，30min；再通过导热油炉加热处理，温度控制在130℃；然后冷却备用；

（2）配制基础油与添加剂：按配方量投料，搅拌均匀10min；备用；

（3）制作成品润滑剂：将（1）、（2）所制的物料直接混合，搅拌均匀，30min；再研磨处理，包括过胶体磨1遍，三辊2遍；真空脱气10min；300目滤布过滤后制得成品润滑剂。

3、检测结果：

对于上述制得的成品电触点润滑剂，进行开关寿命测试（IEC61058 10A，250V），检测结果列于表5中，其中次数为318KC/h。

实施例3

1、物料组成及配比计量配方：见表3，

                                                    表3

物料组成具体物料组成计量配方(A)聚醚合成基础油，1000cSt100.0(B)纳米二氧化钛，20nm20.0(C)纳米氧化锌，50nm10.0(D)纳米二氧化硅，10nm10.0(E)纳米二硫化钼，100nm5.0(F)铝酸酯1.5(G)二戊基二硫代甲酸锌1.0(H)合成烷芳基磺酸钙1.0

2、制作成品润滑剂的工艺步骤：

（1）表面改性处理：按配方量投料，搅拌均匀，30min；再通过导热油炉加热处理，温度控制在120℃；然后冷却备用；

（2）配制基础油与添加剂：按配方量投料，搅拌均匀10min；备用；

（3）制作成品电触点润滑剂：将（1）、（2）所制的物料直接混合，搅拌均匀，30min；再研磨处理，包括过胶体磨1遍，三辊2遍；真空脱气10min；200目滤布过滤后制得成品润滑剂。

3、检测结果：

对于上述制得的成品电触点润滑剂，进行开关寿命测试（IEC61058 10A，250V），检测结果列于表5中，其中次数为325KC/h。

 实施例4

1、物料组成及配比计量配方：见表4，

                                                    表4

物料组成具体物料组成计量配方(A)聚醚合成基础油，300cSt100.0(B)纳米二氧化钛，50nm10.0(C)纳米氧化锌，10nm20.0(D)纳米二氧化硅，20nm15.0(E)纳米二硫化钼，20nm3.0(F)硅烷偶联剂1.5(G)噻二唑衍生物1.0(H)2,5—二噻二唑二钠1.0

2、制作成品润滑剂的工艺步骤：

（1）表面改性处理：按配方量投料，搅拌均匀，30min；再通过导热油炉加热处理，温度控制在135℃；然后冷却备用；

（2）配制基础油与添加剂：按配方量投料，搅拌均匀10min；备用；

（3）制作成品电触点润滑剂：将（1）、（2）所制的物料直接混合，搅拌均匀，30min；再研磨处理，包括过胶体磨1遍，三辊2遍；真空脱气10min；200目滤布过滤后制得成品润滑剂。

3、检测结果：

对于上述制得的成品电触点润滑剂，进行开关寿命测试（IEC61058 10A，250V），检测结果列于表5中，其中次数为332KC/h。

                                                    表5

表5检测结果表明：

采用本发明配比制得的电触点润滑剂具有优良的高低温性能，适用温度范围宽，且剪切安定性好；显著降低摩擦阻力，提高电流通过电触点界面的电学性能，在触点闭合时形成超薄油膜层，因“量子隧道效应”使得电流可顺畅通流过，而断开后形成的润滑剂厚膜层是绝缘的，可以防止漏电；以及良好的灭弧效果。能满足高电压大电流的电触点的润滑需求——能显著提高电触点的接触稳定性、抑制磨损和延长使用寿命。可有效解决高电压大电流触点的失效难题。

以上所述仅为本发明的部分具体实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。