马和平，李竹岩，张晓娜

（兰州工业研究院，甘肃兰州730050）

摘要：本文简述了玻璃制瓶行业对流料槽润滑剂?的性能要求和“湿法落料”工艺对环境的污染；针对“干?法落料”润滑工艺制备了新型的流料槽润滑涂料，并对?润滑剂的制备原理、原料选择做了详细的介绍，制定了?生产工艺和产品质量技术指标。所制备的产品具有优?良的润滑性、耐磨性、耐热性及附着力；产品使用性能?达到合资和进口产品的水平，应用范围广。

关键词：流料槽??固体润滑??双组分

1?概述

在玻璃制瓶行业中广泛使用的行列式制瓶机上，?专门设有使高温玻璃液料顺利滑入金属玻璃模具的导?料系统—流料槽。该流料槽为金属材质，一般由铸铁或?铝合金制成。以前，为了防止流料槽对玻璃液产生粘连?和加快料滴下滑速度而在流料槽上设置润滑喷油系?统，通过周期性向流料槽喷洒机械油来实现表面润滑。?此方法称为“湿法落料”润滑工艺。由于生产运行中要?消耗大量机械油并且机械油遇高温蒸发甚至燃烧而在?行列机周围形成有害的烟雾，既浪费了机械油又对生?产环境造成污染，因此“，湿法落料”润滑工艺已被玻璃?制瓶企业所淘汰。

现在，玻璃制瓶行列机的流料槽都采用更加经济?方便的“干法落料”润滑工艺，即经过对流料槽凹槽内?表面预涂润滑涂层（我们称为“流料槽润滑涂料”），待涂层固化成膜后再装机使用，高温玻璃液（约900℃）料滴下滑时不直接与流料槽金属表面接触，可明显加快?料滴的滑行速度、减少皱痕并增加成品瓶壁表面的光洁度。涂上该涂料的流料槽再不需进行反复地表面喷?油操作，实现了“干法落料”的润滑工艺。如此，既减少?了操作流程、又降低了生产车间的环境污染，同时还节省了消耗掉的大量机械油。目前，该“干法落料”工艺已被大部分玻璃制瓶企业所采用。

通过市场调研发现，本省及周边地区玻璃制瓶企业使用的“流料槽润滑涂料”基本上都是外地产品，少数企业为了保证产品质量而采用价格昂贵的进口产品。企业普遍反映，国产产品的使用性能较差，主要表现在涂料强度、耐久及润滑性能都不稳定。因此，我院在市场调研的基础上，决定进一步研制生产“玻璃制品流料槽润滑涂料”。

2?技术原理

玻璃液在炉窑内的温度高达1000～1100℃，流出液温度大约在900～1000℃，经过流料槽的料滴温度约在900℃。流料槽一般为铸铁或铝合金材质，每套流料槽由滑槽和转向槽两段组成，常见的6组机就配有6套流料槽，长度约2～3m，料滴流过的瞬间也就短短的零点几秒。

料滴在流经金属流料槽时，高温玻璃液会与金属表面产生部分粘连并在料滴表面形成细小皱痕，使得料滴下滑减速并在瓶壁表面生成微裂纹，从而影响制成品的产品产量和质量。因此，在玻璃制瓶行业的产品生产过程中必须对流料槽凹面进行表面润滑处理。高温玻璃料滴从流料槽凹面下滑时与流料槽表面?产生滑动摩擦，参考阿芒汤（Amonton）摩擦定律，其滑动摩擦系数为:

μ=F/N=S/Pm

式中S—材料剪切强度；

Pm—流动压力。

摩擦系数μ的大小取决于S/Pm的比值。欲降低材料的摩擦系数μ值，必须降低S/Pm比值，即降低材料的剪切强度S或增加其流动压力Pm，或者使两者相配合变化。但是，同一材料同时获得低的剪切强度和高的流动压力是不可能的。因为大部分材料的S和Pm是呈正比关系变化的。

“流料槽润滑涂料”实际上是在要求润滑的部件表?面上形成一层润滑剂的覆盖膜来代替润滑油膜，以达?到润滑的目的，因此，它属于“固体润滑剂”范畴内的?“粘结固体干膜润滑剂”类别。

3?原料选择

3.1粘结剂

粘结剂作为涂料基料是“流料槽润滑涂料”中最重要的关键成分，产品的粘附性、耐热性等都主要由它来决定。根据流料槽的实际工作状态需要以及产品设计目标，润滑涂料应有较好的粘附性、一定的耐热性、可常温固化等性能，选择有机粘结剂中的环氧树脂应能满足配制要求。

环氧树脂是一种环氧低聚物，在一定条件下易与?固化剂反应形成三维网状高聚物。选择使用液态环氧?树脂，它在固化反应过程中收缩率小，其固化物对金属?的粘结性优良、有一定的耐热性，是热固性树脂中应用?量较大的一个品种。目前市售的常见型号有E-44和?E-51两个品种，它们都属于双酚A型的环氧树脂，其耐热性在100℃左右，接近流料槽的运行温度。

3.2?润滑材料

润滑材料是“流料槽润滑涂料”中起润滑效果的重要成分，没有润滑材料的加入则形成的干膜不会有好的润滑性。目前所使用的润滑材料主要有：石墨及其层间化合物、二硫属化合物、聚四氟乙烯及其它塑料，以及软金属、氧化物、氟化物等。

石墨是碳的三种同素异构体之一，具有六方晶系层状结构，它是使用量{zd0}的一种固体润滑材料。我国山东的南墅石墨矿是世界驰名的，其所生产的鳞片状xx石墨纯度高、结晶状态好、富有润滑性。石墨与其它固体润滑材料相比在价格上要便宜1/2～1/10，因而被广泛使用。石墨的温度特性数据表明，石墨从室温到?538℃都是有效的润滑剂，在538℃以上由于急剧氧化而失效。流料槽的运行温度远低于538℃，因此选择南墅石墨矿的石墨粉为润滑材料。

3.3?固化剂

固化剂是环氧润滑涂料中必不可少的配料，它可?与环氧树脂反应形成三维网状结构而使液状涂料硬化?为干膜。环氧树脂所用固化剂的种类很多，常用的有多?元胺、酸酐等。多元胺类固化剂在常温下与环氧树脂交?联固化的涂膜有很好的粘结力、较高的硬度、优良的耐?化学品性，但这类固化剂对人体和环境有危害性。?目前，广泛使用改性胺及合成树脂类固化剂。兰州?市面上能找到的改性胺固化剂型号是T-31，它是酚醛?胺类化合物，挥发性小，属于低毒或xx固化剂，其综?合性能优良，适用于常温固化。由于它具有羟基、胺基、?仲胺基等活性基团结构，反应活性好；又因它带有酚醛?骨架结构，所以在与环氧树脂交联后，可提高固化干膜?的耐热性和耐化学腐蚀性。因此选择T-31作为“流料?槽润滑涂料”的常温固化剂，同时，也就决定了润滑涂料的产品剂型必须选择A（环氧树脂）、B（固化剂）双组?分剂型结构。

3.4溶剂

溶剂是润滑涂料中用于溶解和稀释环氧树脂的辅?料。环氧树脂的黏度较高，必须加入溶剂降低黏度后才?能具有较好的涂刷性。所用溶剂一般都是有机物，酮、?醇醚和酯类是环氧树脂的优良溶剂，二甲苯仅对环氧?树脂有有限的溶解性，主要起稀释作用。制备“流料槽?润滑涂料”时，我们使用由二甲苯与一定量的极性溶剂?复配的混合溶剂来溶解和稀释环氧树脂。

3.5?颜填料

颜填料可赋予涂料所需的色彩并改善涂料的物理性能。“流料槽润滑涂料”的使用环境并无外观色彩要求，因此只需加入能改善其物理性能的填料即可。?适量加入无机填料可较大地提高涂料的耐热性和耐磨性。作为润滑材料加入的石墨其实也是一种填料，除起润滑作用外，还可提高润滑涂料的耐热性、导电?性、耐磨性和对金属底材的保护性；由于流料槽与高温通红的玻璃料滴瞬间接触，选择加入无机物Sb2O3和?ZnO以增强润滑涂料的耐火性和抗氧化性以及耐热?性、耐磨性。

4?生产工艺流程

（1）A组分的配制

5?产品质量技术指标

由于没有“流料槽润滑涂料”的任何产品质量标准?可供参考，我们自行制定产品质量标准如下表：

6?结论

经过小试、中试及玻璃制瓶车间上机试用证明，我?们研制的“流料槽润滑涂料”xx能够达到使用要求，?其特点如下：

（1）采用酚醛改性环氧树脂303A为基料配制润滑?涂料的A组分及采用303B固化剂为润滑涂料的B组?分，可以制得符合要求的“流料槽润滑涂料”；

（2）润滑材料采用石墨与MoS2按2∶1的比例协?同使用，其润滑效果更好；

（3）颜基比选取0.7∶1～0.9∶1时，润滑涂料可以?得到符合要求的润滑性、耐磨性、耐热性及附着力；（4）产品涂刷一道即能满足使用要求，涂膜既能耐?80～100℃的流料槽运行温度，也能耐900℃的料滴瞬?间高温；

（5）产品室温固化，表干时间小于6h，实干时间小?于24h，涂膜常温放置1d即可装机使用；

（6）润滑涂膜可保持流料槽正常运行1个月；

（7）产品使用性能达到合资和进口产品的水平。

参考文献：

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