【武器清洁润滑防护三用油的研制与应用】医用防护眼镜

　　摘要：介绍了武器清洁润滑防护三用油的研制过程、配方、性能及应用效果。实验室理化性能评定和实际使用结果表明，该油集清洁、润滑、防护功能于一体，可满足-45～+60 ℃环境条件下各种武器系统的使用和短期防护需要，主要技术指标达到了美军MIL-L-63460D（1988）标准。��
　　关键词：清洁；润滑；防护；油料；应用
　　中图分类号：TG174.42 文献标识码：A��
　　
　　0 前言�
　　
　　武器专用防护油（俗称“枪油”）是武器装备的重要擦拭和防护材料，对保持武器装备良好的技术状态和防止锈蚀、降低磨损、延长寿命等具有不可替代的重要作用。世界各国军方历来都十分重视武器专用防护油的研究与开发。最典型的就是越战后，美军针对传统润滑油型防锈油功能单一、性能不理想的问题，于1971年提出了一项名称为“PD-48”的采购计划，对产品性能提出了如下要求：（1）武器射击完毕后，能有效去除火药残渣、积炭和其他污染物；（2）能在高温、低温、雨淋等各种苛刻条件下，对武器系统提供可靠的润滑性，且不能发粘，不吸附灰尘；（3）能在高温、高湿、高盐雾、严寒或海水浸泡等各种气候和使用条件下，对武器系统提供良好的防护性。由此，引出了武器专用防护油由单一防护功能向清洁、润滑、防护多功能的转变。在经历近3年时间实验室研制及从M16步枪到火炮、装甲车辆等各种武器系统的试验和实战检验之后，美军方对BREAK-FREE公司研制的武器清洁润滑防护三用油（CLP）给予了高度评价，并依据该产品于1979年制订了军用标准MIL-L-63460，在其中明确规定：CLP可替代武器装备上原用的MIL-C-372 炮膛清洁剂（RBC）、VV-L-800 通用低温水置换型防锈润滑油（PL-S）、MIL-L-46000 半流体润滑剂（LSA）、MIL-L-14107 武器用低温润滑油（LAW）和MIL-L-3150 中质防锈润滑油（RBC）等产品。目前，CLP（北约产品代号：S-758）已在美国、澳大利亚、芬兰、加拿大、比利时等20多个国家得到广泛应用，其产品标准也已发展到MIL-L-63460D。�
　　我军于20世纪80年代后期，开展了武器清洁润滑防护油的跟踪和研究工作，并参照MIL-L-63460D（1988）制定了武器清洁润滑防护三用油规范（GJB 2378-95）。但限于当时的技术水平，国内有关单位研制的样品在实际使用中仍存在一定问题，所以至今未能在部队推广应用。�
　　
　　1 研制技术指标�
　　
　　为提高武器装备的维护保养质量，笔者从2001年起对多功能武器专用防护油进行了专题攻关研究。产品的研制技术指标采用我军的武器清洁润滑防护三用油规范（GJB 2378-95），其与MIL-L-63460D（1988）[JP2]标准的主要差异是：根据国情，减少了推进剂反应产物防腐性、残余物的低温流动性和化学试剂检验试纸干扰性检测项目。具体内容见表1。
　　
　　
　　2 研制过程�
　　
　　2.1 筛选基础油�
　　基础油是防锈油的基本组成部分，对产品理化性能有决定性作用。根据武器清洁润滑防护三用油的战术技术指标要求和预定用途，其基础油应具有优良的高低温性能、较大密度和与相关有机溶剂有良好的相溶性等特点，以满足武器系统在-45 ℃以上各种环境条件下的正常射击、油品中固体润滑剂的分散悬浮和油品清洁、润滑、防护三项功能的正常发挥。为此，课题组采集、分析了国内6家炼厂生产的8种矿物基础油和合成油，经大量筛选试验，确定了以质量分数90%环烷基矿物基础油和10%合成油为基本组分的复配基础油。部分基础油筛选试验结果如表2。
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　　2.2 筛选防锈剂�
　　防锈油中的油溶性缓蚀剂是由极性和非极性基团两部分组成的油溶性表面活性物质，通过在油-气界面和油-金属界面的定向吸附，减缓水、氧等腐蚀性介质向金属表面的侵入，从而起到缓蚀作用。目前国内外研究的油溶性缓蚀剂有数百种，但综合考虑其性能、制造工艺、成本、原料来源等各方面的因素，国内经常使用的只有一二十种。本研究在对各油溶性缓蚀剂配伍性能大量研究的基础上，确定了由磺酸盐、羧酸盐和酯类防锈剂及少量表面活性剂组成的，具有“超加合效应”的新型复合防锈剂体系，其在45号变压器油中以质量分数10%加入，湿热试验可达到1000 h以上，盐雾试验可达到60 h以上。�
　　2.3 研制润滑剂�
　　为了增加润滑油的润滑承载能力，增强润滑油的时效性、高温性、宽温使用性和恶劣条件下的使用性能，通常在润滑油中加入一定量的固体润滑剂。目前，在润滑油中使用最多的固体润滑剂有石墨、二硫化钼、氮化硼和聚四氟乙烯。由于PTFE（聚四氟乙烯）是迄今为止发现的摩擦系数最小的一种有机固体润滑材料，且耐温、无毒，同时较无机固体润滑剂易于在油中分散悬浮，因而选择PTFE作为通用装备防护油的固体润滑材料。但国内目前对于PTFE细粉的加工，多采用机械切割和研磨的方法，缺点是粒径大（5～30 mm），形状不规则，且含有金属粉沫等机械杂质，很难满足在润滑油中的使用要求。而PTFE水乳液，由于含水量在60%以上，加入油中后会影响油品其他性能，也极不稳定，无法使用。为此，本研究采用γ射线辐照、气流粉碎等先进加工技术，并通过分子表面改性，制备了粒径在200～400 nm，在油品中分散性能良好的PTFE润滑剂。�
　　2.4 研制火药残渣清洗剂�
　　火炮射击结束后，炮膛内会留下一层粘附力极强的火药残渣，如不及时清除，会严重腐蚀炮膛，缩短炮管的使用寿命。目前常用的方法是用大量肥皂水、碱性液等反复清洗擦拭，除积炭效果较差，且使用上受到很多条件限制。本研究依据“溶解度参数相近原则”，在大量试验验证基础上研制成功了由醚类、醇类、酯类物质和多种表面活性剂组成的JT火药残渣清洗剂。试验结果表明，该剂渗透力强，对清除炮膛内的火药残渣和粘附在武器装备上的其他污染物有良好效果。其在油品中加入8%～15%（质量分数）时，火药残渣的去除率就能达到98%以上。该剂的配方和制备技术已获国家发明专利（ZL 03143226.3）。�
　　2.5 确定配方�
　　在上述工作基础上，结合防护油组方基本原则，确定了武器清洁润滑防护三用油的配方。组成（以质量分数计）大致如下：基础油68.3%、粘度指数改进剂4%、复合防锈剂9%、抗氧剂1%、分散剂2%、JT清洗剂10%、PTFE润滑剂5.5%、表面活性剂�0.2%。�
　　
　　3 性能评价�
　　
　　3.1 理化性能�
　　理化性能评定结果见表3。可以看出，该产品完全达到了研制技术指标要求，且工艺成熟，质量稳定，性能可靠。��
　　
　　3.2 毒性�
　　LD50（半数致死量）、皮肤原发刺激和眼睛刺激试验结果表明，武器清洁润滑防护三用油对眼睛和皮肤有轻度刺激作用，符合美国食品与药物管理局FDA21CFR178.3620（b）和MIL-L-63460的有关要求，属实际无毒化学物质。�
　　
　　
　　4 实际应用�
　　
　　4.1 海水浸泡试验�
　　试验内容：选择两组共X支试验枪支，按武器装备擦拭保养规定，将枪支分解，用汽油清洗擦干，并记录各试件的初始表面状况；在其中一组涂上现用的1号防护油，另外一组涂上武器清洁润滑防护三用油，沥干30 min；将两组枪支分别浸入同一海域（海南某水域）取来的自然海水中浸泡3 h，然后取出挂在室外。�
　　试验结果：24 h后观察，涂1号防护油的枪支部件已大面积锈蚀，涂武器清洁润滑防护三用油的枪支，油膜完好，用干布擦拭后，金属表面仍光亮如初。�
　　4.2 海水冲刷试验�
　　试验地点：海南某水域。�
　　试验内容：选择两组共X支试验枪支，按武器装备擦拭保养规定，将枪支分解，用汽油清洗擦干，并记录各试件的初始表面状况；在其中一组涂上现用的1号防护油，另外一组涂上武器清洁润滑防护三用油，沥干30 min；将各组平行置于岸边，经受海浪和沙粒的冲刷。�
　　试验结果：涂1号防护油的枪支，15 min后即有锈迹出现，30 min后因大面积锈蚀而中止了试验；涂武器清洁润滑防护三用油的枪支，2 h后检查，表面仍光亮如初，3 h后检查，个别部位有轻微变色。�
　　4.3 封存试验�
　　试验地点：海南某部兵器室。�
　　试验内容：选择两组共X支试验枪支，按武器装备擦拭保养规定，将枪支分解，用汽油清洗擦干，并记录各试件的初始表面状况；在其中一组涂上现用的1号防护油，另外一组涂上武器清洁润滑防护三用油；然后，将结合好的枪支裸放在兵器室内枪架上。�
　　试验结果：封存4个月时，涂一号防护油的枪支表面已发生明显锈蚀，从而中止了试验；封存7个月时检查，涂武器清洁润滑防护油的枪支油膜完好，无锈蚀现象，用布擦拭除去油膜后，金属表面仍光亮如初。�
　　4.4 低温射击试验�
　　在-50 ℃条件下，进行涂装有武器清洁润滑防护三用油枪支的射击试验，[JP2]所有参试轻武器首发打响，点射、连射正常，各机构动作正常可靠。表明该油能满足轻武器在低温（-45 ℃）条件下的射击要求。�
　　4.5 日常使用试验�
　　武器清洁润滑防护三用油目前已在我军有关部队和单位开始应用，并已随装出口至国外。使用结果表明其性能远远优于我军现用的1号、2号防护油，同时可替代清洗剂、碱性液等产品，完全能满足沿海、海岛部队的使用需要及水下枪械的防护需要。�
　　4.6 火药残渣擦拭试验�
　　分别在武器维修工厂、兵器试验基地和野战部队，应用武器清洁润滑防护三用油在加榴炮上进行火药残渣擦拭试验。试验方法为：火炮射击完成后，用炮刷蘸上三用油浸润炮膛内的火药残渣，�15 min后在炮膛内来回往复擦拭。统计结果显示，用武器清洁润滑防护三用油擦拭一门火炮累计耗时30 min，消耗擦拭材料300 mL，消耗擦拭布3块。而未试验火炮的擦拭保养，通常需要一周时间，耗费1000 mL二号防护油和15块擦拭布。火药残渣擦拭前后的炮膛表面形貌如图1所示。�
　　4.7 尼龙残渣擦拭试验�
　　目前部队对尼龙弹带或尼龙闭气环炮弹射击后残留的尼龙残渣基本没有办法，工厂主要依靠金刚砂等磨料打磨炮膛。应用武器清洁润滑防护三用油在某型火炮上进行尼龙残渣擦拭试验，擦拭30 min后，炮膛露出裸钢，基本达到了维护保养的技术验收条件。尼龙擦拭前后的炮膛表面形貌如图2所示。�
　　
　　5 结论�
　　
　　（1）研制的武器清洁润滑防护三用油具有优良的清洁、润滑和防护性能，主要技术指标达到了美军MIL-L-63460D（1988）标准和研制技术指标要求。�
　　（2）该油能满足各种气候和环境条件下武器装备的使用要求，可替代我军现用的1、2、3号防护油和碱性液、肥皂水等擦拭保养材料，解决了火炮内膛火药残渣和尼龙残渣的擦拭难题，是一种性能优良的武器维护保养材料。�
　　（3）该油的原料立足国内，生产工艺合理，产品质量稳定，具有广阔的推广应用前景。
　　
　　参考文献：�
　　［1］ MIL-L-63460D-1985, CLP武器和武器系统清洁润滑防护油［S］.�
　　［2］ GJB 2378-95, 武器清洁润滑防护三用油规范［S］.�
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　　［5］ 陈学军, 谭胜. 新型军械装备清洁润滑防护技术研究报告［R］. 石家庄: 军械技术研究所, 2007.�
　　［6］ 张康夫,余大南. 防锈油脂与乳化切削油［M］.北京:国防工业出版社,1983.�
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　　［9］ 石淼森. 固体润滑技术［M］.北京:中国石化出版社,1998.