一種多功能超極壓抗磨潤滑脂及其製備方法
2023-06-14 23:51:41 2
專利名稱:一種多功能超極壓抗磨潤滑脂及其製備方法
技術領域:
本發明涉及一種多功能超極壓抗磨潤滑脂及其製備方法,廣泛應用於礦山、鋼鐵、水泥、電力等潤滑脂使用環境苛刻的地方。
背景技術:
礦山、鋼鐵、水泥、電力等企業有很多設備工作環境非常苛刻,有點處於長期重負荷工作,有的粉塵較多,有的長期工作在高溫潮溼中,有的還長期受水衝刷,這些高溫、多水、多塵、重負荷等苛刻條件對設備軸承等部位的影響是較大的,所造成的潤滑材料消耗量、備件更換費用也是巨大的,因此此類設備軸承所用潤滑脂的性能也提出了較高的要求。鋼鐵冶煉企業的煉鐵車間的爐前泥炮、鑄鐵機,中板廠、熱軋廠的軋輥軸承,焦化廠的熄焦車軸承等,這些設備環境溫度高達800-1200°C,為了降低這些設備的溫度,一般都有大量的冷卻水不斷衝淋降溫,從而導致這些設備潤滑部位溫度高、負荷重、水衝刷嚴重。因此,這些設備潤滑部位對所使用的潤滑脂要求非常高,不僅要有很好的抗高溫性能,而且粘附力要強,不易被水衝淋而流失。目前用於此類工作環境的潤滑脂一般為複合鋁基潤滑月旨、複合鋰基潤滑脂、脲基潤滑脂、二硫化鑰脂等。這些潤滑脂因其綜合性能有限而出現一些不良情況變稀流失、軸承生鏽、極壓性大幅度下降。普通極壓潤滑脂在水和軸承剪切的共同作用下會變稀流失,其後果是導致軸承潤滑不足、密封性能下降、粉塵等雜質會更容易進入軸承,引起軸承的非正常磨損。軸承還會因水的作用而生鏽或腐蝕。水還會引起極壓劑的水解產生有機酸腐蝕軸承,因此混入水的潤滑脂極壓性能會大幅度下降。以上種種問題導致生產設備無油或者缺油潤滑,引起設備的磨損增大,嚴重時還將導致設備的損壞和影響正常生產,企業潤滑成本增加,對環境的汙染加劇。US6403538中採用有機鑰和硫化烯烴等多種極壓抗磨劑複合以達到提高潤滑脂的極壓抗磨性,CN1235631A中採用硫代磷酸鑰鹽達到提高潤滑脂的極壓抗磨性,但均沒有解決高溫遇水時潤滑脂抗水性能的問題。CN101921653A提出了一種合成高溫潤滑脂,其使用高粘度全合成的基礎油,解決一定的問題,但是成本很高,不利於企業節約成本。
發明內容
本發明的目的是克服傳統複合鋁基脂、複合鋰基脂、脲基脂、二硫化鑰脂存在的不足,從而提供一種多功能超極壓抗磨潤滑脂的製備方法。本發明的一種多功能超極壓抗磨潤滑脂,具有優良的抗水淋性能、優異的高低溫性能、超強的極壓抗磨性能、優良的泵送性能、突出的剪切安定性、防鏽性能。非常適合在礦山、鋼、水泥、電力等存在高溫、高溼、高粉塵、重負荷等苛刻環境下使用。很好地解決了這些環境下使用傳統潤滑脂存在的問題。本發明的多功能超極壓抗磨潤滑脂的技術方案是將複合基礎油和高鹼值磺酸鈣攪拌混合,加熱升溫至60-80°C,加入轉相促進齊IJ、冰乙酸、水,攪拌均勻,升溫至80-100°C恆溫60-120分鐘;待物料轉相完成後,升溫至100-120°C,加入氫氧化鈣(用2倍水調成乳膏),脂肪酸、硼酸(用3倍熱水溶解)進行皂化反應60-100分鐘;升溫至120-150°C脫水20-40分鐘;加入抗氧劑,升溫至200-220°C進行高溫複合煉製10-30分鐘;降溫至10(TC下加入共晶滾球添加劑,粘附改進劑,並用基礎油調節錐入度,調合均勻後經均化、脫氣、過濾後製得成品。本發明所述多功能超極壓抗磨潤滑脂,各組分按質量分數計複合基礎油30-70%;高鹼值磺酸鈣20-50%;轉相促進劑3_10%;冰乙酸0. 1-4%;水 3-5% ;脂肪酸5-15% ;硼酸0. 5-5% ;氫氧化鈣1-5% ;抗氧劑0. 1-1% ;共晶滾球添加劑1-8% ;粘附改進劑2-6%。本發明所述的複合基礎油由高粘度基礎油和低粘度基礎油調合而 成,其質量比例為 5 : I 2 : I。組成本發明所述的複合基礎油的高粘度基礎油可以是加氫礦物油、PAO合成油或者酯類合成油中的至少一種,其100°c運動粘度為20-50mm2/s。組成本發明所述的複合基礎油的低粘度基礎油可以是加氫礦物油、PAO合成油或者酯類合成油中的至少一種,其100°c運動粘度為5-15mm2/s。本發明所述的高鹼值磺酸鈣可為石油磺酸鈣或者合成磺酸鈣,其總鹼值為350-450mgK0H/go本發明所述的轉相促進劑選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、甲基溶纖劑、脂肪酸、芳香酸中的至少兩種,其中至少包含一種酸。本發明所述的脂肪酸為12-羥基硬脂酸或硬脂酸。本發明所述的抗氧劑選自二苯胺、苯基-a -萘胺等胺類抗氧劑,或2,6- 二叔丁基對甲酚(T501)、2,6-二叔丁基混合酚(T502)等酚類抗氧劑中至少I種。本發明所述的共晶滾球添加劑為共晶滾球JPLUS-2000高效節能潤滑油添加劑。本發明所述的粘附改進劑選自高粘度液態聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、乙丙橡膠、苯乙烯-乙丙橡膠共聚物等中的至少一種。本發明所使用的方法如無特殊說明,均為常規方法。本發明所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業途徑得到。本發明所述多功能超極壓抗磨潤滑脂具有以下特色I.機械安定性本發明超極壓抗磨潤滑脂的機械安定性非常好。延長工作錐入度(ASTM D217)測試結果表明在100,000次剪切後,工作錐入度變化極小。滾筒安定性測試(ASTM D1813)未見剪切破裂。所做的滾筒安定性測試使用改進的方法,加大了測試的苛刻度,將原來室溫6小時改為65°C下100小時,測試結果未見明顯軟化。2.負荷承載能力本發明超極壓抗磨潤滑脂具有優異的極壓性能,Timken OK負荷值(ASTM D2509)為27. 2kg以上。四球極壓性能為負荷磨損指數IOOkgf,燒結負荷500kg。四球磨損性能(ASTM D2266)同樣優異磨痕直徑小於0. 40mm。3.防鏽性能防鏽測試評分(ASTM D1743)結果本發明超極壓抗磨潤滑脂具有優異的防鏽性能,很容易通過此試驗,因為稠化劑本身就有良好的防鏽性。將測試改為人工海水,超極壓抗磨潤滑脂的評分仍然合格。4.熱安定性測試都顯示出本發明超極壓抗磨潤滑脂優異的高溫性能。寬溫滴點試驗(ASTM D2265):本發明超極壓抗磨潤滑脂在接近320°C時,仍未變成液體,然後冷卻至室溫,又變回原來的潤滑脂結構,而複合鋰基脂和聚脲脂沒有變回原來的結構。5.氧化安定性氧彈安定性試驗(ASTM D942) :500小時後的壓降為1_3個PSI,1000小時後的壓降為7-10個PSI,表明本發明超極壓抗磨潤滑脂優異的抗氧化性能,並且超越其它優質潤滑脂的性能。 6.抗水性能加水剪切試驗(ASTM D217):將此試驗方法改為(標準方法為加入10%的水)潤滑脂中加入50%的水,進行10萬次剪切。試驗結果表明本發明超極壓抗磨潤滑脂與試驗前相比,實際上沒有變化,而其它優質潤滑脂則已開始塌陷或破裂。抗水試驗(ASTM D1264):此試驗中,本發明超極壓抗磨潤滑脂比其它優質潤滑脂性能要好。7.低溫性能美鋼流動性試驗(US Steel Mobility Test):本發明超極壓抗磨潤滑脂中用於低溫場合(NLGI 2)的礦物油產品,流動性大於60g/min,對應的合成油產品的流動性大於120g/mino低溫轉矩試驗(ASTM D1478):本發明超極壓抗磨潤滑脂的礦物油低溫產品(NLGI2)在_40°C下的起始轉矩小於6000g cm。對應合成油產品的起始轉矩小於3000g cm。
具體實施例方式本發明所述的具體實施例可以在上述配比及溫度範圍內任意調整構成,並可以具體替換以下的兩個實施例。凡屬於本領域的普通技術人員能夠結合專業知識所作的任何技術上的替換,均為本發明的一種實施例,且實施例並不限於以下兩個。實施例I多功能超極壓抗磨潤滑脂,各組分按質量分數計複合基礎油40%;高鹼值磺酸鈣(TBN 400)35% ;轉相促進劑5% ;冰乙酸1% ;水5% ; 12-羥基硬脂酸7% ;硼酸0. 5% ;氫氧化鈣1% ;抗氧劑T501 0. 5% ;共晶滾球添加劑JPLUS-2000 3% ;粘附改進劑SV 251 2%0其中複合基礎油由150BS 500SN = 5 I調和成。轉相促進劑由12-羥基硬脂酸丁醇= 1:1組成。將複合基礎油和高鹼值磺酸鈣攪拌混合,加熱升溫至60°C,加入轉相促進劑、冰乙酸、水,攪拌均勻,升溫至85°C恆溫90分鐘;待物料轉相完成後,升溫至110°C,加入氫氧化鈣(用2倍水調成乳膏),脂肪酸、硼酸(用3倍熱水溶解)進行皂化反應60分鐘;升溫至130°C脫水30分鐘;加入抗氧劑,升溫至200°C進行高溫複合煉製15分鐘;降溫至100°C下加入共晶滾球添加劑JPLUS-2000,粘附改進劑SV 251,並用基礎油調節錐入度至2號,調合均勻後經均化、脫氣、過濾後製得產品I。
實施例2多功能超極壓抗磨潤滑脂,各組分按質量分數計複合基礎油47%;高鹼值磺酸鈣(TBN 415)28% ;轉相促進劑4% ;冰乙酸0.8% ;水4% ;12_羥基硬脂酸7% ;硼酸0.2% ;氫氧化鈣1% ;抗氧劑T501 0. 5% ;共晶滾球添加劑JPLUS-2000 4% ;粘附改進劑SV 2513.5%。其中複合基礎油由150BS 500SN = 3 I調和成。轉相促進劑由12-羥基硬脂酸丁醇=2 I組成。將複合基礎油和高鹼值磺酸鈣攪拌混合,加熱升溫至60°C,加入轉相促進劑、冰乙酸、水,攪拌均勻,升溫至85°C恆溫80分鐘;待物料轉相完成後,升溫至110°C,加入氫氧化鈣(用2倍水調成乳膏),脂肪酸、硼酸(用3倍熱水溶解)進行皂化反應60分鐘;升溫至130°C脫水30分鐘;加入抗氧劑,升溫至200°C進行高溫複合煉製15分鐘;降溫至100°C下加入共晶滾球添加劑JPLUS-2000,粘附改進劑SV 251,並用基礎油調節錐入度至2號,調合均勻後經均化、脫氣、過濾後製得產品2。表I實施例產品與某種複合鋁基脂的性能比較
權利要求
1.一種多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於,按如下生產エ藝生產 將複合基礎油和高鹼值磺酸鈣攪拌混合,加熱升溫至60-80°C,加入轉相促進劑、冰こ酸、水,攪拌均勻,升溫至80-100°C恆溫;待物料轉相完成後,加入氫氧化鈣,脂肪酸、硼酸進行皂化反應;升溫至120-150°C脫水;加入抗氧劑,升溫至200-220°C進行高溫複合煉製;降溫至100°C下加入共晶滾球添加剤,粘附改進劑,並用基礎油調節錐入度,調合均勻後經均化、脫氣、過濾後製得成品。
2.權カ要求書I所述多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於各組分按質量分數計複合基礎油30-70% ;高鹼值磺酸鈣20-50% ;轉相促進劑3-10% ;冰こ酸O. 1-4% ;水3_5 ;月旨肪酸5-15% ;硼酸O. 5-5% ;氫氧化鈣1-5% ;抗氧劑O. 1-1% ;共晶滾球添加劑1_8% ;粘附改進劑2-6%。
3.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的複合基礎油由高粘度基礎油和低粘度基礎油調合而成,其質量比例為5 I 2 : I。
4.根據權利要求3所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於組成所述的複合基礎油的高粘度基礎油可以是加氫礦物油、PAO合成油或者酯類合成油中的至少ー種,其100 °C 運動粘度為 20-50mm2/s。
5.根據權利要求3所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於組成所述的複合基礎油的低粘度基礎油可以是加氫礦物油、PAO合成油或者酯類合成油中的至少ー種,其100°C運動粘度為5-15mm2/s。
6.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的高鹼值磺酸鈣可為石油磺酸鈣或者合成磺酸鈣,其總鹼值為350-450mgK0H/g。
7.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的轉相促進劑選自甲醇、こ醇、丙醇、丁醇、異丙醇、甲基溶纖劑、脂肪酸、芳香酸中的至少兩種,其中至少包含ー種酸;所述的脂肪酸為12-羥基硬脂酸或硬脂酸。
8.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的抗氧劑選自ニ苯胺、苯基-α -萘胺等胺類抗氧劑,或2,6- ニ叔丁基對甲酚、2,6- ニ叔丁基混合酚等酚類抗氧劑中至少I種。
9.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的共晶滾球添加劑為共晶滾球JPLUS-2000高效節能潤滑油添加剤。
10.根據權利要求2所述的多功能超極壓抗磨潤滑脂,其特徵在於所述的粘附改進劑選自高粘度液態聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、こ丙橡膠、苯こ烯-こ丙橡膠共聚物等中的至少ー種。
全文摘要
本發明涉及一種具有超強極壓抗磨性能的潤滑脂及其製備方法,具體地說是以高鹼值磺酸鈣通過轉相反應生成稠化劑,以高粘度和中粘度基礎油複合為基礎油並複合其他功能添加劑生成的一種潤滑脂。先將複合基礎油及磺酸鈣加入反應釜攪拌混合,升溫加入轉相促進劑、冰乙酸和水升溫,恆溫反應,待轉相完成後,加入氫氧化鈣、脂肪酸和硼酸,恆溫反應、升溫脫水,加入抗氧劑,煉製,再將物料移至調合釜,共晶滾球添加劑,粘附改進劑,分散均化,過濾,脫氣後為成品。本發明具有優良的抗水淋性能、優異的高低溫性能、超強的極壓抗磨性能、優良的泵送性能、突出的剪切安定性、防鏽性能。
文檔編號C10M169/00GK102690716SQ20111007404
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者李瑞波 申請人:超美科技(深圳)有限公司