一種輪轂軸承潤滑脂及其製備方法
2023-06-17 22:51:41 3
專利名稱：一種輪轂軸承潤滑脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及潤滑脂及其製備工藝，特別涉及一種輪轂軸承潤滑脂及其製備方法。
背景技術：
汽車輪轂軸承潤滑脂最初採用的是無水硬脂酸稠化低凝點、低粘度礦物油而成的 鈣基潤滑脂、該潤滑脂是使用溫度不能超過100°c ；隨後又研發鈉基潤滑脂，鈉基潤滑脂的 使用溫度比鈣基潤滑脂高，但抗水性較差；後又陸續研發了鋇基潤滑脂、複合鈣基潤滑脂、 複合鋰基潤滑脂等。目前，輪轂軸承潤滑脂多以鋰皂或複合鋰皂為主，如通用鋰基潤滑脂、 複合鋰基潤滑脂、極壓複合鋰基潤滑脂，汽車通用鋰基潤滑脂等。但實際使用中，輪轂軸承 選脂與標準規定存在較大差異，導致輪轂軸承在使用中存在過早潤滑失效的缺陷。隨著汽車運行工況越來越苛刻，對輪轂軸承潤滑脂特除了更多的特殊性能要求。 專利CNlOl 107347A中介紹了一種在在潤滑脂組合物中加入聚十二烷胺、2-乙基己酸鉍、磺 酸鈣、二硫代氨基甲酸鋅、苯並三唑或其衍生物的製備方法來防止軸承剝落磨損，該潤滑脂 在有水侵入的情況下，也具有較好的潤滑效果；專利CN101194004A中介紹了一種用聚脲基 稠化礦物油或合成油製備而成的輪轂軸承潤滑脂，該潤滑脂具有良好的抗剝離磨損能力， 同時能延長軸承在惡劣工況下的使用壽命。專利CN101273117A介紹了一種耐水輪轂軸承 潤滑脂，該潤滑脂採用聚脲化合物作為稠化劑，加入了水分散劑以及抗氧劑等，能是輪轂軸 承在有水侵入的情況下繼續保持良好的潤滑效果。以上3種專利並沒提及到該類潤滑脂的 極壓抗磨性能，以及潤滑脂的高低溫潤滑性能。專利CN101481637A介紹了一種低溫煉製複合鋰基潤滑脂的方法，在製造過程中 避免因為煉製溫度過高而導致基礎油以及一些添加劑在煉製過程中氧化，從而有效提高復 合鋰基潤滑脂的抗氧化安定性，而其他性能參數與常規複合鋰基潤滑脂相當。其滴點最高 達到320°C，但也沒提及潤滑脂的抗磨與極壓性能。汽車輪轂軸承正朝著高速、重載方向發展，其潤滑要求越發苛刻，輪轂軸承大多工 作在溫差較大，高速，重載以及多水、泥等環境下。目前輪轂軸承潤滑脂，在選用以及使用過 程中存在一些問題。如機械安定性、膠體安定性、粘附性等較差，出現漏脂甩脂現象；潤滑脂 抗水性較差，在有水進入情況下，潤滑容易失效；潤滑脂易氧化流失；潤滑脂的抗磨抗極壓 性能差；潤滑脂適用溫度範圍小。因而研製適合寬溫範圍、承受重載、以及粘附性高、抗水性 好的輪轂軸承潤滑脂，顯得非常必要。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種輪轂軸承潤滑脂及 其製備方法；本發明與現有技術相比，具有極壓抗磨性好、適用溫度範圍寬、不易氧化、粘附 性好，同時具有優良的防水和防鏽性能。本發明的目的通過下述方案實現一種輪轂軸承潤滑脂，按質量百分比包括基礎油82 85%、脂肪酸10 14%、複合劑2 % 5 %、計量的氫氧化鋰鹼水溶液、抗氧劑0. 3 % 0. 5 %、防鏽劑0. 3 % 0.5%、防水劑0. 05 % 0. 3 %、極壓抗磨劑0. 8 % 1. 0 %、納米填充劑1 % 5 %。所述潤 滑脂還包括計量的氫氧化鋰水溶液。所述基礎油為礦物油、酯類油、合成烴類油的混合油，基礎油中礦物油為150BS、合 成烴類油為PAO 4#，PAO 8#或其混合物、酯類油為新戊基多元醇高級脂肪酸酯100#，150# 或其混合物。所述混合基礎油的40°C的運動粘度為(130 150)mm2/s。所述的脂肪酸是12羥基硬脂酸和硬脂酸的混合物。所述複合劑選用C4-C12 二羧酸及其低級醇酯，如壬二酸、癸二酸、丁二酸；本發明 複合劑優選癸二酸；抗氧劑主要選自酚類、胺類、硫磷類，本發明優選二叔丁基混合酚和二烷基二苯胺 的混合物，含量為0. 3-0.5%。所述防鏽劑選自酯類、磺酸鹽、胺類以及硫氮雜環中的一或其混合物，其中，優選 磺酸鹽、硫氮雜環或其組合物，其優選分量為0. 3-0. 5%。所述的防水劑是指胺同環氧化物縮合物。極壓抗磨劑選自硫磷丁辛基辛鹽、高鹼性磺酸鈣鹽、有機硫化物或者有機磷化物， 本發明的極壓抗磨劑優選硫代磷酸三苯酯、二烷基二硫代磷酸鋅、亞磷酸二正丁酯中的一 種。優選份量為0.8% 1.0%。所述的納米填充劑是指二硫化鉬、石墨、二硫化鎢、二氧化矽中的一種或者一種以 上；所述納米粒子粒徑為0. Ιμπι 1. Ομπι，含量為1% 5%。上述輪轂軸承潤滑脂的製備方法，在於如下步驟(1)混合把約為1/3的混合基礎油，十二羥基硬脂酸，硬脂酸加入到反應釜，升溫 到90 100°C，攪拌速度為40 50r/min。(2)皂化反應充分混合後，加入計量好的氫氧化鋰水溶液，設定反應釜內溫到為 100°C 125°C、攪拌速度為40 50r/min進行皂化反應，，皂化過程中可以適當補充水。(3)脫水當複合反應完成後，快速升溫到125 130°C，進行脫水，並保溫一定時 間。(4)複合反應待脫水完成，使反應物快速冷卻到90 100°C，加入2% 5%的復 合劑，攪拌速度為40r/min 50r/min條件下，攪拌均勻，緩慢加入計量的氫氧化鋰水溶液， 升溫至130°C 140°C、進行複合反應。(5)脫水當複合反應完成後，快速升溫到140 150°，並保溫一定時間，進行脫 水。(6)高溫煉製將得到的複合反應物繼續升溫到220°C 235°C，並保溫5 10分 鍾，攪拌速度為40r/min 50r/min，保溫狀態下，進行真空脫水，得到脫水化合物；(7)調和反應將得到的脫水化合物中加入剩餘的混合基礎油，快速冷卻到 140°C 130°C，攪拌速度為400r/min 50r/min，待溫度降低到100 120°C以下時，分 別加入抗氧劑0. 3% 0. 5%、防鏽劑0. 3% 0. 5%、防水劑0. 05% 0. 3 %、極壓抗磨劑 0. 8 % 1. 0 %、納米填充劑1 % 5 %，攪拌速度設為40r/min 50r/min進行調和反應，即 得到調和反應物；
(8)均質將得到的調和反應物轉入高壓均質機，保證高壓均質機內的壓強為 25Mp 30Mp進行均質，得到潤滑脂半成品；(9)研磨將得到的潤滑脂半成品高壓均質後，對其進行研磨；(10)過濾進行研磨後，放入過濾器中，選擇過濾篩網粒徑為300目，在電機為轉 速為3000r/min，壓強為1. OMPa，攪拌速度設為30r/min 40r/min條件下進行過濾；(11)脫氣把過濾之後的潤滑脂半成品，放入到脫氣釜中，壓強設為負0. 8MPa，攪 拌速度設為30r/min 40r/min進行脫氣，脫氣後即得到輪轂軸承潤滑脂。本發明與現有技術相比，優點及效果在於本發明提供一種輪轂軸承潤滑脂組合 物以及製造方法，極壓抗磨性好、適用溫度範圍寬、不易氧化、粘附性好，同時具有優良的防 水和防鏽性能。在高低溫下具有良好的潤滑性能，適合環境較為苛刻工況的汽車輪轂軸承 的潤滑。且製備方法生產工藝簡單可行，易於推廣。
圖1本發明輪轂軸承潤滑脂的製備方法流程示意圖。圖2是發明輪轂軸承潤滑脂的產品性能參數表。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限於 此。本發明輪轂軸承潤滑脂，按質量百分比包括基礎油82% 85%、脂肪酸10% 14 %、複合劑2 % 5 %、計量的氫氧化鋰水溶液、抗氧劑0. 3 % 0. 5 %、防鏽劑0. 3 % 0.5%、防水劑0.05% 0.3%、極壓抗磨劑0.8% 1.0%、納米填充劑 5%。下面結 合圖1說明具體製備方法實施例1(1)混合把約為^Og的混合基礎油，十二羥基硬脂酸80g，硬脂酸20g加入到反 應釜，升溫到100°c，攪拌速度為40r/min。所述基礎油為礦物油、酯類油、PAO合成烴的混合油，其100°C的運動粘度為(130) mm2/s。所述基礎油中礦物油主選150BS，合成烴PAO選PAO 4#，酯類油選新戊基多元醇高 級脂肪酸酯150#。基礎油含量約佔潤滑脂總量的84%。所述脂肪酸是12羥基硬脂酸和硬脂酸的混合物；所述12羥基硬脂酸與硬脂酸的 比例為4 1。(2)皂化反應充分混合後，加入計量好的氫氧化鋰水溶液，在反應釜中升溫到 100°C、攪拌速度為50r/min進行皂化反應，，得到皂化化合物；(3)脫水當皂化反應完成後，快速升溫到125°C，進行脫水，並保溫一定時間。(4)複合反應待脫水完成，使反應物快速冷卻到90°C，加入2. 5%的複合劑25g， 攪拌速度為50r/min條件下，攪拌均勻，緩慢加入計量的氫氧化鋰水溶液，升溫至135°C、進 行複合反應即得到複合反應物；所述的複合劑是指癸二酸。
(5)脫水當複合反應完成後，快速升溫到150°C，並保溫一定時間，進行脫水。(6)高溫煉製將得到的複合反應物繼續升溫到235°C，並保溫10分鐘，攪拌速度 為50r/min，保溫狀態下，進行真空脫水，得到脫水化合物；(7)調和反應將得到的脫水化合物中加入剩餘的混合基礎油560g，快速冷卻到 130°C，攪拌速度為50r/min，待溫度降低到120°C以下時，分別加入抗氧劑3g、防鏽劑3g、防 水劑3g、極壓抗磨劑10g，攪拌速度設為50r/min進行調和反應，即得到調和反應物；所述抗氧劑是指二叔丁基混合酚(ΤδΟ》和二烷基二苯胺(Τ9557)的混合物。所述的防鏽劑是指石油磺酸鋇。所述的防水劑是指胺同環氧化物縮合物(Τ1001)。所述的極壓抗磨劑是指硫代磷酸三苯酯(Τ309)。(8)均質將得到的調和反應物轉入高壓均質機，保證高壓均質機內的壓強為 25Μρ進行均質，得到潤滑脂半成品；(9)研磨將得到的潤滑脂半成品高壓均質後，對其進行研磨；(10)過濾進行研磨後，放入過濾器中，選擇過濾篩網粒徑為300目，在電機為轉 速為3000r/min，壓強為1. OMPa，攪拌速度設為30r/min條件下進行過濾；(11)脫氣把過濾之後的潤滑脂半成品，放入到脫氣釜中，壓強設為負0. 8MPa，攪 拌速度設為30r/min進行脫氣，脫氣後即得到輪轂軸承潤滑脂。實施例2(1)混合把約為270g的混合基礎油，十二羥基硬脂酸80g，硬脂酸20g加入到反 應釜，升溫到100°c，攪拌速度為40r/min。所述基礎油為礦物油、酯類油、PAO合成烴的混合油，其100°C的運動粘度為(130) mm2/s。所述基礎油中礦物油主選150BS，合成烴PAO選PAO 8#，酯類油選新戊基多元醇高 級脂肪酸酯100#。基礎油含量佔潤滑脂總量的83%。所述脂肪酸是12羥基硬脂酸和硬脂酸的混合物；所述12羥基硬脂酸與硬脂酸的 比例為4 1。(2)皂化反應充分混合後，加入計量好的氫氧化鋰水溶液，在反應釜中升溫到 100°C、攪拌速度為50r/min進行皂化反應，，得到皂化化合物；(3)脫水當皂化反應完成後，快速升溫到125°C，進行脫水，並保溫一定時間。(4)複合反應待脫水完成，使反應物快速冷卻到100°C，加入3. 5%的複合劑35g， 攪拌速度為50r/min條件下，攪拌均勻，緩慢加入計量的氫氧化鋰水溶液，升溫至135°C、進 行複合反應即得到複合反應物；所述的複合劑是指癸二酸。(5)脫水當複合反應完成後，快速升溫到150°，並保溫一定時間，進行脫水。(6)高溫煉製將得到的複合反應物繼續升溫到235°C，並保溫10分鐘，攪拌速度 為50r/min，保溫狀態下，進行真空脫水，得到脫水化合物；(7)調和反應將得到的脫水化合物中加入剩餘的混合基礎油560g，快速冷卻到 130°C，攪拌速度為50r/min，待溫度降低到120°C以下時，分別加入抗氧劑3g、防鏽劑3g、防 水劑3g、極壓抗磨劑10g、納米填充劑10g，攪拌速度設為50r/min進行調和反應，即得到調和反應物；所述抗氧劑是指二叔丁基混合酚(ΤδΟ》和二烷基二苯胺(Τ9557)的混合物。所述的防鏽劑是指石油磺酸鋇。所述的防水劑是指胺同環氧化物縮合物(Τ1001)。所述的極壓抗磨劑是指硫代磷酸三苯酯(Τ309)。所述的納米填充劑是指粒徑為0. 1的二流化鎢粉末。(8)均質將得到的調和反應物轉入高壓均質機，保證高壓均質機內的壓強為 25Μρ進行均質，得到潤滑脂半成品；(9)研磨將得到的潤滑脂半成品高壓均質後，對其進行研磨；(10)過濾進行研磨後，放入過濾器中，選擇過濾篩網粒徑為300目，在電機為轉 速為3000r/min，壓強為1. OMPa，攪拌速度設為30r/min條件下進行過濾；(11)脫氣把過濾之後的潤滑脂半成品，放入到脫氣釜中，壓強設為負0. 8MPa，攪 拌速度設為30r/min進行脫氣，脫氣後即得到輪轂軸承潤滑脂。實施例3(1)混合把約為^Og的混合基礎油，十二羥基硬脂酸80g，硬脂酸20g加入到反 應釜，升溫到100°C，攪拌速度為40r/min。所述基礎油為礦物油、酯類油、PAO合成烴的混合油，其100°C的運動粘度為(130) mm2/s。所述基礎油中礦物油主選150BS，合成烴PAO選PAO 4#和PAO 8#混合油，酯類油 選新戊基多元醇高級脂肪酸酯100#和150#混合油。基礎油含量佔潤滑脂總量的82%。所述脂肪酸是12羥基硬脂酸和硬脂酸的混合物；所述12羥基硬脂酸與硬脂酸的 比例為4 1。(2)皂化反應充分混合後，加入計量好的氫氧化鋰水溶液，在反應釜中升溫到 125°C、攪拌速度為50r/min進行皂化反應，得到皂化化合物；(3)脫水當皂化反應完成後，快速升溫到130°C，進行脫水，並保溫一定時間。(4)複合反應待脫水完成，使反應物快速冷卻到100°C，加入3%的複合劑30g，攪 拌速度為50r/min條件下，攪拌均勻，緩慢加入計量的氫氧化鋰水溶液，升溫至130°C、進行 複合反應即得到複合反應物；所述的複合劑是指癸二酸。(5)脫水當複合反應完成後，快速升溫到150°C，並保溫一定時間，進行脫水。(6)高溫煉製將得到的複合反應物繼續升溫到235°C，並保溫10分鐘，攪拌速度 為50r/min，保溫狀態下，進行真空脫水，得到脫水化合物；(7)調和反應將得到的脫水化合物中加入剩餘的混合基礎油560g，快速冷卻到 130°C，攪拌速度為50r/min，待溫度降低到100°C以下時，分別加入抗氧劑3g、防鏽劑3g、防 水劑3g、極壓抗磨劑10g、納米填充劑30g，攪拌速度設為40r/min 50r/min進行調和反 應，即得到調和反應物；所述抗氧劑是指二叔丁基混合酚(ΤδΟ》和二烷基二苯胺(Τ9557)的混合物。所述的防鏽劑是指石油磺酸鋇。所述的防水劑是指胺同環氧化物縮合物(Τ1001)。
所述的極壓抗磨劑是指硫代磷酸三苯酯(T309)。所述的納米填充劑是指粒徑為1的二流化鎢粉末。(8)均質將得到的調和反應物轉入高壓均質機，保證高壓均質機內的壓強為 25Mp進行均質，得到潤滑脂半成品；(9)研磨將得到的潤滑脂半成品高壓均質後，對其進行研磨；(10)過濾進行研磨後，放入過濾器中，選擇過濾篩網粒徑為300目，在電機為轉 速為3000r/min，壓強為1. OMPa，攪拌速度設為30r/min條件下進行過濾；(11)脫氣把過濾之後的潤滑脂半成品，放入到脫氣釜中，壓強設為負0. 8MPa，攪 拌速度設為30r/min進行脫氣，脫氣後即得到輪轂軸承潤滑脂。上述實施例僅為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例 的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種輪轂軸承潤滑脂，按質量百分比包括基礎油82% 85%、脂肪酸10% 14 %、複合劑2 % 5 %、抗氧劑0. 3 % 0. 5 %、防鏽劑0. 3 % 0. 5 %、防水劑0. 05 % 0.3%、極壓抗磨劑0.8% 1.0%、納米填充劑1% 5%。
2.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述基礎油為礦物油、酯類 油、合成烴PAO的混合油，其40°C的運動粘度為(130 150)mm2/S ；所述潤滑脂還包括計量 的氫氧化鋰水溶液。
3.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的脂肪酸是12羥基硬脂 酸和硬脂酸的混合物，混合比例為4 1。
4.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的複合劑為癸二酸。
5.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的抗氧劑為二叔丁基混 合酚和二烷基二苯胺的混合物。
6.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的防鏽劑是為石油磺酸 鋇或者苯並三氮唑中的一種或者其混合物。
7.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的防水劑是指胺同環氧 化物縮合物。
8.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的極壓抗磨劑為硫代磷 酸三苯酯、二烷基二硫代磷酸鋅、亞磷酸二正丁酯中的一種或混合物。
9.根據權利要求1所述的輪轂軸承潤滑脂，其特徵在於所述的納米填充劑是指二 硫化鉬、石墨、二硫化鎢、二氧化矽中的一種或者一種以上；所述納米粒徑為0. Ιμπι 1.Ομ ，含量為 5%。
10.權利要求1至9中任一項所述輪轂軸承潤滑脂的製備方法，其特徵在於如下步驟(1)混合把1/3的混合基礎油，十二羥基硬脂酸，硬脂酸加入到反應釜，升溫到90°C 100°c，攪拌速度為 40r/min 50r/min。(2)皂化反應充分混合後，加入計量好的氫氧化鋰水溶液，設定反應釜內溫到為 100°C 125°C、攪拌速度為40 50r/min進行皂化反應，皂化過程中適當補充水。(3)脫水當皂化反應完成後，快速升溫到125 130°C，進行脫水，並保溫一定時間。(4)複合反應待脫水完成，使反應物快速冷卻到90°C 100°C，加入2% 5%的複合 劑，攪拌速度為40r/min 50r/min條件下，攪拌均勻，緩慢加入計量的氫氧化鋰水溶液，升 溫至130°C i:35°C、進行複合反應。(5)脫水當複合反應完成後，快速升溫到140 150°，並保溫一定時間，進行脫水。(6)高溫煉製將得到的複合反應物繼續升溫到220°C 235°C，並保溫5 10分鐘， 攪拌速度為40r/min 50r/min，保溫狀態下，進行真空脫水，得到脫水化合物；(7)調和反應將得到的脫水化合物中加入剩餘的混合基礎油，快速冷卻到140°C 130°C，攪拌速度為400r/min 50r/min，待溫度降低到100 120°C以下時，分別加入抗 氧劑0. 3% 0. 5%、防鏽劑0. 3% 0. 5%、防水劑0. 05% 0. 3%、極壓抗磨劑0. 8% 1. 0%、納米填充劑1% 5%，攪拌速度設為40r/min 50r/min進行調和反應，即得到調 和反應物；(8)均質將得到的調和反應物轉入高壓均質機，保證高壓均質機內的壓強為25Mp 30Mp進行均質，得到潤滑脂半成品；(9)研磨將得到的潤滑脂半成品高壓均質後，對其進行研磨；(10)過濾進行研磨後，放入過濾器中，選擇過濾篩網粒徑為300目，在電機為轉速為 3000r/min，壓強為1. OMPa，攪拌速度設為3040r/min 40r/mi η條件下進行過濾；(11)脫氣把過濾之後的潤滑脂半成品，放入到脫氣釜中，壓強設為負0.8MPa，攪拌速 度設為30r/min 40r/min進行脫氣，脫氣後即得到輪轂軸承潤滑脂。
全文摘要
本發明公開了一種輪轂軸承潤滑脂及其製備方法，該潤滑脂採用複合鋰皂為稠化劑，同時加有防鏽劑，抗氧劑，極壓抗磨劑，防水劑，並按不同比例，加有納米添加劑等；經過皂化、脫水、調和、剪切均化、研磨、過濾，脫氣等工藝而成；該潤滑脂組合物具有滴點較高，抗磨性和抗極壓性能好，高低溫性能好等優點，同時具有優良的防水和防鏽性能；適合於較為苛刻工況的汽車輪轂軸承的潤滑。
文檔編號C10M177/00GK102140382SQ20111003180
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者謝小鵬, 陳樹林 申請人:華南理工大學