納米二氧化矽潤滑脂的製備的製作方法

2023-10-18 03:31:29 1

專利名稱：納米二氧化矽潤滑脂的製備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有效的密封脂，是一種貯存安定性和剪切安定性非常優良的 納米二氧化矽潤滑脂，是一種在抗水、高低溫、膠體安定性上有明顯進步的納 米二氧化矽潤滑脂，特別涉及這種潤滑脂的製備和性能測定。
技術背景隨著現代工業的迅速發展，工業生產部門對潤滑脂的耐高溫、極壓抗磨、 抗水、防護、軸承性命等多方面的性能提出了日益嚴格的要求。目前潤滑脂的 發展總的趨勢是多效能、高滴點，以適應現代機械部件的潤滑要求。我囯的高 滴點潤滑脂發展較慢，因此加緊高溫潤滑脂的研究開發對滿足國內高溫潤滑脂 的需求顯得尤為重要。矽膠潤滑脂耐高溫，無熔點，化學安定性好，使用壽命長，故常用作特種 用途使用，在工業生產中也得到了廣泛的使用。如電器絕緣、阻尼系統潤滑、 真空密封、儀器儀表以及旋塞的密封與潤滑，也可以供耐化學介質部位的潤滑 與密封等等。此外，矽脂還可以製造如閥門脂、耐甲醇值，以及適用於開關用 銀、鍍銀、鍍錫等金屬結接點的潤滑與滅弧。納米二氧化矽是一種無定型白色粉末，因具有高比表面積、高純度、低密度和分散性能好等特性，被用作催化劑載體、高效絕熱材料、氣體過濾材料和 高檔填料等。而以高比表面積納米二氧化矽作為潤滑脂稠化劑在國內卻鮮有報 道。國外在這方面的研究比較早，但是文獻報導也不多。但是，即使是很少的 幾篇文獻報導，卻也顯示了納米二氧化矽製備的潤滑脂的高滴點、高的剪切安 定性以及較長壽命等優良性能。因此，用納米二氧化矽試製優良性能的潤滑脂 是有很大的發展前景的。雖然矽脂在某些部位起到不可替代的作用，但是，目前國內生產的矽脂在 貯存安定性和剪切安定性上存在很大的缺陷，即貯存變硬和剪切變稀，給潤滑脂的生產和使用帶來了很大的不便。同時，這種缺陷也大大降低了潤滑脂的使 用壽命，工業部門不得不頻繁的更換新的潤滑脂，增加了成本，造成了資源的 浪費，同時也延誤了工時，給工業生產部門造成了嚴重的損失。因此，如何增 強矽脂的穩定性能成了眾多研究者首先需要解決的問題。國外在這方面的研究比較早，研究者主要是通過選用不同的改性劑來改善 潤滑脂的穩定性能，但是效果不是很理想。在國內，潤滑脂的生產起步比較晚， 矽脂的生產工藝也不成熟，製備的納米二氧化矽潤滑脂在高溫性能、極壓抗磨 等性能上可與國外的鑽頭脂相媲美，遺憾的是他們對所製備的潤滑脂的貯存安 定性和剪切安定性的研究較少，性能不滿意。這些早期使用的納米二氧化矽都 是實驗室產品，粒徑大，穩定性差。因此，矽脂的研究還需要研究工作者不斷 的努力。 發明內容發明人的目的是解決二氧化矽潤滑脂在使用過程中所存在的嚴重的貯存變 硬和剪切變稀現象,使之更加適應當前工業的要求。申請人經過大量的實驗， 發明了一種貯存安定性和剪切安定性能更加優良的納米二氧化矽潤滑脂，並且 使潤滑脂在抗水性能、高溫性能、低溫性能和膠體安定性能上有了很大的進步。 本發明的目的在於提供一種性能更為優良的納米二氧化矽潤滑脂 本發明的另一目的在於提供一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法。製備過程為1、 稱取一定量的基礎油，加熱120- 160。C，恆溫5min。2、 在該溫度下，按照配方要求加入改性劑，攪拌，直到改性劑均勻分散在基 礎油中。3、 攪拌，使溫度繼續升高130- 190°C。恆溫5min。4、 停止加熱，加入納米二氧化矽，攪拌均勻。5、 用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其稠化劑是比表面積很大的一種納米二氧化矽或他們的混合物，其比表面積一般為200-400 m2/g。所述的一種納米二氧化矽，其特徵在於其含量為總質量的5% -30%範圍。
所述的 一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其改性劑可以是 矽醇、氯矽垸或者含矽環體中的一種，或他們的混合物。
所述的一種改性劑，其特徵在於其質量佔納米二氧化矽總質量的5%-30%。
所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其基礎油可以是 矽油、PAO油中的一種或者其混合物。
本發明的納米二氧化矽潤滑脂與同類產品相比，具有以下的優點
1. 本發明所述納米二氧化矽潤滑脂的貯存安定性非常好，在貯存一年以後，基 本沒有貯存變硬現象。
2. 本發明所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的剪切安定性很好，剪切前後(剪切 60次)錐入度變化很小，在及其的誤差範圍內。即使在貯存一段時間以後， 剪切安定性一樣很好，適合納米二氧化矽作為密封脂需要長期貯存密封的要 求。
3. 根本發明所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的高溫性能優良，沒有滴點，在 175t:的條件下烘烤24h,沒有發生氧化現象，質量損失很小。
4. 本發明所述納米二氧化矽潤滑脂的低溫性能好，通過-55'C的冷凍試驗，在
-5(TC的低溫相似粘度很低。
5. 本發明所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的抗水性能良好，與同類產品相比， 水淋質量損失最小，並且潤滑脂內沒有水分進入。
6. 本發明所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的膠體安定性良好，鋼網分油量較少。 在貯存一定的時間後沒有明顯的分油現象。
具體實施例方式
本發明通過以下具體實施例更詳細的描述本發明,可以使本專業技術人員 更全面的了解本發明，但不以任何方式限制本發明。 實施例l
本發明納米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的矽油，加熱到150°C，恆溫5min。
在該溫度下，加入改性劑，改性劑含量是二氧化矽質量的20%,攪拌，直到改性劑均勻分散在基礎
油中。繼續攪拌，使溫度升高到157°C。恆溫5min。停止加熱，加入納米二 氧化矽,攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例2
本發明納米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的矽油，加熱到132°C，恆溫5min。
在該溫度下，加入改性 劑，改性劑質量是二氧化矽質量的10%,攪拌，直到改性劑均勻分散在基礎 油中。繼續攪拌，使溫度升高到140°C。恆溫5min。停止加熱，加入納米二 氧化矽，攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例3
本發明納米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的矽油，加熱到12(TC,恆溫5min。
在該溫度下，加入改性 劑，改性劑質量是二氧化矽質量的5%,攪拌，直到改性劑均勻分散在基礎油 中。繼續攪拌，使溫度升髙到13(TC。恆溫5min。停止加熱,加入納米二氧 化矽,攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例4
本發明鈉米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的PAO油，加熱到150°C，恆溫5min。
在該溫度下，加入 改性劑，改性劑質量是二氧化矽質量的15%,攪拌，直到改性劑均勻分散在 基礎油中。繼續攪拌，使溫度升高到155°C。恆溫5min。停止加熱，加入納 米二氧化矽，攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例5
本發明納米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的PAO油，加熱到130°C,恆溫5min。
在該溫度下，加入 改性劑，改性劑質量是二氧化矽質量的10%,攪拌，直到改性劑均勻分散在 基礎油中。繼續攪拌，使溫度升高到140°C。恆溫5min。停止加熱，加入納 米二氧化矽，攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例6本發明納米二氧化矽潤滑脂的製備
稱取一定量的PAO油，加熱到120°C，恆溫5min。
在該溫度下，加入 改性劑，改性劑質量是二氧化矽質量的5%，攪拌，直到改性劑均勻分散在基 礎油中。繼續攪拌，使溫度升高到130°C。恆溫5min。停止加熱,加入納米 二氧化矽，攪拌均勻。用三輥研磨機研磨2遍，成脂。 實施例7
根據實施例1、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，按照SH/T324-92潤滑脂鋼 網分油測定法對其膠體安定性進行測試，在10(TC的溫度下24h，潤滑脂的分油 率為0.58%。 實施例8
根據實施例l、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，按照SH/T0048-91潤滑脂相 似粘度測定法對其低溫性能進行測定。毛細管的內直徑為0.096cm和0.084cm. 剪速為0.0054cm/s,溫度為-50°C。經過測定，潤滑脂的低溫相似粘度只有 118Pa.s。 實施例9
根據實施例1、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，按照SH/T0109-92對潤滑脂 的抗水性能進行測試，水溫為38'C，水淋時間為lh。經過測定，該潤滑脂的水 淋損失率只有0.35% 實施例10
根據實施例1、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，對其進行高溫性能測定，將 潤滑脂放在20(TC的烘箱中24h,其高溫前後錐入度差值和高溫前後質量差值都 很小。 實施例11
根據實施例1、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，對其貯存安定性進行測試， 貯存兩個月的潤滑脂的錐入度變化僅為2.3 (O.lmm) 實施例12
根據實施例1、 2、 3、 4、 5、 6得到的潤滑脂，對其剪切安定性進行測試, 剪切(60次)前後錐入度基本沒有變化。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍，所 以凡依本發明所述範圍的特徵原料、特徵步驟以及配方等同的變化，均應包括 在本發明的申請專利範圍之內。
權利要求
1.一種性能更為優良的納米二氧化矽潤滑脂，其特徵在於納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵步驟為1).稱取一定量的基礎油，加熱到一定溫度，一般為100-160℃，恆溫一定時間，一般為5-30min。2).在該溫度下，按照配方要求加入改性劑，攪拌，直到改性劑均勻分散在基礎油中。3).繼續攪拌，使溫度繼續升高，一般為110-200℃。恆溫，一般為5-30min。4).停止加熱，加入納米二氧化矽，攪拌均勻。5).用三輥研磨機研磨，成脂。
2. 根據權力要求l所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其 稠化劑是比表面積很大的一種納米二氧化矽或他們的混合物，其比表面積一 般為100- 500m2/g。
3. 根據權力要求2所述的一種納米二氧化矽，其特徵在於其含量為總質量的5 % -40%。
4. 根據權力要求l所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其 改性劑可以是矽醇、氯矽烷或者含矽環體中的一種，或他們的混合物。
5. 根據權力要求4所述的一種改性劑，其特徵在於其質量佔納米二氧化矽總質 量的0% —40%。
6. 根據權力要求l所述的一種納米二氧化矽潤滑脂的製備方法，其特徵在於其 基礎油可以是矽油、合成烴油或者PAO油中的 一種或者其混合物。
全文摘要
本發明公布了一種高性能的二氧化矽潤滑脂的製備方法，包括如下組分以及質量分數，基礎油70-90％，二氧化矽5-30％，改性劑為二氧化矽質量的5-30％。本發明中二氧化矽潤滑脂具有非常優良的貯存安定性和剪切安定性，良好的膠體安定性、抗水性能高溫性能和低溫性能。具有廣泛的應用，可用於電器絕緣、阻尼系統潤滑、真空密封、儀器儀表以及旋塞的密封與潤滑，也可以供耐化學介質部位的潤滑與密封等等。此外，矽脂還可以製造如閥門脂、耐甲醇值，以及適用於開關用銀、鍍銀、鍍錫等金屬結接點的潤滑與滅弧。
文檔編號C10M139/00GK101240211SQ20081010118
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月29日 優先權日2008年2月29日
發明者於海英, 杜守琴, 王金波, 軼 甄, 黃學東, 黃學智 申請人:益田潤石(北京)化工有限公司