起重機伸縮臂潤滑脂組合物及製備方法
2023-09-23 20:16:20
起重機伸縮臂潤滑脂組合物及製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種起重機伸縮臂潤滑脂組合物及製備方法，起重機伸縮臂潤滑脂的組合物；包括基礎油：其含量為52～86%；稠化劑：8～25%；添加劑：6～23%；本發明的潤滑脂由於選用了合適的原料配比，使得該潤滑脂具有良好高溫和抗水性能。可以使潤滑脂滴點達到260℃以上，同時保證起重機在惡劣潮溼的環境下正常工作。本發明充分發揮復配添加劑的協同效應，使其滿足起重機伸縮臂脂潤滑部位。另外，本發明潤滑脂的製備方法採用一步法直接複合反應，從而使工藝簡單，節約能耗，降低了生產成本，而且該工藝生產的產品質量也比較穩定。
【專利說明】起重機伸縮臂潤滑脂組合物及製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於潤滑脂【技術領域】，特別是涉及起重機伸縮臂潤滑脂的組合物及製備方法。
【背景技術】
[0002]近20年世界工程起重機行業發生了巨大的變化，打破了原有的產品與市場格局，在經濟迅猛發展及市場激烈競爭的衝擊下，導致世界市場進一步趨向一體化。我國工程起重機製造業起步於20世紀50年代，經80年代技術引進、消化吸收和近年來的自主開發創新，技術水平大幅提升，外觀質量、可靠性和操作舒適性都已能較好地滿足國內用戶的需求。
[0003]汽車起重機伸縮臂結構複雜、作業工況繁多、局部作用突出，是典型的薄壁板殼結構。起重臂是起重機的關鍵部件，起重臂性能的好壞決定了起重機的起吊性能。目前，起重機伸縮臂的支承滑塊均為固定滑塊，支承滑塊與伸縮部分之間在受載之前是面接觸，在吊重後，由於伸縮部分與滑塊的變形，支承滑塊與伸縮部分的接觸狀態惡化，由面接觸變化為線接觸，這樣進一步增加了應力集中程度，使得起重臂的受力狀態惡化，影響起重機的吊載性能，甚至引起起重臂的失效。
[0004]102234556A公開了使用12-羥基硬脂酸和硼酸作為稠化劑稠化蓖麻油製備起重機伸縮臂潤滑脂。101974362A公開了使用硬脂酸和二元酸稠化基礎油製備起重機伸縮臂潤滑脂。201962001U公開了通過改進滑塊組件，從而達到伸縮臂吊載性能穩定，延長伸縮臂的壽命。
[0005]伸縮臂抖動具有典型的「摩擦自激振動」特徵，振動呈典型的「爬行」或者叫「粘滑」運動。「摩擦自激振動」的振`動頻率等於或接近系統的固有頻率。因此，本專利重點從潤滑脂角度開發與之相適應的消除伸縮臂摩擦自激振動的可行措施。
[0006]吳先明等認為伸縮臂抖動具有典型的「摩擦自激振動」特徵，振動呈典型的「爬行」或者叫「粘滑」運動。「摩擦自激振動」的振動頻率等於或接近系統的固有頻率。因此，本專利重點從潤滑脂角度開發與之相適應的消除伸縮臂摩擦自激振動的可行措施。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供了一種起重機伸縮臂潤滑脂組合物及製備方法:選用複合鋰皂作為起重機伸縮臂脂的稠化劑，通過加入復配基礎油及極壓抗磨劑、減磨劑和增粘劑形成一種具有特殊性能的潤滑脂。本發明的潤滑脂廣泛用於汽車起重機等工程機械行業，降低伸縮臂的抖動和磨損，同時能夠延長換脂周期。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]起重機伸縮臂潤滑脂的組合物；包括基礎油、稠化劑和添加劑；其特徵是:組份及重量百分比為:
[0010]基礎油:52~86%;[0011]稠化劑:8~25%;
[0012]添加劑:6~23%;
[0013]其中:
[0014]基礎油為礦物油，其100°C粘度為5~30mm2/s。
[0015]稠化劑由12 —羥基硬脂酸、硼酸、壬二酸與氫氧化鋰的反應物組成，其中12 —羥基硬脂酸、硼酸、壬二酸的摩爾比為1: (0.3~0.8): (0.3~0.8) ;12羥基硬脂酸:單水氫氧化鋰=1: (0.8~1.1);稠化劑用量為潤滑脂重量的8~25% ；
[0016]添加劑包括:
[0017](a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量為3~8% ；
[0018](b)極壓劑，總含量為0.5~5% ；
[0019](c)防鏽劑，含量為I~5% ；
[0020](d)抗磨劑,含量為I~5% ；
[0021](e)抗氧劑，總含量為0.5~3% ；
[0022]所述12羥基硬脂酸、硼酸和壬二酸的摩爾比優選為1:(0.4~0.7): (0.4~0.6)。
[0023]所述添加劑優選為:
[0024](a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量為3~8% ；
[0025]( b )極壓劑，含量為I~3% ;
[0026](c)防鏽劑，含量為I~3% ；
[0027](d)抗磨劑，含量為I~3%;
[0028](e)抗氧劑，含量為I~3%。
[0029]所述12羥基硬脂酸和單水氫氧化鋰的摩爾比為1:1。
[0030]極壓劑為硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽的混合物。
[0031]所述硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽的混合物的質量配比為2:2:1。
[0032]防鏽劑為脂肪酸醯胺。
[0033]抗磨劑為硫代磷酸三苯酯。
[0034]抗氧劑為二壬基二苯胺類，總含量為I~3%。
[0035]本發明的組合物的製備方法，將12羥基硬脂酸、壬二酸和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物加入到基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入含硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑、防鏽劑、抗磨劑和抗氧劑，當溫度降低到40~60°C以後經過三輥機壓油三遍後罐裝。
[0036]本發明的起重機伸縮臂潤滑脂，組分與現有技術的組分相同包括基礎油、稠化劑和添加劑；所不同的是在稠化劑和添加劑做了改進。
[0037]本發明從基礎油、稠化劑、添加劑、制脂工藝和理化指標等進行對比，可以明顯看出，課題組研製開發的潤滑脂能夠降低伸縮臂的抖動和磨損，同時能夠延長換脂周期。針對設備特點開發的專用產品可以提高潤滑效率，降低不必要的損耗，期望能夠規範行業用月旨，更好地服務於汽車起重機等工程機械行業。
[0038]本發明的效果:本發明的潤滑脂由於選用了合適的原料配比，使得該潤滑脂具有良好高溫和抗水性能。可以使潤滑脂滴點達到260°C以上，同時保證起重機在惡劣潮溼的環境下正常工作。本發明充分發揮復配添加劑的協同效應，使其滿足起重機伸縮臂脂潤滑部位。另外，本發明潤滑脂的製備方法採用一步法直接複合反應，從而使工藝簡單，節約能耗，降低了生產成本，而且該工藝生產的產品質量也比較穩定。
【具體實施方式】
[0039]本發明的效果通過下面的實施例進一步說明。但應明白，下面的實施例不是限制本發明的範圍，任何不超出本發明構思和範圍的改動，都在本發明的範圍之內。
[0040]實施例1:
[0041]基礎油:73.2%;
[0042]稠化劑:18.1%;
[0043]添加劑:8.7% ；
[0044]12 —羥基硬脂酸:14.1%
[0045]硼酸:1.3%
[0046]壬二酸:2.7%
[0047]聚甲基丙烯酸甲酯:3.8% ；
[0048]極壓劑:1.9%;
[0049]防鏽劑:1.0%;
[0050]抗磨劑:1.0%;
[0051]抗氧劑:1.0%
[0052]將質量份數為14.1%的12羥基硬脂酸、質量份數為2.7%的壬二酸和質量份數為
3.8%聚甲基丙烯酸甲酯加入到質量份數為73.2%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為1.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為1.9%、脂肪酸醯胺質量份數為1.0%和硫代磷酸三苯酯質量份數為1.0%，二壬基二苯胺類質量分數為1%，進行後處理即得所需產物。樣品編號A
[0053]實施例2:
[0054]基礎油:50%；
[0055]稠化劑:25%；
[0056]添加劑:25%；
[0057]12 —羥基硬脂酸:20.3%
[0058]硼酸:1.3%
[0059]壬二酸:3.4%
[0060]聚甲基丙烯酸:8.0% ；
[0061]極壓劑:5.0%;
[0062]防鏽劑:5.0% ；
`[0063]抗磨劑:5.0%;
[0064]抗氧劑'2.0%。
[0065]將質量份數為20.3%12羥基硬脂酸、質量份數為3.4%壬二酸和質量份數為8.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為50%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為
1.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為5.0%、脂肪酸醯胺質量份數為5.0%和硫代磷酸三苯酯質量份數為5.0%，二壬基二苯胺類質量分數為2%，進行後處理即得所需產物。樣品編號B。
[0066]實施例3: [0067]基礎油:83%；
[0068]稠化劑:8%；
[0069]添加劑:9%；
[0070]12 —羥基硬脂酸:5.9%
[0071]硼酸:0.6%
[0072]壬二酸:1.5%
[0073]聚甲基丙烯酸:3.0% ；
[0074]極壓劑:1.0%;
[0075]防鏽劑:1.0%;
[0076]抗磨劑:1.0%;
[0077]抗氧劑:3.0%。
[0078]將質量份數為5.9%12羥基硬脂酸、質量份數為1.5%壬二酸和質量份數為3.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為83%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為0.6%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為1.0%、脂肪酸醯胺質量份數為1.0%和硫代磷酸酯質量份數為1.0%，二壬基二苯胺類質量分數為3%，進行後處理即得所需產物。樣品編
號Co
[0079]實施例4:
[0080]基礎油:68%；
[0081]稠化劑:17.2%;
[0082]添加劑:14.8%;
[0083]12 —羥基硬脂酸:14.1%
[0084]硼酸:1.2%
[0085]壬二酸:1.9%
[0086]聚甲基丙烯酸:3.8% ；
[0087]極壓劑:3.0% ；
[0088]防鏽劑:3.0% ；
[0089]抗磨劑:3.0% ；
[0090]抗氧劑'2.0%。
[0091]將質量份數為14.1%12羥基硬脂酸、質量份數為1.9%壬二酸和質量份數為3.8%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為68.0%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為1.2%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為3.0%、脂肪酸醯胺質量份數為3.0%和硫代磷酸酯質量份數為3.0%，二壬基二苯胺類質量分數為2%，進行後處理即得所需產物。樣品編號D0
[0092]實施例5:
[0093]基礎油:68%；
[0094]稠化劑:20%；
[0095]添加劑:12%;
[0096]12 —羥基硬脂酸:14.1%
[0097]硼酸:2.0%
[0098]壬二酸:3.9%
[0099]聚甲基丙烯酸:5.5% ；
[0100]極壓劑:2.0%;
[0101]防鏽劑:1.5%;
[0102]抗磨劑:2.0%
[0103]抗氧劑:1.0%。
[0104]將質量份數為14.1%12羥基硬脂酸、質量份數為3.9%壬二酸和質量份數為5.5%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為68%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為2.0%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為2.0%、脂肪酸醯胺質量份數為1.5%和硫代磷酸酯質量份數為2.0%，二壬基二苯胺類質量分數為1%，進行後處理即得所需產物。樣品編號E。
[0105]實施例6:
[0106]基礎油:64.0%;
[0107]稠化劑:21.6%;
[0108]添加劑:14.4%;
[0109]12—羥基硬脂酸:14.1%
[0110]硼酸:2.3%
[0111]壬二酸:5.2%
[0112]聚甲基丙烯酸:7.0%;
[0113]極壓劑:2.0%;
[0114]防鏽劑:2.0%;
[0115]抗磨劑:2.0%。
[0116]抗氧劑:1.4%。
[0117]將質量份數為14.1%12羥基硬脂酸、質量份數為5.2%壬二酸和質量份數為7.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為64%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為2.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為2.0%、脂肪酸醯胺質量份數為2%和硫代磷酸三苯酯質量份數為2.0%，二壬基二苯胺類質量分數為1.4%，進行後處理即得所需產物。樣品編號F。
[0118]實施例7:
[0119]基礎油:62.0%;
[0120]稠化劑:21.6%;
[0121]添加劑:16.4%;
[0122]12—羥基硬脂酸:14.1%
[0123]硼酸:2.3%
[0124]壬二酸:5.2%
[0125]聚甲基丙烯酸:7.0%;
[0126]極壓劑:3.0%;
[0127]防鏽劑:3.0%;
[0128]抗磨劑:2.0%。
[0129]抗氧劑:1.4%。
[0130]將質量份數為14.1%12羥基硬脂酸、質量份數為5.2%壬二酸和質量份數為7.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為62%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為
2.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為3.0%、脂肪酸醯胺質量份數為3%和硫代磷酸三苯酯質量份數為2.0%，二壬基二苯胺類質量分數為1.4%，進行後處理即得所需產物。樣品編號G。
[0131]實施例8:
[0132]基礎油:80%；
[0133]稠化劑:8%;
[0134]添加劑:12%;
[0135]12 一羥基硬脂酸:5.9%
[0136]硼酸:0.6%
[0137]壬二酸:1.5%
[0138]聚甲基丙烯酸:3.0%;
[0139]極壓劑:2.0%;
[0140]防鏽劑:3.0%;
[0141]抗磨劑:1.0%;
[0142]抗氧劑:3%。
[0143]將質量份數為5.9% 12羥基硬脂酸、質量份數為1.5%壬二酸和質量份數為3.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為83%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為0.6%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為3.0%、脂肪酸醯胺質量份數為2.0%和硫代磷酸三苯酯質量份數為1.0%，二壬基二苯胺類質量分數為3%，進行後處理即得所需產物。樣品編號H。
[0144]實施例9:
[0145]基礎油:70.2%;
[0146]稠化劑:18.1%;
[0147]添加劑:11.7%;
[0148]12—羥基硬脂酸:14.1
[0149]硼酸:1.3
[0150]壬二酸:2.7
[0151]聚甲基丙烯酸甲酯:3.8% ;
[0152]極壓劑:1.9%;
[0153]防鏽劑:2.0%;
[0154]抗磨劑:3.0%;
[0155]抗氧劑:1.0%`[0156]將質量份數為14.1%12羥基硬脂酸、質量份數為2.7%壬二酸和質量份數為3.8%聚甲基丙烯酸甲酯加入到質量份數為73.2%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為1.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為1.9%、脂肪酸醯胺質量份數為
2.0%和硫代磷酸三苯酯質量份數為3.0%，二壬基二苯胺類質量分數為1%，進行後處理即得所需產物。樣品編號I
[0157]實施例10:
[0158]基礎油:53%；
[0159]稠化劑:25%;
[0160]添加劑:22%;
[0161]12 —羥基硬脂酸:20.3%
[0162]硼酸:1.3%
[0163]壬二酸:3.4%
[0164]聚甲基丙烯酸:8.0%;
[0165]極壓劑:4.0%;
[0166]防鏽劑:4.0%;
[0167]抗磨劑:4.0%;
[0168]抗氧劑:2.0%。
[0169]將質量份數為20.3%12羥基硬脂酸、質量份數為3.4%壬二酸和質量份數為8.0%聚甲基丙烯酸加入到質量份數為50%基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入質量份數為
1.3%硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽)質量份數為4.0%、脂肪酸醯胺質量份數為4.0%和硫代磷酸三苯酯質量份數為4.0%，二壬基二苯胺類質量分數為2%，進行後處理即得所需產物。樣品編號J。
[0170]表1分析測試數據對比
[0171]
【權利要求】
1.起重機伸縮臂潤滑脂的組合物；包括基礎油、稠化劑和添加劑；其特徵是:組份及重量百分比為: 基礎油:其含量為52~86% ； 稠化劑:8~25% ； 添加劑:6~23% ； 其中: 基礎油為礦物油，其100°C粘度為5~30mm2/s。 稠化劑由12 —羥基硬脂酸、硼酸、壬二酸與氫氧化鋰的反應物組成，其中12 —羥基硬脂酸、硼酸、壬二酸的摩爾比為1:0.3~0.8:0.3~0.8 ; 12羥基硬脂酸:單水氫氧化鋰=1:0.8~1.1 ;稠化劑用量為潤滑脂重量的8~25% ； 添加劑包括: (a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量為3~8%； (b)極壓劑，總含量為0.5~5% ； (c)防鏽劑，含量為I~5%; (d)抗磨劑，含量為I~5%； Ce)抗氧劑，總含量為0.5~3%。
2.如權利要求1所述的組合物，其特徵是所述12羥基硬脂酸、硼酸和壬二酸的摩爾比為 1:0.4 ~0.7:0.4 ~0.6。
3.如權利要求1所述的組合物，其特徵是所述添加劑為: (a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量為3~8%； (b)極壓劑，含量為I~3%; (c)防鏽劑，含量為I~3%; (d)抗磨劑，含量為I~3%; (e)抗氧劑，含量為I~3%。
4.如權利要求1所述的組合物，其特徵是所述12羥基硬脂酸和單水氫氧化鋰的摩爾比為 1:1。
5.如權利要求1所述的組合物，其特徵是極壓劑為硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽的混合物。
6.如權利要求5所述的組合物，其特徵是所述硫化異丁烯、二烷基二硫代磷酸鹽、有機鑰鹽的混合物的質量配比為2:2:1。
7.如權利要求1所述的組合物，其特徵是防鏽劑為脂肪酸醯胺。
8.如權利要求1所述的組合物，其特徵是抗磨劑為硫代磷酸三苯酯。
9.如權利要求1所述的組合物，其特徵是抗氧劑為二壬基二苯胺類，總含量為I~3%。
10.權利要求1的組合物的製備方法，其特徵是將12羥基硬脂酸、壬二酸和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物加入到基礎油中，混合加熱至60~90°C，加入含硼酸的單水氫氧化鋰皂化複合1.5~2小時；用2小時升溫到185~190°C，此溫度恆溫1.5小時；繼續升溫到220~240°C，然後自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑、防鏽劑、抗磨劑和抗氧劑，當溫度降低到40~60°C以後經過三輥機壓油三遍後罐裝。
【文檔編號】C10M169/06GK103555408SQ201310503819
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】李勇, 吳寶傑, 馮強, 高豔青, 郭振俊, 高思嘉, 包銳, 李倬, 張曉凱, 李棟 申請人:中國石油化工股份有限公司