CN101153238A

CN101153238A - 高滴点脲基润滑脂的制备方法及所得到的产品

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Publication number: CN101153238A
Application number: CNA2006101134988A
Authority: CN
Inventors: 孙洪伟; 刘大军; 龙军; 姚智勤; 康茵; 吕伟; 王金凤; 杨玮
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: CN101153238B

Abstract

本发明提供一种高滴点脲基润滑脂的制备方法，包括：在50～100℃将基础油、固体添加剂粉末、有机胺和二异氰酸酯混合并进行反应，升温至160℃～220℃，加入急冷油，冷却出釜。本发明方法得到的润滑脂以润滑脂总重量为100％计，包括以下组分：基础油重量为70％～90％，有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为5％～25％，固体添加剂粉末重量为0.1％～10％。该方法得到的润滑脂滴点大于330℃，且具有良好的极压抗磨性、防腐蚀性。

Description

高滴点脲基润滑脂的制备方法及所得到的产品

技术领域

本发明涉及脲基润滑脂及其制备方法。

背景技术

Swaken等人于1954年在考察硅油的热稳定性和氧化安定性时，首次发现聚脲稠化剂具有优良的性能，如，具有良好的抗水性、耐热性、氧化安定性，使用周期长，范围宽，是一种较理想的多用途、长寿命润滑脂。此后，有关聚脲脂的研究报道层出不穷。由于对称的二脲难以制成高滴点的润滑脂，因此一般都采用不对称结构。JP 1139696(平1-139696)通过改变二异氰酸酯的结构来制备高滴点的二脲润滑脂，EP0274756采用伯胺与伯醇共同与二异氰酸酯反应制备以脲-氨基甲酸酯为稠化剂的高滴点润滑脂，US 5158694用二异氰酸酯与水和胺制成聚脲润滑脂。按照上述所述专利方法制备的润滑脂的滴点不是很高，一般在230～260℃，且炼制温度较高，均在200℃左右。

此外，由于聚脲润滑脂本身存在不足之处，在实际使用过程中需加入相应的添加剂以改善其性能，如CN1141368，在聚脲润滑脂中加入MoS₂，以改善极压性能。但由于黑色石墨或MoS₂等添加剂的加入，限制了这类润滑脂的使用范围。

发明内容

本发明提供一种高滴点脲基润滑脂的制备方法，该方法得到的润滑脂滴点大于330℃，且具有良好的极压抗磨性、防腐蚀性。

本发明还提供上述方法得到的高滴点脲基润滑脂产品。

本发明提供的高滴点脲基润滑脂的制备方法包括：在50～100℃将基础油、固体添加剂粉末、有机胺和二异氰酸酯混合并进行反应，升温至160℃～220℃，加入急冷油，冷却出釜。

本发明方法得到的高滴点脲基润滑脂以润滑脂总重量为100％计，包括以下组分：基础油重量为70％～90％，优选75％～90％；有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为5％～25％，优选8％～20％；固体添加剂粉末重量为0.1％～10％，优选0.5％～8％。

其中，基础油可以是100℃粘度为2cSt～50cSt的矿物油、植物油或是合成油。基础油一般要分成三份加入，一份用来溶解有机胺，用量大约为基础油总量的25％～55％，另一份用来溶解二异氰酸酯，用量大约为25％～55％，其余的15％～45％作为急冷油最后加入。

所述固体添加剂粉末的熔点在220℃以上，粉末粒径为0.8μm～10μm，优选1μm～8μm，摩擦系数大约为0.01～0.6，优选0.02～0.5。例如，所述固体添加剂可以选自二硫化钼、二硫化钨、鳞片石墨、胶体石油墨、微粉石墨、氟化石墨、氮化硼、云母粉、石棉粉、氧化铅、二氧化钛、氧化锌、氟化钙、碳酸钙、碳酸钡、硫代锑酸锑、铜粉、铝粉、铅粉、镁粉、锌粉以及二烷基二硫代氨基甲酸钼等中的一种或多种。

所说有机胺可以是芳香胺也可以是烷基胺。芳香胺可以是苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、对甲苯胺、对苯二胺或邻苯二胺等。烷基胺可以是直链脂肪胺，也可以是环烷基胺，烷基碳数为8～24，优选10～18烷基，例如，所述烷基胺可以是癸胺、十二胺、十四胺、十八胺或环己胺等。

所说二异氰酸酯结构为OCN-R₂-NCO，R₂可以是碳数为6～30，优选7～13的芳基或烷基，例如，所述二异氰酸酯可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)或4，4’-二异氰酸酯二苯甲烷(MDI)等。二异氰酸酯的用量可以适当过量，例如为理论量的105～250mol％，优选105～200mol％。如果二异氰酸酯过量，最好加水中和未反应的二异氰酸酯。

本发明提供的的高性能脲基润滑脂具有高滴点(大于330℃)，分油小的特点，且保持了脲基脂其它的优良性能。由于其中包覆有固体添加剂，进一步提高了极压抗磨性能，特别是对于黑色固体添加剂，如二硫化钼、炭黑等等，采用本发明方法可使润滑脂的外观得到很好的改善，适合用于对颜色要求苛刻的场合。

具体实施方式

实施例1

取100℃粘度为20cSt的石蜡基润滑油170g加入制脂釜中，再向其中加入25g黑色二硫化钼固体粉末，并加入43g十二胺，搅拌加热，当温度升到60℃时，加快搅拌，同时加入30g MDI和140g基础油，当十二胺与MDI完全反应后，升温至100℃，加入水2ml，待水与MDI完全反应并蒸发后，继续加热至180℃，加入170g余量急冷油，当温度降至70℃以下，出釜。用三轮磨研磨两次。性能如表1所示。

实施例2

取100℃粘度为20cSt的石蜡基润滑油270g加入制脂釜中，再加入18g二烷基二硫代氨基甲酸钼，并加入68g十八胺(山东华润有限公司产品，工业级)，搅拌加热，当温度升到80℃，加快搅拌，同时加入140g基础油和22g甲苯二异氰酸酯(TDI-2，4，上海试剂一厂产品，化学纯)，当十八胺与TDI完全反应后，温度升到100℃，加入2ml水，待水与TDI完全反应并蒸发后，继续加热至220℃，加入100g余量急冷油，当温度降至70℃以下，出釜。用三轮磨研磨两次。产品外观透明，性能如表1所示。

实施例3

取100℃粘度为10cSt的聚α-烯烃基础油170g加入制脂釜中，再向其中加入20g石墨固体粉末，并加入43g十二胺，搅拌加热，当温度升到60℃时，加快搅拌，同时加入30g MDI和140g基础油，当十二胺与MDI完全反应后，升温至100℃，加入水2ml，待水与完全反应并蒸发后，继续加热至180℃，加入170g余量急冷油，当温度降至70℃以下，出釜。用三轮磨研磨两次。性能如表1所示。

实施例4

取100℃粘度为19.6cSt的植物油170g加入制脂釜中，再向其中加入5g碳酸钙固体粉末，并加入43g十二胺，搅拌加热，当温度升到60℃时，加快搅拌，同时加入30g MDI和140g基础油，当十二胺与MDI完全反应后，升温至100℃，加入水2ml，待水与完全反应并蒸发后，继续加热至180℃，加入170g余量急冷油，当温度降至70℃以下，出釜。用三轮磨研磨两次。性能如表1所示。

实施例5

取100℃粘度为8cSt的聚a烯烃油170g加入制脂釜中，再向其中加入15g三氧化二锑固体粉末，并加入43g十二胺，搅拌加热，当温度升到60℃时，加快搅拌，同时加入30g MDI和140g基础油，当十二胺与MDI完全反应后，升温至100℃，加入水2ml，待水与完全反应并蒸发后，继续加热至180℃，加入170g余量急冷油，当温度降至70℃以下，出釜。用三轮磨研磨两次。性能如表1所示。

对比例1

取100℃粘度为20cSt的石蜡基润滑油270g加入制脂釜中，并加入61g十八胺(山东华润有限公司产品，工业级)，搅拌加热，当温度升到80℃，同时在加热釜中将29g 4，4′-二异氰酸酯二苯甲烷(MDI，烟台合成革厂，牌号MT-A)加入到140g基础油中，溶化后加入到制脂釜中，当温度升至100℃，加入2ml水，待水与MDI完全反应并蒸发后，继续加热至180，加入100g余量急冷油，当温度降至70℃以下，加入18g二硫化钼，搅拌剪切，出釜。用三轮磨研磨两次。性能如表1所示。

表1 润滑脂性能

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对比例1
	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对比例1	1/4锥入度，0.1mm	78	76	75	77	74	70
滴点，℃	330	334	328	314	320	280	1/4锥入度，0.1mm	78	76	75	77	74	70
滴点，℃	330	334	328	314	320	280	氧化起始温度，℃	193.56	197.27	196.23	163.47	205.68	178.95
分油，％	0.3	0.1	0.2	0.4	0.3	3.1	氧化起始温度，℃	193.56	197.27	196.23	163.47	205.68	178.95
分油，％	0.3	0.1	0.2	0.4	0.3	3.1	PB，N	70	55	55	50	58	32
PD，N	400	400	350	250	350	350	PB，N	70	55	55	50	58	32
PD，N	400	400	350	250	350	350	d²⁰ ₃₀，mm	0.35	0.46	0.53	0.43	0.47	0.62
ZMZ	55.73	51.98	48.36	49.65	47.23	37.82	d²⁰ ₃₀，mm	0.35	0.46	0.53	0.43	0.47	0.62

从上表可以看出，采用本专利的制备工艺，可得到高滴点、高极压的脲基润滑脂，且与现有技术制得的脂相比，具有外观好、分油小、其极压抗磨性能亦优于传统工艺制成的基础脂。

Claims

1.一种高滴点脲基润滑脂的制备方法，包括：在50℃～100℃将基础油、固体添加剂粉末、有机胺和二异氰酸酯混合并进行反应，升温至160℃～220℃，加入急冷油，冷却出釜。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以润滑脂总重量为100％计，所得到的润滑脂包括以下组分：基础油重量为70％～90％，有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为5％～25％，固体添加剂粉末重量为0.1％～10％。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以润滑脂总重量为100％计，所得到的润滑脂包括以下组分：基础油重量为75％～90％，有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为8％～20％，固体添加剂粉末重量为0.5％～8％。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，基础油是100℃粘度为2cSt～50cSt的矿物油、植物油或是合成油。

5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体添加剂粉末的熔点在220℃以上。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体添加剂粉末的粒径为0.8μm～10μm。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体添加剂粉末的摩擦系数大约为0.01～0.6。

8.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固体添加剂选自二硫化钼、二硫化钨、鳞片石墨、胶体石油墨、微粉石墨、氟化石墨、氮化硼、云母粉、石棉粉、氧化铅、二氧化钛、氧化锌、氟化钙、碳酸钙、碳酸钡、硫代锑酸锑、铜粉、铝粉、铅粉、镁粉、锌粉以及二烷基二硫代氨基甲酸钼等中的一种或多种。

9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说有机胺是选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、对甲苯胺、对苯二胺或邻苯二胺的芳香胺，或烷基碳数为8～24的烷基胺。

10.按照权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述烷基胺可以是癸胺、十二胺、十四胺、十八胺或环己胺等。

11.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说二异氰酸酯的结构为OCN-R₂-NCO，R₂是碳数为6～30的芳基或烷基。

12.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯或4，4’-二异氰酸酯二苯甲烷。

13.一种高滴点脲基润滑脂，以润滑脂总重量为100％计，包括以下组分：基础油重量为70％～90％，有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为5％～25％，固体添加剂粉末重量为0.1％～10％。

14.按照权利要求13所述的润滑脂，其特征在于，以润滑脂总重量为100％计，包括以下组分：基础油重量为75％～90％，有机胺和二异氰酸酯反应生成的脲基稠化剂的重量为8％～20％，固体添加剂粉末重量为0.5％～8％。

15.按照权利要求13或14所述的润滑脂，其特征在于，该润滑脂是按照权利要求1～12所述方法制备的。