CN101368129B - 一种脲基润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种脲基润滑脂组合物及制备方法，所述的脲基润滑脂组合物由基础油、稠化剂以及添加剂组成，所述的基础油为各类矿物基础油、合成油或它们的混合物，且基础油占润滑脂总量的85-95％；所述的稠化剂由二脲化合物构成，其稠化剂量占润滑脂总量的4-15％；所述的添加剂选用T361A硼酸盐极压抗磨添加剂、抗氧防腐添加剂和抗氧剂组成；其中硼酸盐极压抗磨添加剂的添加量占润滑脂总量的1-3％，抗氧防腐剂的添加量为占润滑脂总量的0.5-2％，抗氧剂的添加量为占润滑脂总量的0.3-1％；本发明结合了硼酸盐和传统的硫磷添加剂的优点，加有硼酸盐抗磨极压添加剂的脲基润滑脂仍具有极佳的抗水性，从而提高了产品的综合性能，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种润滑脂，尤其是一种广泛应用于钢铁厂连铸机等轴承中使用的脲基润滑脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着钢铁等工业中机械设备的革新，在提高产品质量，改进生产能力和确保设备的可靠性等方面的要求更加强烈。由于这些机械设备所用的润滑脂处于粗犷的环境中，即高温、与水接触、很可能有一些杂质如铁鳞的侵入，且会昼夜连续不断地在苛刻条件下工作，故润滑条件苛刻。这就要求润滑脂具有极好的耐封闭性，且能减少摩擦和磨损，以延长机器部件的寿命，尽可能避免突发故障。
由于脲基润滑脂比用各种金属皂和无机材料作为增稠剂的润滑脂具有更优良的极压抗磨性、抗水性、润滑性和长寿命的特点。因此广泛应用于钢铁厂连铸机轴承等设备、汽车轮毂轴承、等速万向节等的润滑。为满足中、重负荷设备的润滑工况，在脲基润滑脂中需添加一定的极压抗磨添加剂。在本领域，一般认为在与水接触的环境使用环境，不适于用抗水性差的硼酸类极压抗磨添加剂做为脲基润滑脂的添加剂。如，US6403538采用有机氧钼与硫化烯烃等多种极压抗磨剂复合，CN1235631A中采用硫代二氨基甲酸钼，CN1660980A中采用硫代磷酸钼盐，达到提高脲基润滑脂极压抗磨性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种低成本、高性能的脲基润滑脂组合物及制备方法，该润滑剂添加少量硼酸盐添加剂就能达到较高的极压抗磨性能，且这种润滑脂组合物具有良好的抗水性(水淋流失量小于1)。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它由基础油、稠化剂以及添加剂组成，所述的基础油为各类矿物基础油、合成油或它们的混合物，且基础油占润滑脂总量的85-95％；所述的稠化剂由二脲化合物构成，其稠化剂量占润滑脂总量的4-15％；所述的添加剂选用T361A硼酸盐极压抗磨添加剂、抗氧防腐添加剂和抗氧剂组成；其中硼酸盐极压抗磨添加剂的添加量占润滑脂总量的1-3％，抗氧防腐剂的添加量为占润滑脂总量的0.5-2％，抗氧剂的添加量为占润滑脂总量的0.3-1％。
所述的稠化剂量占润滑脂总量的5-12％，且二脲化合物由二异腈酸酯与C6—C20有机胺类反应合成；其中二异腈酸酯是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯MDI或是2，4-甲苯二异氰酸酯TDI，C6—C20有机胺类包括直链脂肪胺类和环烷基胺类；其中直链脂肪胺类和环烷基胺的摩尔比为1.5：1至0.2：1。
本发明所述的制备方法是：
1、在占润滑脂基础油重量百分数的50％-70％基础油中加入二异腈酸酯，在70-80℃溶解；
2、在占润滑脂基础油重量百分数20-40％的基础油中加入长链脂肪胺70-80℃溶解后，加入环烷胺，搅拌均匀；
3、上述两组溶液混合反应，升温至110-120℃，加入余量基础油，继续升温至140-180℃进行高温炼制，保温20-60分钟；
4、冷却至110℃，加入上述添加剂组合，搅拌混合一定时间，继续冷却至80-90℃，均质，成品。
所述的具体制备方法是：
1、在占润滑脂基础油重量百分数的60％基础油中加入二异腈酸酯，在75℃溶解；
2、在占润滑脂基础油重量百分数30％的基础油中加入长链脂肪胺75℃溶解后，加入环烷胺，搅拌均匀；
3、上述两组溶液混合反应，升温至115℃，加入余量基础油，继续升温至160℃进行高温炼制，保温40分钟；
4、冷却至110℃，加入上述添加剂组合，搅拌混合一定时间，继续冷却至85℃，均质，成品。
本发明制备的脲基润滑脂组合物结合了硼酸盐和传统的硫磷添加剂的优点，加有硼酸盐抗磨极压添加剂的脲基润滑脂仍具有极佳的抗水性，从而提高了产品的综合性能，降低了成本，其性能特点如下：
1)具有优良的抗磨极压性能，对轴承表面提供有效的润滑防护；
2)具有良好的粘附性，保护金属不致磨损和腐蚀；
3)具有良好的抗氧化性，使用寿命长；
4)具有优异的抗水性能；
5)在高温下不易结焦、流失，仍具有较长的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的脲基润滑脂组合物是由基础油、稠化剂以及添加剂组成，所述的基础油为各类矿物基础油、合成油或它们的混合物，且基础油占润滑脂总量的85-95％；所述的稠化剂由二脲化合物构成，其稠化剂量占润滑脂总量的4-15％；所述的添加剂选用T361A硼酸盐极压抗磨添加剂、抗氧防腐添加剂和抗氧剂组成；其中硼酸盐极压抗磨添加剂的添加量占润滑脂总量的1-3％，抗氧防腐剂的添加量为占润滑脂总量的0.5-2％，抗氧剂的添加量为占润滑脂总量的0.3-1％。
所述的稠化剂量占润滑脂总量的5-12％，且二脲化合物由二异腈酸酯与C6—C20有机胺类反应合成；其中二异腈酸酯是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯MDI或是2，4-甲苯二异氰酸酯TDI，C6—C20有机胺类包括直链脂肪胺类和环烷基胺类；其中直链脂肪胺类和环烷基胺的摩尔比为1.5：1至0.2：1。
本发明所述的制备方法是：
1、在占润滑脂基础油重量百分数的50％-70％基础油中加入二异腈酸酯，在70-80℃溶解；
2、在占润滑脂基础油重量百分数20-40％的基础油中加入长链脂肪胺70-80℃溶解后，加入环烷胺，搅拌均匀；
3、上述两组溶液混合反应，升温至110-120℃，加入余量基础油，继续升温至140-180℃进行高温炼制，保温20-60分钟；
4、冷却至110℃，加入上述添加剂组合，搅拌混合一定时间，继续冷却至80-90℃，均质，成品。
本发明的具体实施例可以再上述方法中所表示的范围内进行任意组合。
实施例1
向润滑脂反应釜内加入300Kg的500SN基础油，加入19.76kg MDI(二苯基甲烷-4，4’-二异腈酸酯)，加热至75℃，溶解后，在快速搅拌下以较快的速度加入已溶解在200Kg基础油的7.06Kg十二胺和11.9kg环己胺，升温至120℃，加入100Kg150BS基础油，继续升温至150℃，保温20分钟，冷却降温至110℃，加入2.8％的T361A硼酸盐抗磨极压添加剂，1.2％的T202，0.5％二苯胺，搅拌30min，降温至80-90℃，出釜，均质，成品。
表一实例1的检测数据
| 测试项目 | 脲基润滑脂 | 方法 |
| 稠度等级25℃ NL6I mm/10 | 2# | GB/T269 |
| 滴点℃ | 270 | GB/T3498 |
| 钢网分油25℃24hrs | 0.19 | SH/T0324 |
| 防腐蚀(T2铜，100℃，24h) | 合格 | GB/T7326 |
| 抗水淋(38℃，1h)％ | 0.68 | SH/T0109 |
| 四球试验PD kg | 100 | GB/T3142 |
| 烧结载荷PB kg | 400 | GB/T3142 |
实施例2
向润滑脂反应釜内加入180Kg600SN的基础油，加入8.37kg TDI(2，4-甲苯二异氰酸酯)，加热至75℃，溶解后，在快速搅拌下以较快的速度加入已溶解在120Kg750SN基础油的7.34kg十六胺和6.52kg环己胺，升温至115℃，加入160Kg基础油，继续升温至150℃，保温20分钟，冷却降温至110℃，加入3％的T361A硼酸盐抗磨极压添加剂，1％的T202，0.5％的N-苯基-α-萘胺，搅拌30min，降温至80-90℃，出釜，均质，成品。
表一实例2的检测数据
| 测试项目 | 脲基润滑脂 | 方法 |
| 稠度等级25℃ NLGI mm/10 | 1# | GB/T269 |
| 滴点℃ | 265 | GB/T3498 |
| 钢网分油25℃24hrs | 0.24 | SH/T0324 |
| 防腐蚀(T2铜，100℃，24h) | 合格 | GB/T7326 |
| 抗水淋(38℃，1h)％ | 0.87 | SH/T0109 |
| 四球试验PD kg | 100 | GB/T3142 |
| 烧结载荷PB kg | 400 | GB/T3142 |
Claims (2)
1.一种脲基润滑脂组合物的制备方法，所述脲基润滑脂组合物由基础油、稠化剂以及添加剂组成，所述的基础油为各类矿物基础油、合成油或它们的混合物，且基础油占润滑脂总量的85-95％；所述的稠化剂由二脲化合物构成，其稠化剂量占润滑脂总量的4-15％；所述的添加剂由T361A硼酸盐极压抗磨添加剂、抗氧防腐添加剂和抗氧剂组成；其中硼酸盐极压抗磨添加剂的添加量占润滑脂总量的1-3％，抗氧防腐剂的添加量为占润滑脂总量的0.5-2％，抗氧剂的添加量为占润滑脂总量的0.3-1％；所述脲基润滑脂组合物各组分含量之和为100％；
所述的二脲化合物由二异氰酸酯与C6-C20有机胺类反应合成；其中二异氰酸酯是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯MDI或是2，4-甲苯二异氰酸酯TDI，C6-C20有机胺类包括直链脂肪胺类和环烷基胺类；其中直链脂肪胺类和环烷基胺的摩尔比为1.5∶1至0.2∶1；
其特征在于，所述的制备方法是：
1)在占润滑脂基础油重量百分数的50％-70％基础油中加入二异氰酸酯，在70-80℃溶解；
2)在占润滑脂基础油重量百分数20-40％的基础油中加入直链脂肪胺70-80℃溶解后，加入环烷胺，搅拌均匀；
3)上述两组溶液混合反应，升温至110-120℃，加入余量基础油，继续升温至140-180℃进行高温炼制，保温20～60分钟；4)冷却至110℃，加入上述添加剂组合，搅拌混合一定时间，继续冷却至80-90℃，均质，成品。
2.根据权利要求1所述的脲基润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法是：
1)在占润滑脂基础油重量百分数的60％基础油中加入二异氰酸酯，在75℃溶解；
2)在占润滑脂基础油重量百分数30％的基础油中加入直链脂肪胺75℃溶解后，加入环烷胺，搅拌均匀；
3)上述两组溶液混合反应，升温至115℃，加入余量基础油，继续升温至160℃进行高温炼制，保温40分钟；4)冷却至110℃，加入所述添加剂组合，搅拌混合一定时间，继续冷却至85℃，均质，成品。
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