CN101560434B

CN101560434B - 一种注塑机关节专用润滑脂及其制备方法

Info

Publication number: CN101560434B
Application number: CN2009103020966A
Authority: CN
Inventors: 张欣; 林俊麒; 郭丽艳; 牛建梅
Original assignee: Ningbo Runbei Wanling Lubricant Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Runbei Wanling Lubrication Technology Co ltd
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2029-05-05
Also published as: CN101560434A

Abstract

本发明公开一种注塑机关节专用润滑脂，其主要由如下重量百分比的原料制备而成：矿物基础油80-90％、12羟基硬脂酸3-4％、氢氧化锂0.5-0.8％、丁基硫代氨基甲酸锑盐1-3％、烷基化二苯胺0.5-1.0％、二壬基萘磺酸钡0.5-2.0％、苯并三氮唑0.1-0.5％、固体添加剂1-10％且粒径在10-50nm之间；还公开所述润滑脂的制备方法，包括溶解反应、皂化反应、固体添加剂加入后做均化脱气处理几个步骤。本发明提供的润滑脂具有优良的抗水性能和耐磨性能，能满足注塑机关节专用要求。

Description

一种注塑机关节专用润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑脂，具体涉及一种注塑机关节专用润滑脂。

背景技术

注射成型机，简称注射机或注塑机，是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域，在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20％--30％，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。目前，我国注塑机制造能力已跃居世界首位，塑料机械主要分布在东南沿海、珠江三角洲一带，其中浙江宁波地区发展势头最猛，现已成为中国最大的注塑机生产基地，年生产量占国内注塑机年总量的1/2以上，占世界注塑机总产量的1/3。

润滑脂是将稠化剂分散于液体润滑剂中所组成的一种稳定的固体或半固体产品，其中可以加入旨在改善润滑脂某种特性的添加剂及填料。润滑脂在常温下可附着于垂直表面不流失，并能在敞开或密封不良的摩擦部位工作，具有其它润滑剂所不可替代的特点，因此，在汽车和工程机械上的许多部位都使用润滑脂作为润滑材料。

目前市场上的润滑脂种类繁杂，但是并没有与注塑机关节相匹配的专用润滑脂，因此，给注塑机用户选用适合的润滑脂造成了困扰，且实际使用中，不符合性能要求的润滑脂亦无法满足注塑机关节的润滑，为此，需要提供符合注塑机关节专用的润滑脂。

润滑脂主要是由稠化剂、基础油、添加剂三部分组成。稠化剂是润滑脂的重要组分，用于制备润滑脂的稠化剂有两大类：皂基稠化剂(即脂肪酸金属盐)和非皂基稠化剂(烃类、无机类和有机类)，90％的润滑脂是用皂基稠化剂制成的，如锂基润滑脂是由天然脂肪酸(硬脂酸或12-羟基硬脂酸)锂皂稠化石油润滑油或合成润滑油制成。

对润滑脂的基本要求是：适当的稠度，良好的高低温性能，良好的极压、抗磨性，良好的抗水、防腐、防锈和安定性等。对于注塑机关节来说，其对润滑脂性能的要求是产品具有特别优异的极压抗磨性能、抗水性、良好的泵送性能，同时具备防锈、抗氧化等特点，能在极高的压力下保护设备不磨损。同时还需重点考虑到注塑机关节的结构特点，其本身的较强附着力使油脂不易快速流失。润滑脂的主要功效是润滑和密封，当润滑脂起密封作用时，其对于防水性能的要求会更高。在润滑脂中添加适合的固体粉末来提高防水性能不失为一种不错的方法，比如发明申请CN01115610.4提供一种用于燃气管道阀门的润滑脂，其组成添加了0-30％的云母粉、碳酸钙或磷酸钙，优选添加的是云母粉，这种润滑脂特点是滴点高、阻燃性和绝缘性好，但是其生产成本高，因此并不适于做注塑机关节专用润滑脂；发明申请CN200610113499公开一种抗水润滑脂，添加了二硫化钼、二硫化钨、鳞片石墨、胶体石油墨、微粉石墨、云母粉、滑石粉、氟化钙、碳酸钙、碳酸钡、硫代锑酸锑、铜粉、铝粉、铅粉、硫化二丁基二硫代氨基甲酸钼中的一种以上，这种润滑脂主要是用于水下工况的要求，因此不适宜用做注塑机关节润滑脂；发明申请CN200810057199提供一种开式齿轮润滑脂组合物，其添加了石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、二硫化钨、三聚氰胺、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钡或云母粉，这种油脂因加聚异丁烯，比较粘稠，泵送不适宜，不能用于集中润滑，因此也不适宜用做注塑机关节润滑脂。

发明内容

本发明针目前市场上润滑脂虽品种繁多，但缺少有效的专门用于注塑机关节的润滑脂，从注塑机关节润滑脂要求的角度出发，发明人首先是提供一种注塑机关节专用润滑脂；另一个发明目的是提供所述注塑机关节专用润滑脂的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实施的：

本发明首先是提供一种注塑机关节专用润滑脂，其主要由如下重量百分比的原料制备而成：

矿物基础油：80-90％、

12羟基硬脂酸：3-4％、

氢氧化锂：0.5-0.8％、

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：1-3％、

烷基化二苯胺：0.5-1.0％、

二壬基萘磺酸钡：0.5-2.0％、

苯并三氮唑：0.1-0.5％、

固体添加剂1-10％，粒径在10-50nm之间。

本发明的注塑机关节专用润滑脂以矿物基础油为基础油，并添加了抗磨剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、防锈剂二壬基萘磺酸钡和苯并三氮唑、抗氧剂烷基化二苯胺，来满足注塑机关节润滑脂的性能要求，尤其突出的是其添加了纳米级的固体粉末添加剂，试验表明纳米级固体粉末的添加不仅增强了润滑脂的抗水性能，也令其抗磨性能也有所增强，并且对润滑脂的其他性能没有影响。

作为优选，根据本发明所述的注塑机关节专用润滑脂，其中，所述矿物基础油其40℃运动粘度是90-150mm²/s。

作为更有选，根据本发明所述的注塑机关节专用润滑脂，其中，所述矿物基础油其40℃运动粘度是90-110mm²/s，比如矿物基础油500SN。

作为优选，根据本发明所述的注塑机关节专用润滑脂，其中，所述的固体添加剂为轻质活性碳酸钙。

作为优选，根据本发明所述的注塑机关节专用润滑脂，其中，所述的固体添加剂为占润滑脂制备原料重量的5-10％。

本发明的另外一个目的是提供上述注塑机关节专用润滑脂的制备方法，所述的制备方法包括下述步骤：

(1)取适量(如1/4量)的矿物基础油，加入12羟基硬脂酸，加温至80-90℃搅拌至12羟基硬脂酸完全溶解；

(2)在(1)得到的溶液中加入氢氧化锂水溶液并加热至120-130℃，然后加入适量(如1/4量)的矿物基础油，继续加热至200-220℃至全部溶化为液体；

(3)在(2)得到的溶液中加入余量的基础油并降温至105-120℃，然后加入其他原料，接着做均化和脱气处理既得所需润滑脂。

作为优选，根据本发明所述的制备方法，其中，上述步骤(1)中加温搅拌中温度为80-85℃。

作为优选，根据本发明所述的制备方法，其中，上述步骤(2)中氢氧化锂水溶液浓度为30-40wt％。

作为优选，根据本发明所述的制备方法，其中，上述步骤(3)中均化脱气为用均质机进行均化，真空脱气。

作为更优选，根据本发明所述的制备方法，其中，上述步骤(3)中均化采用均质机，工艺参数为压力：1.5-2.0MPa、温度在100-110℃。

作为优选，根据本发明所述的制备方法，其中，上述的制备方法还包括(4)脱气后包装。包装可采用18L或200L铁桶包装，并置阴凉通风干燥处贮藏。

与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：

本发明提供的润滑脂具备优良的抗水性能、特别优异的极压抗磨性能、良好的泵送性能，同时具备防锈、抗氧化等特点，能在极高的压力下保护设备不磨损。本发明还重点考虑到注塑机关节的结构特点，使润滑脂本身具有较强附着力以使油脂不易快速流失。本发明制备方法简单、便于工业化生产、成本低。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，下述的实施只是对本发明优选例的说明，根据本发明实施例及说明书的记载，本领域技术人员对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都不会偏离本发明的精神。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。

实例例1

1、原料：

矿物基础油500SN：84.5kg

12羟基硬脂酸：3kg

氢氧化锂：0.5kg(需要配成35％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：2kg

烷基化二苯胺：0.8kg

二壬基萘磺酸钡：1kg

苯并三氮唑：0.2kg

活性碳酸钙(10-50nm)：8kg。

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入矿物基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热至80℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到125℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至200℃至全部溶化为液体，进入下一步；

冷却：在反应釜中加入余量的矿物基础油，降温至105℃时，加入添加剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡、烷基化二苯胺和活性碳酸钙，接着用均质机进行均化处理(压力1.5-2.0Mpa、温度100-110℃)，并做真空脱气处理，既得润滑脂，进一步可真空脱气处理后进行包装。

实施例2

1、原料：

矿物基础油500SN：87kg

12羟基硬脂酸：3.5kg

氢氧化锂：0.6kg(需要配成30％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：2kg

烷基化二苯胺：0.8kg

二壬基萘磺酸钡：1kg

苯并三氮唑：0.1kg

活性碳酸钙(10-50nm)：5kg

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入矿物基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热至81℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到120℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至210℃至全部溶化为液体，进入下一步；

实施例3

矿物基础油500SN：80kg

12羟基硬脂酸：4kg

氢氧化锂：0.8kg(需要配成40％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：3kg

烷基化二苯胺：1kg

二壬基萘磺酸钡：0.7kg

苯并三氮唑：0.5kg

活性碳酸钙(15-40nm)：10kg

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入矿物基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热至90℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到130℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至220℃至全部溶化为液体，进入下一步；

冷却：在反应釜中加入余量的矿物基础油，降温至120℃时，加入添加剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡、烷基化二苯胺和活性碳酸钙，接着用均质机进行均化处理(压力1.5-2.0Mpa、温度100-110℃)，并做真空脱气处理，既得润滑脂，进一步可真空脱气处理后进行包装。

实施例4

1、原料：

矿物基础油500SN：90kg

12羟基硬脂酸：3kg

氢氧化锂：0.5kg(需要配成32％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：1kg

烷基化二苯胺：0.5kg

二壬基萘磺酸钡：0.5kg

苯并三氮唑：0.5kg

活性碳酸钙(10-50nm)：4kg

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入矿物基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热至85℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到124℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至215℃至全部溶化为液体，进入下一步；

冷却：在反应釜中加入余量的矿物基础油，降温至150℃时，加入添加剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡、烷基化二苯胺和活性碳酸钙，接着用均质机进行均化处理(压力1.5-2.0Mpa、温度100-110℃)，并做真空脱气处理，既得润滑脂，进一步可真空脱气处理后进行包装。

实施例5

矿物基础油500SN：88kg

12羟基硬脂酸：4kg

氢氧化锂：0.8kg(需要配成38％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：3kg

烷基化二苯胺：1kg

二壬基萘磺酸钡：2kg

苯并三氮唑：0.2kg

活性碳酸钙(10-950nm)：1kg

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入矿物基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热至87℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到128℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至214℃至全部溶化为液体，进入下一步；

冷却：在反应釜中加入余量的矿物基础油，降温至108℃时，加入添加剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡、烷基化二苯胺和活性碳酸钙，接着用均质机进行均化处理(压力1.5-2.0Mpa、温度100-110℃)，并做真空脱气处理，既得润滑脂，进一步可真空脱气处理后进行包装。

比较例1

1、原料：

矿物基础油500SN：92.5kg

12羟基硬脂酸：3kg

氢氧化锂：0.5kg(需要配成30％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：2kg

烷基化二苯胺：0.8kg

二壬基萘磺酸钡：1kg

苯并三氮唑：0.2kg

2、润滑脂的制备：

溶解反应：在反应釜中加入基础油总量的1/4，然后加入12羟基硬脂酸，加热80℃并搅拌，待12羟基硬脂酸完全溶解后，进入下一步；

皂化反应：上步得到的溶液中加入氢氧化锂的水溶液，然后加热温度到120℃时，加入基础油总量的1/4，继续加温至202℃。

冷却：在反应釜中加入余量的基础油，降温至105℃时，加入添加剂丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)、苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡和烷基化二苯胺，接着用均质机进行均化处理(压力1.5-2Mpa、温度100-110℃)，并做真空脱气处理，既得润滑脂，进一步可真空脱气处理后进行包装。

比较例2

1、原料：

矿物基础油500SN：91.9kg

12羟基硬脂酸：3.5kg

氢氧化锂：0.6kg(需要配成35％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：2kg

烷基化二苯胺：0.8kg

二壬基萘磺酸钡：1kg

苯并三氮唑：0.2kg

2、润滑脂制备方法同比较例1。

比较例3

矿物基础油500SN：91.3kg

12羟基硬脂酸：4kg

氢氧化锂：0.7kg(需要配成40％wt浓度的水溶液)

丁基硫代氨基甲酸锑盐(T352)：2kg

烷基化二苯胺：0.8kg

二壬基萘磺酸钡：1kg

苯并三氮唑：0.2kg

2、润滑脂制备方法同比较例1。

将实施例和比较例的润滑脂检测：

试验方法按照工作锥入度(GB/T269)，滴点(GB/T4929)、腐蚀性能(GB/T7326)、钢网分油(SH/T0324)、相似粘度(SH/T0048)、水淋流失量(SH/T0109)、剪切性能(GB/T269)、极压性能【四球法】(SH/T0202)，各个实施例及比较例的润滑脂性能的检测结果见表2。

表1实施例及比较例配方(kg)

表2实施例及比较例产品性能检测结果

从以上表2可以看出，润滑脂加入固体添加剂纳米级活性碳酸钙后，润滑脂的抗水淋有较大的改善，极压性能也有所提高，而对其它性能没有不好的影响。

比较例4

将本发明实施例1制备的润滑脂与从市场上购买到现有常用于注塑机关节润滑脂(非注塑机关节专用润滑脂)比较，性能检测结果见表3。

非注塑机关节专用润滑脂的主要成分为：基础油(低温性较差)、氢氧化锂、硬脂酸、12羟基硬脂酸、防锈剂、极压剂

表3实施例1润滑脂与非注塑机关节专用润滑脂性能比较结果

从上述表3可以看出二者在工作锥入度、滴点、腐蚀这三项指标上相差不大，其余指标相差较大，由于选用的基础油、添加剂不同，测试结果不同。钢网分油数据大，在使用过程中油脂容易流失，润滑性能不好。相似粘度，用以反映润滑脂低温流动性能，是选择低温润滑脂要参考的重要指标；相同温度下，粘度数值越小则低温性越好，反之说明此油脂随温度的变化越大，在温度较低时，泵送性差，油脂供应不畅，容易磨损。润滑脂的抗水性表示润滑脂在大气湿度条件下的吸水性能，要求润滑脂在储存和使用中不具有吸收水分的能力，润滑脂吸收水分后，会使稠化剂溶解而致滴点降低，引起腐蚀，从而降低保护作用。极压性能好，说明润滑脂的抗磨损能力、润滑性越好。

Claims

1.一种注塑机关节专用润滑脂，其主要由如下重量百分比的原料制备而成：

矿物基础油：80-90%、

12羟基硬脂酸：3-4%、

氢氧化锂：0.5-0.8%、

丁基硫代氨基甲酸锑盐：1-3%、

烷基化二苯胺：0.5-1.0%、

二壬基萘磺酸钡：0.5-2.0%、

苯并三氮唑：0.1-0.5%、

固体添加剂：1-10%，粒径在10-50nm之间，

所述的矿物基础油其40℃运动粘度在90-150mm²/s，

所述的固体添加剂为轻质活性碳酸钙；

制备方法包括下述步骤：

（1）取适量的基础油，加入12羟基硬脂酸，加温到80-90℃ 搅拌至12羟基硬脂酸完全溶解；

（2）在（1）得到的溶液中加入氢氧化锂水溶液并加热至120-130℃，然后加入适量的基础油，继续加热至200-220℃至全部溶化为液体；

（3）在（2）得到的溶液中加入余量的基础油并降温至105-120℃，然后加入其他原料，接着做均化和脱气处理既得所需润滑脂。

2.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述的固体添加剂为5-10% 。

3.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述步骤（1）中加温搅拌中温度为80-85℃。

4.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述步骤（2）中氢氧化锂水溶液浓度为30-40wt%。

5.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述步骤（3）中均化脱气为用均质机进行均化，真空脱气。

6.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述步骤（3）中均化采用均质机，工艺参数为压力：1.5-2.0 MPa、温度在100-110℃。

7.如权利要求1所述的注塑机关节专用润滑脂，其特征在于，所述的制备方法还包括（4）脱气后包装。