CN101591584B - 水基润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水基润滑油及其制备方法。此水基润滑油包含下列组分：蓖麻油皂硼酸络合物、油酸三乙醇胺、粘度调节剂和水。本发明所提供的水基润滑油与现有技术相比，其中采用蓖麻油皂硼酸络合物代替蓖麻油皂，和油酸三乙醇胺进行配合使用，组合得到的水基润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，从而提高了润滑性能。本发明所提供的水基润滑油，适用于齿轮等机械零件的润滑。

Description

水基润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水基润滑油及其制备方法，属于润滑油领域。
背景技术
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
1、润滑油基础油
润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大(约95％以上)，但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。
矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。
矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
2、添加剂
添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。一般常用的添加剂有：粘度指数改进剂，倾点下降剂，抗氧化剂，清净分散剂，摩擦缓和剂，油性剂，极压剂，抗泡沫剂，金属钝化剂，乳化剂，防腐蚀剂，防锈剂，破乳化剂。
润滑油大多数是以石油馏分矿物油为基础配以添加剂调和而成的。它的生产要依赖于不可再生的石油资源，而且，使用后的废油不可生物降解，污染环境。
目前，水基润滑油可以很好地解决上述问题，因为水基润滑油是以水为载体，配以植物产品为主的润滑剂、极压剂和少量的其他助剂。它的主要原材料是植物资源，不依赖于石油资源，是可以生物降解的，并且不污染环境，对人体无害。
水基润滑油中如果主要使用蓖麻油皂和油酸三乙醇胺配合，润滑性能较差，主要是最大无卡咬负荷(PB值)较低。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种水基润滑油，相对于现有技术，最大无卡咬负荷得到了很大的提高，从而提高了润滑性能。
为了解决以上的技术问题，本发明提供以下的技术方案：
一种水基润滑油，包含下列组分：蓖麻油皂硼酸络合物、油酸三乙醇胺、粘度调节剂和水。
对上上述的水基润滑油，优选地，包括下列重量比的组分：
蓖麻油皂硼酸络合物  12～18
油酸三乙醇胺        8～12
聚氧乙烯聚氧丙烯醚  2～6
水                  56～62。
水基润滑油中，优选地，还包括防腐剂；更优选地，所述防腐剂选择为苯甲酸钠。防腐剂的主要作用是抑制微生物的生长和繁殖，以延长水基润滑油的保存时间。常用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等。优选使用苯甲酸钠。
水基润滑油中，优选地，还包括杀菌剂；更优选地，所述杀菌剂为三嗪类杀菌剂。杀菌剂一般指的是杀真菌剂。
水基润滑油中，优选地，还包括消泡剂；更优选地，所述消泡剂为硅油类消泡剂。消泡剂可以通过减小表面张力，消泡、破泡，使得水基润滑油正常无泡的使用，一般使用的消泡剂有硅油类、聚醚类和高级醇类等，优选使用硅油类消泡剂。
水基润滑油中，优选地，还包括防锈剂；更优选地，所述防锈剂为二聚酸盐类防锈剂。在机械加工过程中，每一道工序都影响着产品的最终质量。而清洗和防锈则是影响产品的后序加工、表面状况及产品质量的两道非常重要的工序。防锈剂可以在金属表面形成一层薄膜，防止金属与氧气和水接触，从而起到防锈作用。优选使用二聚酸盐类防锈剂。只要能够起到防锈的作用并满足润滑油要求的性能指标的防锈剂都是可以选用的。
粘度调节剂，故名思议，可以调节水基润滑油的粘度，只要能够起到粘度调节作用并满足润滑油要求的性能指标的粘度调节剂，都是可以选用的。本发明中优选使用聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
另外，本发明还提供一种水基润滑油的制备方法，包括如下步骤：
a)在45℃～55℃的温度下，将蓖麻油皂硼酸络合物和油酸三乙醇胺加入反应釜中进行搅拌；
b)加水至反应釜中搅拌；
c)加入粘度调节剂，搅拌均匀，即得水基润滑油。
优选地，步骤b)中加入反应釜中的还有杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂中的至少一种。
优选地，所述粘度调节剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
本发明所提供的水基润滑油与现有技术相比，其中采用蓖麻油皂硼酸络合物代替蓖麻油皂，和油酸三乙醇胺进行配合使用，组合得到的水基润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，从而提高了润滑性能。
本发明所提供的水基润滑油，适用于齿轮等机械零件的润滑。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地，理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行进一步的阐述。
在本发明的实施例中，要用到两种原料：蓖麻油皂硼酸络合物和油酸三乙醇胺，下面介绍它们的制备方法。
首先介绍蓖麻油皂硼酸络合物的制备方法：
a)将计量好的蓖麻油和自来水泵入反应釜中，进行搅拌，并用导热油加热，温度控制在65℃～95℃之间；
b)把三乙醇胺缓慢加入到反应釜中，实时监测反应釜中混合物的外观，在混合物的外观达到透明清澈时，停止加入三乙醇胺，此即为皂化反应终点；
c)加入硼酸，控制反应温度在80℃～90℃，PH值在7.5～8.5之间，反应后的生产液为透明的蓖麻油皂硼酸络合物的溶液。
然后再介绍油酸三乙醇胺的制备方法：
a)将计量好的油酸和三乙醇胺泵入反应釜中，搅拌并加热；
b)当温度达到120℃并且反应釜中物料为透明时，停止加热；
c)降温至50℃以下。
实施例1
a)将蓖麻油皂硼酸络合物的溶液和油酸三乙醇胺加入到反应釜中，搅拌均匀，温度控制在45℃；
b)将水、杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂依次加入到反应釜中；
c)加入聚氧乙烯聚氧丙烯醚调节至指定粘度，即得到水基润滑油。
实施例2
a)将蓖麻油皂硼酸络合物的溶液和油酸三乙醇胺加入到反应釜中，搅拌均匀，温度控制在55℃；
b)将水、杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂依次加入到反应釜中；
c)加入聚氧乙烯聚氧丙烯醚调节至指定粘度，即得到水基润滑油。
实施例3～4
a)将蓖麻油皂硼酸络合物的溶液和油酸三乙醇胺加入到反应釜中，搅拌均匀，温度控制在50℃；
b)将水、杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂依次加入到反应釜中；
c)加入聚氧乙烯聚氧丙烯醚调节至指定粘度，即得到水基润滑油。
实施例1～4中各原料的比例可以参见表1。
表1
Figure G2009101397934D00051
表1中的各物质的重量均为纯净物的重量。
对比实施例5～6
a)将蓖麻油皂和油酸三乙醇胺加入到反应釜中，搅拌均匀，温度控制在50℃；
其中，蓖麻油皂的方法为：
a)将计量好的蓖麻油和自来水泵入反应釜中，进行搅拌，并用导热油加热，温度控制在65℃～95℃之间；
b)把三乙醇胺缓慢加入到反应釜中，实时监测反应釜中混合物的外观，在混合物的外观达到透明清澈时，停止加入三乙醇胺，此即为皂化反应终点；
b)将水、杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂依次加入到反应釜中；
c)加入聚氧乙烯聚氧丙烯醚调节至指定粘度，即得到水基润滑油。
对比实施例5～6中各原料的比例可以参见表2。
表2
Figure G2009101397934D00061
表1中的各物质的重量均为纯净物的重量。
实施例7～12
将实施例1～4和对比实施例5～6制得的水基润滑油，最大无卡咬负荷(PB值)测试，试验方法采用GB/T3142，测定结果如表3所示。
表3
Figure G2009101397934D00062
PB值反应的是润滑油的承载能力和润滑极压性能，从表3可以看出，实施例1～4制备的水基润滑油性能由于对比实施例5和对比实施例6，因此，本发明所提供的水基润滑油在承载能力和润滑极压性能都有了明显的改善。
本发明所提供的水基润滑油与现有技术相比，其中采用蓖麻油皂硼酸络合物代替蓖麻油皂，和油酸三乙醇胺进行配合使用，组合得到的水基润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，从而提高了润滑性能。
本发明所提供的水基润滑油，适用于齿轮等机械零件的润滑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种水基润滑油，包含下列重量比的组分：
蓖麻油皂硼酸络合物  12～18
油酸三乙醇胺        8～12
聚氧乙烯聚氧丙烯醚  2～6
水                  56～62；
所述蓖麻油皂硼酸络合物的制备方法包括步骤：
a)将计量好的蓖麻油和自来水泵入反应釜中，进行搅拌，并用导热油加热，温度控制在65℃～95℃之间；
b)把三乙醇胺缓慢加入到反应釜中，实时监测反应釜中混合物的外观，在混合物的外观达到透明清澈时，停止加入三乙醇胺，此即为皂化反应终点；
c)加入硼酸，控制反应温度在80℃～90℃，PH值在7.5～8.5之间，反应后的生产液为透明的蓖麻油皂硼酸络合物的溶液。
2.根据权利要求1所述的水基润滑油，其特征在于，还包括防腐剂。
3.根据权利要求2所述的水基润滑油，其特征在于，所述防腐剂为苯甲酸钠。
4.根据权利要求3所述的水基润滑油，其特征在于，还包括杀菌剂。
5.根据权利要求4所述的水基润滑油，其特征在于，所述杀菌剂为三嗪类杀菌剂。
6.根据权利要求5所述的水基润滑油，其特征在于，还包括消泡剂。
7.根据权利要求6所述的水基润滑油，其特征在于，所述消泡剂为硅油类消泡剂。
8.根据权利要求7所述的水基润滑油，其特征在于，还包括防锈剂。
9.根据权利要求8所述的水基润滑油，其特征在于，所述防锈剂为二聚酸盐类防锈剂。
10.权利要求1所述水基润滑油的制备方法，包括如下步骤：
a)在45℃～55℃的温度下，将蓖麻油皂硼酸络合物和油酸三乙醇胺加入反应釜中进行搅拌；
b)加水至反应釜中搅拌；
c)加入聚氧乙烯聚氧丙烯醚，搅拌均匀，即得水基润滑油。
11.根据权利要求10所述的水基润滑油的制备方法，其特征在于，步骤b)中加入反应釜中的还有杀菌剂、消泡剂、防腐剂和防锈剂中的至少一种。
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