CN101649243B - 一种高低温润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高低温润滑脂及其制备方法，其中，润滑脂的各原料组分按重量份比为：十八胺5-7、二苯基甲烷二异氰酸酯3-4、环己胺0.5-1、基础油70-90、十二烷基硒高温抗氧剂1-3、硫化异丁烯极压抗磨剂1-2、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂1-2、亚磷酸二正丁酯极压抗磨剂0.5-1.5、苯并三氮唑防锈剂1-3、增粘剂0.5-1.5、乙烯丙烯共聚物0.5-1.5。制备方法是按比例在合适的温度下加入各组分原料进行混合配料。本发明制备的润滑脂具有极佳的高温性能、低温性能和优良的抗水性、防锈性和抗氧化性及良好的抗化学介质性能，是一种性价比极高的宽温润滑脂。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑脂及其制备方法，具体是一种高低温润滑脂及其制备方法。
背景技术
研发节能新技术、新材料、新设备，对于提高能源利用效率，促进节约能源和优化用能结构，建设资源节约型、环境友好型社会有着重要的意义。随着现代工业的飞速发展，对润滑材料的要求日益苛刻，在高负荷、高速和高(低)温下连续运转的机械设备，对润滑脂温度使用范围达到-60-300℃或更宽，并且要求具有较长的润滑使用寿命以延长换脂周期，提高生产效率，降低生产成本。
发明内容
本发明提供了一种高低温润滑脂及其制备方法，制备的润滑脂具有极佳的高温性能、低温性能和优良的抗水性、防锈性和抗氧化性及良好的抗化学介质性能，是一种性价比极高的宽温润滑脂。
本发明的技术方案为：
T602增粘剂属于聚甲基丙烯酸酯类添加剂，具有优良的增粘性、降凝效果。
本发明可改变基础油的比例、添加剂的品种和用量，以增加或改善其不同的使用要求。
本发明的先进性：
1、基础油的选择：基础油作为分散介质对于润滑脂的性能有较大的影响，本发明制备的润滑脂的温度使用范围宽广，对基础油的要求更为严格和苛刻，既能满足高温条件下有较好的热稳定性和抗氧化安定性，又能达到在严寒地区低温条件下使用时具有良好的泵送性能即低温流动性；同时还要求对稠化剂有较好的稠化能力；
脲基复合稠化剂对矿物润滑油的稠化能力较强，矿物润滑油聚脲脂的滴点也高于合成油，同时钢网分油量也较低；合成油的凝点相对较低，其脂的低温转矩性能优于矿物油，综合考虑各方面因素，选择使用的基础油为100℃粘度为10-15mm2/s、粘度指数100左右的深度精制石蜡基润滑油和具有良好粘温性能、粘度为4-8mm2/s的聚α-烯烃合成油及硅油按一定的比例混合作为基础油可以达到宽温使用要求；
2、高滴点的要求：聚脲润滑脂生产过程中的炼制温度对其稠化剂纤维结构有显著影响，脲基润滑脂中的脲分子间是以分子间的氢键相连接的，这些起初排列无序的分子在高温下通过氢键慢慢连接成长链，再随着温度的升高链越变越长，而且分子在通过氢键的连接过程中还会产生键的翻转，造成长链扭曲，形成螺旋管状结构，同时长链与长链之间也通过氢键交联，构成空间骨架网状结构，最后当达到一定的高温时，使空间网状结构基本形成时，基础油分子在高温下被活化，并将被慢慢吸入脲基稠化剂纤维形成的空间螺旋管中，再经一定时间的膨化后使空心管变成实心管结构，致使胶体结构达到稳定状态，最终生成结合紧密、热稳定性好的脲基润滑脂；
脲基润滑脂的稠化剂纤维结构是影响脲基润滑脂滴点的根本原因，经过高温炼制与膨化，聚脲润滑脂形成稳定的纤维晶体结构，改善了润滑脂的理化性能，从而提高了润滑脂的滴点；当炼制温度达到180-200℃时，稠化剂纤维生成很粗的实心管状结构，润滑脂的滴点可以达到近380℃以上；
3、添加剂的选择：为了进一步提高产品高温环境下的抗氧化能力及防锈性、极压抗磨性等性能指标，通过反复筛选确定了几种高效的抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂和增粘剂等，并针对脲基润滑脂独特的剪切性能，加入一定量的高聚物作为其性能改善剂从而大大提高其剪切安定性；
4、产品的相容性：一般情况下，两种或多种润滑脂相混合时，往往导致混合后的润滑脂胶体安定性和机械安定性、稠度和滴点降低等不良影响，这就是所谓润滑脂的相容性；本发明制备的润滑脂相对于其它类型的润滑脂而言，相容性较好；
5、超长的使用寿命：润滑脂的高温性能是指润滑脂在高温下的轴承寿命，是润滑脂综合使用性能的反映，能最本质地反映润滑脂的胶体安定性、机械安定性和化学安定性等基本性能的水平；本发明制备的润滑脂具有良好的轴承工作能力，具有较长的使用寿命，其使用寿命是一般皂基或复合皂基润滑脂的10倍以上，具有极高的经济价值和使用价值。
本发明制备的高低温润滑脂应用于以下领域：
1、在汽车行业中的应用：近年来，随着我国汽车工业的迅速发展，汽车的装载负荷要求越来越高，行驶速度越来越快，对汽车的性能要求也越来越高，原来使用的润滑脂已不能满足目前的需要；如等速万向节(CVJ)已成为前轮驱动车和四轮驱动车必不可少的重要部件之一，轮毂轴承正向小型化与等速万向节组合型方向发展，要求在-60℃以下的低温下使用，高温可达300℃以上；此外，为增强制动功效，大量采用盘式制动并要求3年以上的维修期。这些都要求使用能满足苛刻工况下具有良好润滑的长寿命、耐高温的本产品；
2、在密封轴承中的应用：随着现代技术的发展，轴承逐渐向密封型发展，密封轴承通常要求润滑脂使用寿命与轴承寿命相同，中间不补充润滑脂；本发明制备的高低温润滑脂具有良好的润滑性能和较长的使用寿命，可以满足密封轴承对润滑性能和使用寿命的苛刻要求；
3、在化工和印染行业中的应用：在化工行业及印染行业中，有许多高温部位，要求输送或与腐蚀物质接触的设备，在这些过程中，往往放出一些酸性气体，一方面造成轴承腐蚀，另一方面破坏润滑脂结构，使润滑脂很快变稀流失，造成润滑不良，本发明制备的高低温润滑脂具有较好的抗酸性介质的能力，可以满足其润滑要求并减少润滑费用；
4、在冶金工业上的应用：冶金工业中连续铸造过程的工况是高温、水淋，轧钢时的氧化鳞片常进入轴承；使用本产品克服了原用脂的高温流失硬化和水淋损失的缺点，有效地防止了鳞片进入轴承造成的卡咬，从而减少了轴承损坏；而且本发明制备的高低温润滑脂抗水性良好，能使润滑脂与水分离，因而改善了废水处理过程；
5、在严寒区野外作业的应用：在东北地区冬季野外作业情况下，要求在低于-60--50℃恶劣环境下工作的汽车、勘探机械、建筑机械等以及军事装备上进行有效地润滑，本发明制备的高低温润滑脂能满足润滑要求。
本发明制备的高低温润滑脂的各项指标：
| 项目 | 典型数据 | 试验方法 |
| 外观锥入度/0.1mm滴点/℃钢网分油(100℃，24h)/％腐蚀(T2铜，100℃，24h)蒸发量(150℃，1h)/％水淋流失量(38℃，1h)/％防腐蚀性(52℃，48h)/级氧化安定性(100℃，100h，758kPa)压力降/kPa相似粘度(10℃，70s-1)/Pa.s四球机试验PB/NPD/N轴承寿命(160℃)/h-60℃低温转矩/N.m启动力矩运转力矩 | 光滑均匀2803682合格221254501350400022500.0110.009 | 目测GB/T269GB/T3498SH/T0324GB/T7326(乙)SH/T0337SH/T0109GB/T5018SH/T0325SH/T0048GB/T3142ASTM D3336SH/T0338 |
具体实施方式
一种高低温润滑脂，各原料组分按重量份比为：十八胺5-7、二苯基甲烷二异氰酸酯3-4、环己胺0.5-1、基础油70-90、十二烷基硒高温抗氧剂1-3、硫化异丁烯极压抗磨剂1-2、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂1-2、亚磷酸二正丁酯极压抗磨剂0.5-1.5、苯并三氮唑防锈剂1-3、增粘剂0.5-1.5、乙烯丙烯共聚物0.5-1.5。
基础油按重量份选用500SN基础油23-32、聚α-烯烃43-52和甲基硅油4-6；增粘剂选用T602增粘剂。
高低温润滑脂的制备方法：
(1)、按重量份比，将重量占总基础油重量30-40％的基础油加入反应釜内升温至85-95℃后加入十八胺，搅拌至十八胺全部溶解；
(2)、按重量份比，在另一反应釜内加入重量占总基础油重量30-40％的基础油，然后升温至85-95℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌至二苯基甲烷二异氰酸酯全部溶解；
(3)、将反应步骤1中的反应釜温度升至90-110℃，加入环己胺搅拌均匀，然后加入反应步骤2所述的反应釜内的原料组分，加热进行反应，反应温度为120-140℃，时间为50-70min；
(4)、反应完成后升温至170-190℃，加入剩余的基础油，加完后继续升温到220-240℃保温20-40min，并加入十二烷基硒高温抗氧剂；
(5)、将保温后的原料组分放入冷却调和釜内进行循环搅拌、当温度降至130-150℃时进行剪切，剪切压力0.5-0.7MPa，当温度降至120℃以下，加入硫化异丁烯极压抗磨剂、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、亚磷酸二正丁酯极压抗磨剂、苯并三氮唑防锈剂、增粘剂和乙烯丙烯共聚物；当温度降至115℃以下进行均质脱气得成品，均质压力20-30MPa，脱气真空度为0.08-0.1MPa。
Claims (2)
1.一种高低温润滑脂，其特征在于：各原料组分按重量份比为：十八胺5-7、二苯基甲烷二异氰酸酯3-4、环己胺0.5-1、基础油70-90、十二烷基硒高温抗氧剂1-3、硫化异丁烯极压抗磨剂1-2、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂1-2、亚磷酸二正丁酯极压抗磨剂0.5-1.5、苯并三氮唑防锈剂1-3、增粘剂0.5-1.5、乙烯丙烯共聚物0.5-1.5；其中，所述的基础油是选用按重量份比500SN 23-32、聚α-烯烃43-52和甲基硅油4-6的混合油；所述的增粘剂选用T602增粘剂。
2.根据权利要求1所述的高低温润滑脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、按重量份比，将重量占总基础油重量30-40％的基础油加入反应釜内升温至85-95℃后加入十八胺，搅拌至十八胺全部溶解；
(2)、按重量份比，在另一反应釜内加入重量占总基础油重量30-40％的基础油，然后升温至85-95℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌至二苯基甲烷二异氰酸酯全部溶解；
(3)、将反应步骤1中的反应釜温度升至90-110℃，加入环己胺搅拌均匀，然后加入反应步骤2所述的反应釜内的原料组分，加热进行反应，反应温度为120-140℃，时间为50-70min；
(4)、反应完成后升温至170-190℃，加入剩余的基础油，加完后继续升温到220-240℃保温20-40min，并加入十二烷基硒高温抗氧剂；
(5)、将保温后的原料组分放入冷却调和釜内进行循环搅拌、当温度降至130-150℃时进行剪切，剪切压力0.5-0.7MPa，当温度降至120℃以下，加入硫化异丁烯极压抗磨剂、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、亚磷酸二正丁酯极压抗磨剂、苯并三氮唑防锈剂、增粘剂和乙烯丙烯共聚物；当温度降至115℃以下进行均质脱气得成品，均质压力20-30MPa，脱气真空度为0.08-0.1MPa。
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