CN101693851A - 一种合成高温润滑脂及生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种合成高温润滑脂及生产方法，其是以合成油为基础油，与稠化剂、极压剂、抗氧剂、防腐蚀剂混合组成，各组分的重量比：基础油：47～94％，脲稠化剂：2～20％，胺盐稠化剂：2～20％，氧剂：0.5～5.0％，压剂：1.0～5.0％，腐蚀剂：0.5～3.0％。本发明中，合成基础油、聚脲和酰胺稠化剂都具有优异的高温性能，三者的有机组合，使该润滑脂具有优异的高温性能。聚脲稠化剂赋予该润滑脂优良的胶体安定性，酰胺盐稠化剂赋予该润滑脂优良的抗剪切安定性，胶体安定性和剪切安定性的有机结合使该润滑脂具有优异高温性能，抗流失性好，高温下不变稀、不流失。极压抗磨添加剂赋予该润滑脂良好的极压抗磨性，承载能力高。

Description

一种合成高温润滑脂及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑脂组合物，具体涉及一种合成油为基础油，聚脲和酰胺盐混合稠化剂的合成润滑脂。
背景技术
随着冶金、矿山、建材、石油化工、机械制造、食品加工、纺织印染、造纸等行业的迅猛发展，这些行业的轴承的负荷要求越来越大，温度要求越来越高，传统的高温脂在使用中不能满足使用要求，常出现变稀流失和结焦炭化的现象，造成轴承报废，生产中极需要一种高温性能合适的、极压抗磨性好的润滑脂，以减少轴承的报废率，保障生产的顺利进行。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高温合成润滑脂，该润滑脂具有优良的高温低性能、尤其是高温抗流失性、极压抗磨性能好，承载能力高、机械安定好性能的特点，解决冶金、矿山、建材、石油化工、机械制造、食品加工、纺织印染、造纸等行业的高温重载轴承、齿轮的润滑问题。
本发明提出的合成高温润滑脂是以合成油为基础油，与稠化剂、极压剂和防腐蚀等添加剂混合组成，各组分的重量比：
基础油：47～94％
聚脲稠化剂：2～20％
酰胺盐稠化剂：2～20％
抗氧剂：0.5～5.0％
极压剂：1.0～5.0％
防腐蚀剂：0.5～3.0％
本发明中的稠化剂含以下成分：
(a)一种或多种脲类化合物；
(b)一种或多种通式为[R1HNCO-R2-COO-]n-M酰胺盐化合物，其中R1为C12～C18饱和和不饱和烷基，R2为亚苯基，M为金属原子，n为金属化合价。
其中，(a)和(b)的混合比例1∶9～9∶1。
本发明中的成分(a)一种或多种脲类化合物为二聚脲、三聚脲/或和四聚脲化合物。
二聚脲化合物是二异氰酸酯与一元胺的反应物，通式为R3-NHCONH-R4--NHCONH-R3。
三聚脲化合物是二异氰酸酯与一元胺、二元胺和醇的反应物，通式为R5-NHCONH-R6-NHCONH-R7-NHCONH-R6-NHCOOR8。
四聚脲化合物是二异氰酸酯与二元胺和一元胺的反应物，通式为R9-NHCONH-R10-NHCONH-R11-NHCONH-R10-NHCONH-R9。
其中：R3、R5、R8、R9为烃基，R4、R6、R7、R10、R11为亚烃基。
所述的二异氰酸酯的包括脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯和芳香族二异氰酸酯。可方便使用的二异氰酸酯实例包括4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯基二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、反式-1，4环己烷二异氰酸酯(CHDI)。特别地，优选4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、苯基二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯。
所述的一元脂肪胺包括脂肪族胺、脂环族胺和芳香族胺。可方便使用的实例包括辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、油胺、环己胺、苯胺、对甲苯胺、对氯苯胺。
所述的二元胺包括脂肪族、脂环族和芳香族二胺。可方便使用的二胺实例包括乙二胺、己二胺、三亚基二胺、六亚甲基二胺、苯二胺、联苯胺。
所述的一元醇包括肪族、脂环族和芳香族醇。可方便使用的一元醇包括：辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、环己醇、水杨醇、肉桂醇。
本发明中成分(b)一种或多种酰胺盐包括脂肪族酰胺锂盐、酰胺钠盐、酰胺钙盐、酰胺铝盐、酰胺镁盐。优选酰胺锂盐、酰胺钠盐、酰胺钙盐。
本发明中，基础油选自烃类油、酯类油、聚醚油、硅油或它们的混兑油，所述基础油100℃的运动粘度2～300mm2/s之间；
所述的烃类油选自合成烃。可方便使用的合成烃油包括：聚-α-烯烃、聚异丁烯、聚丁烯、烷基萘、聚乙丙共聚物。
所述的酯类油基础油选自双酯、多元醇酯、复酯、偏苯三酸酯、均苯四酸酯或/和聚酯。可方便使用的酯类油包括：癸二酸-2-乙基己酯、己二酸-2-乙基己酯、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、偏苯三酸酯、均苯四酸酯、聚酯。
所述的聚醚类基础油选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或/和长链1，2-环氧烷的聚醚.，可方便使用的聚醚聚乙二醇、聚丙二醇。
所述的硅油类基础油选自甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油、氯苯基硅油或/和二苯基硅油。
上述基础油可以单独使用或以混合形式使用。
本发明中，抗氧剂选自酚型抗氧剂或/和胺型抗氧剂。包括：二苯胺、二异辛基二苯胺、N-苯基-α-萘胺、2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
本发明的极压剂选自固体润滑剂、硫型极压剂、磷型或/和硫-氮型极压剂，包括：二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锑、二烷基二硫代氨基甲酸氧钼、有机钼络合物、硫化烯烃、三苯基磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯、磷酸三甲苯酯、硫化脂肪、石墨、二硫化钼、氮化硼、二硫化钨、聚四氟乙烯。
本发明的防腐蚀添加剂选自苯三唑或/和噻二唑衍生物，包括：苯骈三氮唑、苯骈噻唑和噻二唑衍生物。
上述合成高温润滑脂的生产工艺如下：
将基础油加入反应釜中，按照规定的重量称取聚脲原料，在25～160℃以下生成聚脲，在120～180℃加入预制酰胺盐，膨化30～120分钟，加入抗氧剂、防腐蚀剂，冷到80℃以下，加入极压添加剂，均化出料，包装。
本高温合成润滑具有如下优点：
1、合成基础油、聚脲和酰胺稠化剂都具有优异的高温性能，三者的有机组合，使该润滑脂具有优异的高温性能。
2、聚脲稠化剂赋予该润滑脂优良的胶体安定性，酰胺盐稠化剂赋予该润滑脂优良的抗剪切安定性，胶体安定性和剪切安定性的有机结合使该润滑脂具有优异高温性能，抗流失性好，高温下不变稀、不流失。
3、极压抗磨添加剂赋予该润滑脂良好的极压抗磨性，承载能力高。
本发明可以解决冶金、矿山、建材、石油化工、机械制造、食品加工、纺织印染、造纸等行业的高温重载的轴承、齿轮的润滑问题，从根本上解决了高温流失和结焦问题，给冶金、造纸等行业带来了较大的经济效益。
具体实施方式：
配方实施例：(公斤)
Figure G2009101910376D0000051
Figure G2009101910376D0000061
工艺实施例1：
乙烯丙烯共聚物38.0g，三羟甲基丙烷38.0g加入反应釜中升温到50℃，停止加热，加入5.97g辛胺和4.03gTDI，反应30分钟，加入0.66g癸胺、0.45g苯二胺、1.464gTDI和0.42g环己醇，反应30分钟，加热升温脂150℃，加入5g十八烷基酰胺钙和2g十六烷基酰胺钠，膨化30分钟，加入0.5g二苯胺、0.5g苯三唑，冷至室温加3g二烷基二硫代磷酸锌，三轮磨研磨三遍出料，包装。
工艺实施例2
三羟甲基丙烷77.5g加入反应釜中升温到50℃，停止加热，，加入2.2g癸胺、1.5g苯二胺、4.88gTDI和1.4g环己醇，反应30分钟，加热升温脂150℃，加入6.0g十六烷基酰胺锂和2.0g十二烷基酰胺钙，膨化30分钟，加入0.5g二苯胺、0.5gN-苯基-α-奈胺、0.5g苯骈噻唑，冷至室温加1.0g二烷基二硫代磷酸锌、2.0g有机钼，三轮磨研磨三遍出料，包装。
工艺实施例3
聚乙二醇78.5g加入反应釜中升温到50℃，停止加热，，加入0.824g环己胺、0.5g乙二胺、2.9gTDI和1.78g十四醇，反应30分钟，加热升温脂150℃，加入4.0g十六烷基酰胺锂和8.0g十二烷基酰胺钠，膨化30分钟，加入0.5g二苯胺、0.5g苯骈噻唑，冷至室温加2.0g二烷基二硫代磷酸锌、1.0g硫化烯烃，三轮磨研磨三遍出料，包装。
实施例性能
  项目   工艺实施例1   工艺实施例2   工艺实施例3
  锥入度，0.1mm60次工作100000次工作 289329 282323 279320
  滴点，℃   306   304   308
 腐蚀(45号钢，100℃，3h)   合格   合格   合格
 低温转矩(-40℃)，N.m启动力矩运转力矩 0.2780.165 0.0920.073 0.1520.108
 压力分油，％   5.3   6.8   5.6
  项目   工艺实施例1   工艺实施例2   工艺实施例3
 钢网分油(150℃，24h)，％   3.2   4.6   5.1
 蒸发度(200℃，24h)，％   1.62   1.98   1.94
 四球试验，常温，1500rpmPB，NPD，Nd(392N，60min)，mm 111730950.43 117739240.38 123639240.42

Claims (9)

1.一种合成高温润滑脂，其是以合成油为基础油，与稠化剂、极压剂、抗氧剂、防腐蚀剂混合组成，各组分的重量比：
基础油：47～94％
聚脲稠化剂：2～20％
酰胺盐稠化剂：2～20％
抗氧剂：0.5～5.0％
极压剂：1.0～5.0％
防腐蚀剂：0.5～3.0％
所述基础油选自烃类油、酯类油、聚醚油、硅油或它们的混兑油，所述基础油100℃的运动粘度2～300mm2/s之间；
所述聚脲稠化剂选自二聚脲、三聚脲或/和四聚脲化合物；
所述的酰胺盐稠化剂选自一种或多种通式为[R1HNCO-R2-COO-]n-M酰胺盐化合物，其中R1为C12～C18饱和和不饱和烷基，R2为亚苯基，M为金属原子，n为金属化合价。
所述的抗氧剂选自酚型抗氧剂或/和胺型抗氧剂；
所述的极压剂选自固体润滑剂、硫型极压剂、磷型或/和硫-氮型极压剂；
所述的防腐蚀添加剂选自苯三唑或/和噻二唑衍生物。
2.根据权利要求1所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述酰胺盐稠化剂选自脂肪族酰胺锂盐、酰胺钠盐、酰胺钙盐、酰胺铝盐、酰胺镁盐。
所述聚脲稠化剂与酰胺盐稠化剂的混合比例1∶9～9∶1。
3.根据权利要求1或2所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述聚脲稠化剂的二聚脲化合物是二异氰酸酯与一元胺的反应物，通式为R3-NHCONH-R4--NHCONH-R3；
三聚脲化合物是二异氰酸酯与一元胺、二元胺和醇的反应物，通式为R5-NHCONH-R6-NHCONH-R7-NHCONH-R6-NHCOOR8；
四聚脲化合物是二异氰酸酯与二元胺和一元胺的反应物，通式为R9-NHCONH-R10-NHCONH-R11-NHCONH-R10-NHCONH-R9；
其中：R3、R5、R8、R9为烃基，R4、R6、R7、R10、R11为亚烃基。
4.根据权利要求3所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述的一元胺(包括脂肪族胺、脂环族胺和芳香族胺；
所述的二元胺包括脂肪族、脂环族和芳香族二胺；
所述的一元醇包括肪族、脂环族和芳香族醇。
5.根据权利要求3所述的合成高温润滑脂，其特征在于：所述的一元胺包括辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、油胺、环己胺、苯胺、对甲苯胺、对氯苯胺；
所述的二元胺包括乙二胺、己二胺、三亚基二胺、六亚甲基二胺、苯二胺、联苯胺；
所述的一元醇包括辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、环己醇、水杨醇、肉桂醇。
6.根据权利要求1或2所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述的烃类油选自合成烃；
所述的酯类油基础油选自双酯、多元醇酯、复酯、偏苯三酸酯、均苯四酸酯或/和聚酯；
所述的聚醚类基础油选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或/和长链1，2-环氧烷的聚醚.；
所述的硅油类基础油选自甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油、氯苯基硅油或/和二苯基硅油。
7.根据权利要求6所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述酯类油包括：癸二酸-2-乙基己酯、己二酸-2-乙基己酯、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、偏苯三酸酯、均苯四酸酯、聚酯；
所述合成烃油包括聚-α-烯烃、聚异丁烯、聚丁烯、烷基萘、聚乙丙共聚物。
所述聚醚类基础油包括聚醚聚乙二醇、聚丙二醇。
8.根据权利要求1或2所述的合成高温润滑脂，其特征在于：
所述抗氧剂选自二苯胺、二异辛基二苯胺、N-苯基-α-萘胺、2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
所述极压抗磨剂选自二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锑、二烷基二硫代氨基甲酸氧钼、有机钼络合物、硫化烯烃、三苯基磷酸酯、三苯基硫代磷酸酯、磷酸三甲苯酯、硫化脂肪、石墨、二硫化钼、氮化硼、二硫化钨、聚四氟乙烯；
所述金属防腐蚀剂选自苯骈三氮唑、苯骈噻唑和噻二唑衍生物。
9.制备权利要求1或2所述合成高温润滑脂的方法，其特征在于方法如下：
按照权利要求1或2所述的重量比例称取基础油加入反应釜，将聚脲稠化剂加入基础油中，在25～160℃以下生成聚脲，在120～180℃加入酰胺盐稠化剂，膨化30～120分钟，加入抗氧剂和防腐蚀剂，冷到80℃以下加极压剂、均化出料，包装。
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