CN1018842B

CN1018842B - 聚脲润滑脂组合物

Info

Publication number: CN1018842B
Application number: CN 91102260
Authority: CN
Inventors: 朱君荣; 黄精忠; 席瀛; 杨文毅; 杨金芝
Original assignee: Oil Materials Inst Air Force P L A
Current assignee: Oil Materials Inst Air Force P L A
Priority date: 1991-04-13
Filing date: 1991-04-13
Publication date: 1992-10-28
Also published as: CN1056313A

Abstract

本发明涉及一种聚脲润滑脂组合物包括：(A)在50℃下具有5～400厘斯运动粘度的润滑油，所说的润滑油可以是用量为60～97%(重量)的矿油、合成烃、聚硅氧烷和酯类油，和(B)用量为3-40%(重量)的稠化剂，所述的稠化剂是由通式表示的二脲、四脲的混合物组成。

本发明还涉及该稠化剂的制备方法。

Description

本发明涉及一种聚脲润滑脂组合物及其制备方法，特别涉及一种高、低温、塑料、橡胶及长期运转条件下润滑用的聚脲润滑脂组合物。

众所周知，聚脲润滑脂具有良好的高、低温性、胶体安定性、抗水性及氧化安定性，它通常是由胺类与异氰酸酯反应制成，采用二元胺和二异氰酸酯可以制成脲基数高于二的聚脲润滑脂，目前，大部分聚脲润滑脂采用的是二、三、四脲结构的其中一种：如美国专利4，115，284为双脲组成，美国专利4，661，276为四脲组成。四脲的稠化能力相对较弱，特别是对低粘度油，而双脲的高温性相对不足。

本发明的目的在于提供一种新型的具有良好高低温性和长期运转性能的润滑脂组合物及其制备方法，本发明充分发挥了两种脲在性能上的互补作用，即使润滑脂具有较好的稠化能力和满意的高温性能。

本发明的润滑脂组合物包括稠化剂和基础油，该稠化剂是通过控制工艺，现场直接制备的二脲、四脲的混合脲，而并非二脲、四脲的简单混合。

其表达式如下：

其中：R₁、R₃是一元胺的烃基部分，R是异氰酸酯的烃基部分，R₄是二元胺的烃基部分。该稠化剂具有三个基础组分：

A：一元胺类（R₁NH₂、R₃NH₃）它可以是C₅～C₃₀的伯胺、仲胺或酰胺，最好是C₃～C₃₅的伯胺，如十二胺、十六胺、十八胺等，其中R₁、R₃为C₅～C₃₀的烃基，它们的碳数可以相同也可以不同。

B：二元胺类：R₄（NH₃）₂它可以是C₅～C₃₀的二元胺，最好是C₂～C₂₀的二元胺，如乙二胺、己二胺、邻苯二胺等，其中R₄为C₂～C₃₀的烃基。

C：异氰酸酯类：R₂（CNO）₀（n＝1，2）它可以是C₆～C₁₈的二异氰酸酯或部分单异氰酸酯，最好是C₈～C₁₆的二异氰酸酯，特别可以选用甲苯二异氰酸酯（TDI）、4，4二苯甲烷二异氰酸酯（MDI），本发明不能单独选用单异氰酸酯，其中R₂为C₆～C₁₈的烃基。

本发明中二脲∶四脲的摩尔比可以从0.5∶1～4∶1，最好是0.5∶1～1.5∶1，当摩尔比低于0.5时，稠化能力相对不足，当摩尔比高于4时，润滑脂的综合高温性能降低。

组分A∶B∶C的摩尔比决定于二脲∶四脲的摩尔比，而总胺基组分与总异氰酸基组分的摩尔比应等于1。

本发明使用的润滑基础油可以是从各种已知的矿油、合成润滑油中选择，通常选用矿油、合成烃、聚硅氧烷和酯类油等，最好是从矿油、合成烃和聚硅氧烷中选择：润滑脂基础油可以具有50℃下5～400厘斯的运动粘度、最好是8～200厘斯，润滑油的用量为60%～97%（重量），最好为80%～92%（重量）。

本发明的润滑脂组合物中，稠化剂用量可以为3～40%（重量），最好是8～20%（重量），稠化剂用量低于3%（重量）时稠度不足，超过40%（重量）时，润滑脂组合物过硬，不宜使用。

本发明的润滑脂组合物对各种常用添加剂如抗氧剂，极压剂和抗腐蚀剂等有很好的适应性，因此，根据需要该润滑脂组合物可按通常的用量含有各类添加剂。

本发明的制备方法包括如下步骤：将从C₅～C₃₀的一元胺中选择的至少一种一元胺（如十八烷基胺）作为A组分和从C₂～C₃₀的二元胺中选择至少一种二元胺（如乙二胺）作为B组分加入50%～70%（重量）的基础油中，并加热熔解;将从C₆～C₁₂的异氰酸酯中选择至少一种二异氰酸酯或和部分单异氰酸酯加入30%～50%基础油中，加热熔解，在45～65℃时将第二混合液加入第一混合液中进行反应，并形成本发明所涉及的二、四混合脲的润滑脂组合物。本发明的制备方法除了包括上述特征步骤以外，还可以根据情况包括其它常用的后处理步骤，反应完后，将润滑脂组合物加热至120～160℃，冷却，加入适量的添加剂，最后进行适当的均化处理和脱气，得到均匀和光滑的润滑脂组合物。

本发明的润滑脂组合物兼有高温润滑脂和低温润滑脂的性能，还具有较好的抗水性、抗腐蚀性以及与塑料、橡胶良好的相容性等。本发明的润滑脂组合物特别适用于高、低温条件下机械、仪表的长期润滑以及塑料和橡胶部件的润滑。

为了更好地理解本发明，举出下列实施例，但本发明并不仅仅局限于此，其要求保护的范围记载于权利要求书中。

实施例1

将37克（0.14摩尔）的十八烷基胺，12.8克（0.14摩尔）的苯胺和4.2克（0.07摩尔）的乙二胺加入600克精制矿油（运动粘度：50℃时为8厘斯）中，加热熔解，36克（0.21摩尔）的TDI加入310克同一种矿油中，约在50℃～55℃时，将TDI-油体系缓慢加入胺-油体系中，反应约0.5～1.5小时，升温至120℃～130℃，冷却至100℃以下，研磨均化。得到滴点＞250℃，在25℃时微锥入度78的润滑脂。

实施例2

除用31.6克（0.12摩尔）的十八烷基胺，10.9克（0.12摩尔）的苯胺和3.5克（0.06摩尔）的乙二胺，44克（0.18摩尔）的MDI和相同数量的精制矿油（运动粘度：50℃时为8厘斯）代替实施例1中的相应组分外，完全按照实施例1的处理方法，得到滴点＞250℃，在25℃下微锥入度为64的润滑脂。

实施例3

将40克（0.15摩尔）的十八烷基胺，13.8克（0.15摩尔）的苯胺，7.9克（0.07摩尔）的邻苯二胺加入600克精制矿油（运动粘度：100℃时为20厘斯）中，加热溶解，42.8克（0.22摩尔）的TDI加入300克同一种矿油中，在50℃～60℃时将TDI-油体系加入胺-油体系中，反应0.5～1.5小时，升温至140℃～160℃，冷却，研磨均化。得到滴点＞250℃，25℃下微锥入度为66的润滑脂。

实施例4

除用34.2克（0.13摩尔）的十八烷基胺，11.8克（0.13摩尔）的苯胺，6.68克（0.06摩尔）的邻苯二胺，47.3克（0.19摩尔）的MDI以及相同的精制矿油（运动粘度：100℃时20厘斯）分别代替实施例3中的相应组分外，完全按照实施例3的处理方法。得到滴点＞270℃，在25℃下微锥入度为64的润滑脂。

本发明实施例1～4的润滑脂组成列于表1。

对照例

评价了本发明实施例1和实施例2与参比脂1、2的润滑脂组合物的性能，试验结果列于表2。

应用例

本发明实施例1在DSQ-2N冰箱化霜定时器上进行了试验，结果在表3中给出。

从表2、表3数据可以看出，本发明的混合脲基润滑脂组合物具有高的滴点，较好的低温性、胶体安全性、抗水性及与塑料、橡胶的相容性，本发明的脲基航空润滑脂组合物在长期运转的机械中更具有优良的性能。

润滑脂实施例

配料 1 2 3 4

十八烷基胺 0.14 0.12 0.15 0.13

苯胺 0.14 0.12 0.15 0.13

乙二胺 0.07 0.06

邻苯二胺 0.07 0.06

TDI 0.21 0.22

MDI 0.10 0.19

精制矿油克

1.50℃ 8厘斯 910 910

2.100℃ 20厘斯 900 900

稠化剂含量 9 9 10 10

Claims

1、一种聚脲润滑脂组成物包括：

(A)在50℃下具有5～400厘斯运动粘度的润滑油，所说的润滑油是矿油、合成烃、聚硅氧烷和酯类油，其用量为60%～97%(重)。

(B)用量为3～40%(重量)的稠化剂，所说的稠化剂是由通式

(式中R₁、R₃为C₅～C₃₀的烃基，最好是C₈～C₂₅的烃基；

R₂为C₆～C₁₈的烃基，最好是C₈～C₁₅的烃基；

R₄为C₂～C₃₀的烃基，最好是C₆～C₂₀的烃基)；

表示的二脲、四脲的混合物组成。

2、根据权利要求1的润滑脂组合物，其特征在于所说的稠化剂由三个基础组分组成：（A）从C₅～C₃₀一元胺中选择的至少一个胺，可以为十二胺、十六胺、十八胺;（B）从C₂～C₁₈的二元胺中选择的至少一个胺，可以为乙二胺、己二胺、邻苯二胺;（C）C₆～C₁₈的异氰酸酯中选择的至少一个二异氰酸酯和部分单异氰酸酯，可以为甲苯二异氰酸酯（TDI）、4、4二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）。

3、一种聚脲润滑脂组合物的制备方法，其特征是在部分润滑基础油中，加入从C₅～C₃₀的一元胺中选择的至少一个胺和从C₂～C₃₀的二元胺中选择的至少一个胺，加热溶解，将从C₆～C₁₈的异氰酸酯中选择的至少一个二异氰酸酯或和部分单异氰酸酯加入剩余基础油中，在45℃～65℃下，两液混合、反应、形成二脲、四脲的混合脲润滑脂组成物。