CN101886017A - 一种膨润土润滑脂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膨润土润滑脂，该膨润土润滑脂包括润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂，其中，所述润滑脂基础油为环烷基原油的糠醛精制油；所述稠化剂为有机膨润土。该膨润土润滑脂还添加了抗氧化剂和/或颜料。本发明以矿物源的糠醛精制油为润滑脂基础油，并加入抗氧化剂，使该膨润土润滑脂具有较好的氧化安定性和抗腐蚀性能，而且颜料的加入可以起到赋予产品特殊外观和辅助区别润滑脂种类的功能。本发明的制备方法，简单易操作。
Description
技术领域
本发明涉及石油炼制及化工工业领域，特别涉及一种膨润土润滑脂。
背景技术
润滑脂(Grease)是将稠化剂分散于基础油(液体润滑剂)中所形成的一种具有塑性的半固体状产品。这种产品可以加入旨在改善某种特性的添加剂或填料。膨润土润滑脂是一类重要的非皂基润滑脂，是用改性膨润土稠化矿物基础油或合成润滑油制备的高温润滑脂产品。膨润土润滑脂不但具有良好的耐热性，同时具有良好的机械安定性和胶体安定性，耐热膨润土润滑脂和极压膨润土润滑脂广泛地应用于冶金设备、铸造及轧钢设备、矿山重型机械设备、大型载重汽车、造纸机械、水泥生产设备、高温隧道窑车、飞机机轮轴承、铁道柴油机车、管式螺纹密封组合件等设备的润滑。
众所周知，膨润土润滑脂和聚膨润土润滑脂、锂基(复合锂基)润滑脂、复合铝-膨润土混合基润滑脂是具有良好发展前景的高温润滑脂品种，因此膨润土润滑脂的生产和新产品的开发，受到许多国家重视。美国于20世纪40年代开发并工业化生产膨润土润滑脂，是膨润土润滑脂生产最多的国家，美国膨润土润滑脂的产量占润滑脂总产量的6％～7％左右；中国在20世纪60年代开发和小批量生产膨润土润滑脂产品，但至今仍未达到工业化大规模生产，膨润土润滑脂的产量仅占润滑脂总产量的0.3％左右(朱廷彬.润滑脂技术大全.中国石化出版社，2005)。对于膨润土润滑脂的大规模生产，一是受润滑脂基础油生产工艺成本的影响，二是受技术配方的影响。
金属由于受到环境介质(氧、水或酸性物质等)的化学或电化学作用引起腐蚀生锈，因此需要添加一定量的防绣防腐剂来达到足够的防锈防腐蚀效果。由于使用的环烷基润滑脂基础油，润滑脂中酸类物质对这类接触的金属机械部位的腐蚀不可忽视，基础油中酸类物质含量较高，往往需要加入防腐蚀剂以提高润滑脂的防腐蚀性能。如CN 1197107就加入了0.5～2.5％的防锈剂(苯并三氮唑和癸二酸钠的组合物)。
石蜡基基础油与环烷基基础油各有优势，石蜡基基础油是化学安定性和氧化安定性良好、蒸发度对温度敏感；而环烷基基础油具有高溶解性，无毒，无害(申宝武.环烷基基础油浅谈.石油商技.25卷，6期，46-48，2007)。相对石蜡基基础油制备的膨润土润滑脂，以环烷基基础油制备的膨润土润滑脂的抗氧化性较差。因此，为提高环烷基油制备的膨润土润滑脂的氧化性，在环烷基油中加入石蜡基油或者足够浓度的芳烃(王毓民，王恒.润滑材料与润滑技术.化学工业出版社，2005)或者合成油来提高膨润土润滑脂的氧化安定性。如专利CN 1197107A加入了苯基-β-萘胺和二异辛基二苯胺以提高膨润土润滑脂的抗氧化性，但其使用的基础油为合成油-聚α烯烃。CN1504552A使用胺类作为抗氧化剂，其使用的基础油为植物油。
发明内容
本发明的目的是根据上述问题，提供一种具有较高的氧化安定性、抗腐蚀性能和特殊外观的膨润土润滑脂。
本发明的膨润土润滑脂，包括润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量份数比为：(46-190)∶(4-37.5)∶(2.2-13.8)，其中，所述润滑脂基础油为环烷基原油的糠醛精制油；所述稠化剂为有机膨润土。
上述糠醛精制油在100℃的粘度为4～45mm2/s，优选9～25mm2/s，更优选12～24mm2/s。
上述环烷基原油的糠醛精制油是环烷基原油的减压馏分油经糠醛精制工艺加工的环烷基润滑油基础油。
上述有机膨润土是蒙脱石薄层片状板块晶粒和有机阳离子覆盖剂生成的蒙脱石复合物。
上述有机膨润土优选为有机胺改性膨润土。有机胺改性膨润土是通过将钠基膨润土经有机铵衍生物覆盖处理而得。
该有机胺改性膨润土可以从商业途径获得，如浙江省临安市青虹化工助剂厂生产的型号为801-B的有机膨润土。
上述极性分散剂可为丙酮或碳酸丙烯酯。
本发明的膨润土润滑脂具体可为下述1)-4)中的任一种：
1)由润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂组成，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量份数比为：(46-190)∶(4-37.5)∶(2.2-13.8)；
2)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)；
3)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)；
4)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)∶(0.05-1.95)。
上述1)润滑脂中，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量份数比具体可为：(46-160)∶(4-7.5)∶(2.2-2.5)、(160-182)∶(7.5-18)∶(2.5-9.77)、(182-183)∶(18-26.2)∶(9.77-13.8)或(183-190)∶(26.2-37.5)∶(2.5-13.8)。
上述2)润滑脂中，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂的质量份数比为：(160-182)∶(7.5-18)∶(2.5-9.77)∶(0.05-1.2)、(182-183)∶(18-26.2)∶(9.77-13.8)∶(1.2-1.9)或(183-190)∶(26.2-37.5)∶(9.77-13.8)∶(1.9-1.95)。
上述3)润滑脂中，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料的质量份数比具体可为：(160-182)∶(7.5-18)∶(2.5-9.77)∶(0.05-0.06)、(182-183)∶(18-26.2)∶(9.77-13.8)∶(0.06-0.1)或(183-190)∶(26.2-37.5)∶(2.5-9.77)∶(0.1-1.95)。
上述4)润滑脂中，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料的质量份数比具体可为：(160-182)∶(7.5-18)∶(2.5-9.77)∶(0.05-1.2)∶(0.05-0.06)、(182-190)∶(18-26.2)∶(9.77-13.8)∶(1.2-1.9)∶(0.06-0.1)或(182-190)∶(26.2-37.5)∶(9.77-13.8)∶(1.9-1.95)∶(0.1-1.95)。
上述抗氧化剂可为二苯胺、吩噻嗪、4，4’-二异辛基二苯胺、2-萘酚或萘胺类化合物，优选4，4’-二异辛基二苯胺。
上述颜料可为颜料黄G、萘酚绿B、苏丹III或油溶橙，优选萘酚绿B或苏丹III。
由于在润滑脂中酸类物质的存在会对接触的机械部件部位产生一定的腐蚀性，因此生产的过程中必须加入一定量的防腐蚀剂，而本发明以矿物源的糠醛精制油为润滑脂基础油，不需要加入防腐蚀剂，就具有良好的抗腐蚀性能；而且抗氧化剂的加入，使该膨润土润滑脂具有较好的氧化安定性；颜料的加入一是可以赋予产品特殊色泽外观；二是可以方便生产厂家区别产品。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明所用的润滑脂基础油为环烷基原油的糠醛精制油，其是通过以下方法制备的：.
(1)100℃粘度为19.7cst糠醛精制油的制备方法有两种，一是将烷基原油的减压馏分油经糠醛精制后得到100℃粘度为19.7cst的油料；二是将100℃粘度范围为4mm2/s～45mm2/s糠醛精制油混合调制而成得到100℃粘度为7.92cst的油料。
(2)100℃粘度为12.1cst糠醛精制油的制备方法有两种，一是将烷基原油的减压馏分油经糠醛精制后得到100℃粘度为12.1cst的油料；二是将100℃粘度范围为4mm2/s～45mm2/s糠醛精制油混合调制而成得到100℃粘度为12.1cst的油料。
(3)100℃粘度为23.9cst糠醛精制油的制备方法有两种，一是将烷基原油的减压馏分油经糠醛精制后得到100℃粘度为23.9cst的油料；二是将100℃粘度范围为4mm2/s～45mm2/s糠醛精制油混合调制而成得到100℃粘度为23.9cst的油料。
(4)100℃粘度为15.6cst糠醛精制油的制备方法有两种，一是将烷基原油的减压馏分油经糠醛精制后得到100℃粘度为15.6cst的油料；二是将100℃粘度范围为4mm2/s～45mm2/s糠醛精制油混合调制而成得到100℃粘度为15.6cst的油料。
实施例1、由润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂组成的膨润土润滑脂的制备
将4g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入46g(100℃粘度为19.7cst)的环烷基原油的糠醛精制油中，充分搅拌使有机膨润土均匀分散于油中，接着往体系加入2.17g丙酮，并迅速搅拌，最后经研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土和丙酮组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为46∶4∶2.2。其特性如表1。
实施例2、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂组成的膨润土润滑脂的制备
将1.2g 4，4’-二异辛基二苯胺加入182g(100℃粘度为19.7cst)的环烷基原油的糠醛精制油中并搅拌，分散均匀后将18g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入体系中，充分搅拌使有机膨润土均匀分散于油中，接着往体系加入9.77g丙酮，并迅速搅拌，最后经研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、丙酮和4，4’-二异辛基二苯胺组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为182∶18∶9.77∶1.2。其特性如表1。
实施例3、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成的膨润土润滑脂的制备
将0.06g苏丹III和1.2g 4，4’-二异辛基二苯胺加入182g(100℃粘度为19.7cst)的环烷基原油的糠醛精制油中并搅拌，分散均匀后将18g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入体系中，充分搅拌使有机膨润土均匀分散于油中，接着往体系加入9.77g丙酮，并迅速搅拌，最后经研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、丙酮、4，4’-二异辛基二苯胺和苏丹III组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为182∶18∶9.77∶1.2∶0.06。其特性如表1。
实施例4、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料组成的膨润土润滑脂的制备
将0.06g苏丹III加入183g(100℃粘度为19.7cst)的环烷基原油的糠醛精制油中并搅拌，分散均匀后将18g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入体系中，充分搅拌使有机膨润土均匀分散于油中，接着往体系加入9.77g丙酮，并迅速搅拌，最后经研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、丙酮和苏丹III组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为183∶18∶9.77∶0.06。其特性如表1。
实施例5、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成的膨润土润滑脂的制备
将26.2g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入150g环烷基原油的糠醛精制油(100℃粘度为12.1cst)，搅拌分散均匀后往体系加入13.8g丙酮，并迅速搅拌，并将10g溶有1.9g 4，4’-二异辛基二苯胺和0.1g苏丹III的环烷基原油的糠醛精制油搅拌，最后研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、丙酮、4，4’-二异辛基二苯胺和苏丹III组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为160∶26.2∶13.8∶1.9∶0.1。其特性如表1。
实施例6、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成的膨润土润滑脂的制备
将7.5g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入180g环烷基原油的糠醛精制油(100℃粘度为23.9cst)，搅拌分散均匀后往体系加入2.5g丙酮，并迅速搅拌，并将10g溶有1.95g 4，4’-二异辛基二苯胺和0.05g萘酚绿B的基础油搅拌，最后研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、丙酮、4，4’-二异辛基二苯胺和萘酚绿B组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为190∶7.5∶2.5∶1.95∶0.05。其特性如表1。
实施例7、由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成的膨润土润滑脂的制备
将37.5g有机膨润土801-B(浙江省临安市青虹化工助剂厂)缓慢加入150g环烷基原油的糠醛精制油(100℃粘度为15.6cst)，搅拌分散均匀后往体系加入2.5g碳酸丙烯酯，并迅速搅拌，并将10g溶有0.05g 4，4’-二异辛基二苯胺和1.95g苏丹III的环烷基原油的糠醛精制油搅拌，最后研磨脱气得到由环烷基原油的糠醛精制油、有机膨润土、碳酸丙烯酯、4，4’-二异辛基二苯胺和苏丹III组成的膨润土润滑脂，它们的质量份数比为160∶37.5∶2.5∶0.05∶1.95。其特性如表1。
表1本发明的膨润土润滑脂的特性
对比表1中实施例1-7的数据可以看出，本发明以矿物源的糠醛精制油为基础油制备的润滑脂，不需要添加防腐蚀剂，就具有良好的抗腐蚀性能；同时，抗氧化剂的加入使该膨润土润滑具有较好的氧化安定性；且颜料的加入对润滑脂的指标没有影响，而可以起到很好辅助区别润滑脂种类的功能。
表2为行业标准SH/T 0536-93的膨润土润滑脂指标。
膨润土润滑脂(SH/T 0536-93)
从表2可见，实施例1、2、3的指标符合行业标准SH/T 0536-93的1号产品指标。实施例6、7符合行业标准SH/T 0536-93的3号产品指标。实施例4、5表明超出行业标准、对工作锥入度有过高或过低要求的润滑脂亦可以由本发明的方法制备。
Claims (7)
1.一种膨润土润滑脂，其特征在于；包括润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量份数比为：(46-190)∶(4-37.5)∶(2.2-13.8)，所述润滑脂基础油为环烷基原油的糠醛精制油；所述稠化剂为有机膨润土。
2.根据权利要求1所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述环烷基原油的糠醛精制油在100℃的粘度为4～45mm2/s，优选9～25mm2/s，更优选12～24mm2/s。
3.根据权利要求1或2所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述有机膨润土为有机胺改性膨润土。
4.根据权利要求1-3任一项所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述极性分散剂为丙酮或碳酸丙烯酯。
5.根据权利要求1-4任一项所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述膨润土润滑脂为下述1)-4)润滑脂中的任一种：
1)由润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂组成，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量份数比为：(46-190)∶(4-37.5)∶(2.2-13.8)；
2)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和抗氧化剂的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)；
3)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂和颜料的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)；
4)由润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料组成，所述润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂、抗氧化剂和颜料的质量份数比为：(160-190)∶(7.5-37.5)∶(2.5-13.8)∶(0.05-1.95)∶(0.05-1.95)。
6.根据权利要求5所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述抗氧化剂为二苯胺、吩噻嗪、4，4’-二异辛基二苯胺、2-萘酚或萘胺类化合物，优选4，4’-二异辛基二苯胺。
7.根据权利要求6所述的膨润土润滑脂，其特征在于：所述颜料为颜料黄G、萘酚绿B、苏丹III或油溶橙，优选萘酚绿B或苏丹III。
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