CN101921653B - 一种合成高温润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种合成高温润滑脂及其制备方法，具体地说是以高碱值复合磺酸钙为稠化剂，以高粘度合成油为基础油生成的一种润滑脂。包括如下组分及质量分数：合成基础油30-80％；高碱值磺酸钙15-30％；12-羟基硬脂酸2-10％；硼酸1-5％；醋酸1-4％；水0.5-2％；氢氧化钙1-3％；抗氧剂0.1-0.5％。本发明生产的高温润滑脂具有优异的高温性和抗水淋性，同时具有很好的极压抗磨性、剪切安定性、防锈性等，非常适合在钢厂、水泥厂、电厂等存在高温、重负荷、大量冷却水的生产部位使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成高温润滑脂及其制备方法，适用于钢铁厂、水泥厂、电厂等存在高温、重负荷、大量冷却水冲淋的生产部位使用。
背景技术
钢铁厂、水泥厂、电厂等有很多高温部位，例如钢铁厂炼铁车间的炉前泥炮、铸铁机，轧钢车间的轧辊轴承，焦化厂的熄焦车轴承等。这些设备环境温度高达800-1200℃，为了降低这些设备的温度，一般都有大量的冷却水不断冲淋降温，从而导致这些设备润滑部位温度高、负荷重、水冲淋严重。因此，这些设备润滑部位对所使用的润滑脂要求非常高，不仅要有很好的抗高温性能，而且粘附力要强，不易被水冲淋而流失。
目前用于这些存在高温、重负荷、大量水冲淋的部位的润滑脂一般为复合铝基润滑脂、二硫化钼锂基润滑脂和脲基润滑脂等。但这些润滑脂存在以下问题：使用温度较低，一般不超过150℃，高温下这些润滑脂会很快变稀，甚至导致润滑脂结构破坏；极压抗磨性不好，承载能力差；尤其是这些润滑脂抗水淋性差，遇水容易发生乳化，在轴承的剪切作用下脂的结构破坏明显，导致润滑脂的流失严重，使润滑脂用量大大增加。目前现存的几种高温润滑脂的这些缺点对设备的润滑部位造成了以下不良影响：由于高温和水存在润滑脂很快流失变稀，使设备的润滑状况不稳定，很容易造成设备无油润滑或者缺油润滑，导致设备的磨损增大，严重时还将导致设备的损坏和生产停顿；而且润滑脂的大量流失还使设备需要频繁加脂，工人的劳动强度大大增加；最后随着润滑脂的不断流失，润滑脂需要不断补充，导致润滑脂的消耗量非常大。
以上可以看出，目前现有的润滑脂根本不能满足高温、重负荷、大量水冲淋状况下设备的润滑情况。研究一种能够耐高温、抗水淋、极压抗磨性良好的润滑脂非常有必要。
发明内容
本发明的目的是克服现有复合铝基脂、二硫化钼锂基脂、脲基脂存在的不足，从而提供一种合成高温重负荷润滑脂的制备方法。本发明采用复合磺酸钙稠化剂和高粘度合成基础油制备一种合成高温润滑脂。这种润滑脂具有优异的高温性和抗水淋性，同时具有很好的极压抗磨性、剪切安定性、防锈性等，非常适合在钢厂、水泥厂、电厂等存在高温、重负荷、大量冷却水的生产部位使用。很好地解决了这些部位使用复合铝基脂、二硫化钼锂基脂、脲基脂存在的问题。
本发明的合成高温润滑脂的技术方案是：
将合成基础油和高碱值石油或合成磺酸钙搅拌混合，加热升温至60-80℃；加入醋酸、水，搅拌均匀，升温至100-110℃保持30-50分钟；待物料稠化后，加入氢氧化钙、12-羟基硬脂酸、硼酸进行皂化反应30-60分钟；升温至120-150℃保持，脱水20-40分钟；升温至200-220℃进行高温复合炼制10-20分钟；降温至100℃下加入抗氧剂，经均化、脱气、过滤后生成成品。
本发明各组分按质量分数计：合成基础油30-80％；高碱值磺酸钙15-30％；12-羟基硬脂酸2-10％；硼酸0.1-5％；醋酸0.1-4％；水0.5-5％；氢氧化钙1-5％；抗氧剂0.1-1％。
本发明所述的合成基础油为聚α-烯烃(PAO)合成油，合成酯，或二者混合物，其100℃粘度在80-500cSt。
本发明所述的合成基础油，其中的合成酯为双酯，新戊基多元醇酯，或二者混合物。
本发明所述的磺酸钙为石油磺酸钙或合成磺酸钙，碱值在320-380mgKOH/g。
本发明所述的抗氧剂为为二叔丁基对甲酚、苯基-α-苯胺、二烷基二硫代磷酸锌中一种或其混合物。
本发明所述的合成高温润滑脂具有以下优点：
1、高温性能优异
高温性能优异，滴点达300℃以上，分油很小，不会因高温而变软流失；蒸发量小，不会因高温引起油大量挥发而变硬。
2、抗水淋性能出色
优异的抗水冲洗和抗水冲淋性能，由于该发明使用高粘度的聚α-烯烃(PAO)合成油做基础油，使其粘附能力非常强，抗水冲淋性非常好。
3、优异的极压抗磨性，高承载能力
摩擦磨损四球试验显示：PB值达到了1200N，PD值大于6000N。优异的极压抗磨性能明显提高设备的润滑状况，降低设备的摩擦磨损。
4、抗剪切性能较好
优异的抗剪切性能和加水剪切性能，在轴承中使用时不易因结构破坏而流失。
5、优异的抗腐蚀性和抗锈蚀性
经过钢铁厂、焦化厂、水泥厂等使用证明，在高温尤其是有水存在情况下，使用本发明产品可以使设备保持更好的状态，不会发生腐蚀和锈蚀。
具体实施方式
本发明的高温合成润滑脂及制备方法通过以下实施例进一步描述。
实施例1
合成高温润滑脂，其各组分及质量分数：PAO基础油，100℃粘度在83.5cSt，60％；高碱值石油磺酸钙23％；12-羟基硬脂酸8％；硼酸0.6％；醋酸0.4％；水3％；氢氧化钙4％；苯基-α-苯胺1％。
在反应釜中加入基础油和高碱值石油磺酸钙，搅拌加热升温至70℃，加入醋酸、水，搅拌均匀，升温至110℃保持30分钟，待物料稠化后，加入氢氧化钙、12-羟基硬脂酸、硼酸进行皂化反应30分钟；升温至150℃保持，脱水20分钟；升温至220℃进行高温复合炼制10分钟；降温至100℃下加入苯基-α-苯胺，经均化、脱气、过滤后生成产品A。
实施例2
合成高温润滑脂，其各组分及质量分数：PAO基础油，100℃粘度在115cSt，72％；高碱值石油磺酸钙18％；12-羟基硬脂酸4％；硼酸2％；醋酸0.5％；水1％；氢氧化钙2％；二叔丁基对甲酚0.5％。
在反应釜中加入基础油和高碱值石油磺酸钙，搅拌加热升温至80℃，加入醋酸、水，搅拌均匀，升温至100℃保持50分钟，待物料稠化后，加入氢氧化钙、12-羟基硬脂酸、硼酸进行皂化反应40分钟；升温至120℃保持，脱水30分钟；升温至200℃进行高温复合炼制30分钟；降温至100℃下加入二叔丁基对甲酚，经均化、脱气、过滤后生成产品B。
实施例3
合成高温润滑脂，其各组分及质量分数：PAO基础油，100℃粘度在112cSt，32％；三羟甲基丙烷油酸酯，100℃粘度在460cSt，22％；高碱值石油磺酸钙30％；12-羟基硬脂酸8％；硼酸1％；醋酸0.8％；水2％；氢氧化钙3％；二叔丁基对甲酚0.6％，二烷基二硫代磷酸锌0.6％。
在反应釜中加入基础油和高碱值石油磺酸钙，搅拌加热升温至70℃，加入醋酸、水，搅拌均匀，升温至110℃保持40分钟，待物料稠化后，加入氢氧化钙、12-羟基硬脂酸、硼酸进行皂化反应60分钟；升温至140℃保持，脱水50分钟；升温至220℃进行高温复合炼制30分钟；降温至100℃下加入二叔丁基对甲酚和二烷基二硫代磷酸锌，经均化、脱气、过滤后生成产品C。
表1：实施例产品与某种复合铝D性能比较
Claims (1)
1.一种合成高温润滑油脂的生产方法，其特征生产工艺：在反应釜中加入60％的基础油和23％的高碱值石油磺酸钙，搅拌加热升温至70℃，加入0.4％的醋酸和3％的水，搅拌均匀，升温至110℃保持30分钟，待物料稠化后，加入4％的氢氧化钙、8％的12-羟基硬脂酸、0.6％的硼酸进行皂化反应30分钟；升温至150℃保持，脱水20分钟；升温至220℃进行高温复合炼制10分钟；降温至100℃以下加入1％的苯基-a-苯胺，经均化、脱气、过滤后生产产品，以上含量为质量分数，所述基础油为PAO基础油，100℃粘度在83.5cSt。
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