CN102031186A - 一种扩径油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扩径油，包括以下重量百分比的成分：复合润滑极压剂10％～25％，复合表面活性剂10％～20％，防锈剂3％～15％，稳定剂1％～2％，增稠剂3％～12％，消泡剂0.05％～0.2％，余量为生物降解基础油；所述复合润滑极压剂包括硫化烯烃、硫化动物油、氯系极压抗磨剂、磷系极压抗磨剂、合成磺酸钠和氧化菜油；所述复合表面活化剂包括合成磺酸钠、聚醚类离子表面活性剂。本发明提供的扩径油能够满足大直径管道扩径特殊工艺要求，保证工程安全，具有极高的润滑极压性能，清洗容易；具有合适的粘度，保证在极压状况下有较厚的油膜，又能满足泵送性；可生物降解，对人体和环境无影响。

Description

一种扩径油及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种扩径油及其制备方法。

背景技术

扩径油主要用于大直径管道生产中扩径头工作部位的润滑，例如国家西气东输重点工程中干线专用的大口径直缝埋弧焊管，在这种钢管的冷加工中的强力扩径、整形和消除内压力工艺过程中，扩径油作为这种特殊工艺的配套润滑材料可以使管壁与扩径头的滑动与导向摩擦副两个工作表面保持润滑，工艺要求扩径油形成的润滑膜能使得所有摩擦面在高强度、大压力状况下不受损伤。

因此扩径油需要有以下几点特殊性能：特别高的抗磨润滑极压性能；极易清洗性，简单的水冲洗即能清除干净这种高粘稠的润滑剂，不影响下一工序；能够完全生物降解，对人体和环境影响小。

目前国内市场还没有具有以上这些性能，能够满足扩径特殊工艺要求的扩径油，只有随进口扩径机引入的德国产品。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种扩径油，能够满足大直径管道扩径特殊工艺要求，保证工程安全和延长大直径管道的寿命。本发明还提供了该扩径油的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种扩径油，包括以下重量百分比的成分：

复合润滑极压剂：10％～25％，

复合表面活性剂：10％～20％，

防锈剂：3％～15％，

稳定剂：1％～2％，

增稠剂：3％～12％，

消泡剂：0.05％～0.2％，

生物降解基础油：余量；

所述复合润滑极压剂包括的重量百分比成分为：硫化烯烃0％～30％，硫化动物油10％～30％，氯系极压抗磨剂0％～50％，磷系极压抗磨剂15％～30％，合成磺酸钠15％～20％，氧化菜油0％～35％；

所述复合表面活化剂包括的重量百分比成分为：合成磺酸钠5％～10％，聚醚类离子表面活性剂90％～95％。

作为优选，所述氯系极压抗磨剂为氯化石蜡。

作为优选，所述磷系极压抗磨剂为磷酸酯、硫磷双辛伯烷基锌盐或磷氮复合物中一种或几种。

作为优选，所述聚醚类表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种。

作为优选，所述防锈剂为十二烯基丁二酸酯和高碱合成磺酸钙中的一种或两种。

作为优选，所述稳定剂为失水山梨糖油酸酯或妥尔油酸。

作为优选，所述增稠剂为分子量为20000～60000的聚醚。

作为优选，所述消泡剂为硅氧烷基消泡剂。

作为优选，所述生物降解基础油为氧化菜油、蓖麻油或分子量为30000～60000的聚醚中的一种或几种。

一种扩径油的制备方法，包括以下步骤：

a)向生物降解基础油中加入复合润滑极压剂，搅拌，保持温度60℃～80℃；

b)再加入复合表面活性剂，搅拌；

c)向得到的油品中加入防锈剂、稳定剂、增稠剂和消泡剂，搅拌，然后降温至50℃以下，停止搅拌；

各成分的重量百分比为：复合润滑极压剂10％～25％，复合表面活性剂10％～20％，防锈剂3％～15％，稳定剂1％～2％，增稠剂3％～12％，消泡剂0.05％～0.2％，余量为生物降解基础油；所述复合润滑极压剂包括的重量百分比成分为：硫化烯烃0％～30％，硫化动物油10％～30％，氯系极压抗磨剂0％～50％，磷系极压抗磨剂15％～30％，合成磺酸钠15％～20％，氧化菜油0％～35％；所述复合表面活化剂包括的重量百分比成分为：合成磺酸钠5％～10％，聚醚类离子表面活性剂90％～95％。

本发明提供的扩径油由生物降解基础油、复合润滑极压剂、复合表面活性剂和添加配制而成，能够满足大直径管道扩径特殊工艺要求，保证工程安全，具有极高的润滑极压性能，清洗容易；具有合适的粘度，保证在极压状况下有较厚的油膜，又能满足泵送性；可生物降解，对人体和环境无影响。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供一种适用于大直径管道扩径特殊工艺要求的扩径油，包括以下重量百分比的成分：复合润滑极压剂10％～25％，复合表面活性剂10％～20％，防锈剂3％～15％，稳定剂1％～2％，增稠剂3％～12％，消泡剂0.05％～0.2％，余量为生物降解基础油。

其中复合润滑极压剂包括的重量百分比成分为：硫化烯烃0％～30％，硫化动物油10％～30％，氯系极压抗磨剂0％～50％，磷系极压抗磨剂15％～30％，合成磺酸钠15％～20％，氧化菜油0％～35％。氯系极压抗磨剂优选为氯化石蜡；磷系极压抗磨剂为磷酸酯、硫磷双辛伯烷基锌盐或磷氮复合物中一种或几种；合成磺酸钠为乳化剂，可以使复合润滑极压剂的性质更优。

复合表面活化剂包括的重量百分比成分为：合成磺酸钠5％～10％，聚醚类离子表面活性剂90％～95％。聚醚类表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种。复合表面活化剂使得最终的扩径油产品极易清洗，并且清洗后收集的水与扩径油的混合液是一个稳定的乳化液，可用于扩径工艺前钢管的预润滑和扩径工艺后的钢管试压，并且有防锈性，不腐败。

为弥补和改善扩径油的使用性能，满足扩径应用要求，还需要添加剂，根据具体指标是否合格调整添加剂的用量。

其中，防锈剂能够在金属表面形成防锈保护膜，隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀，使金属不致锈蚀，还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成，起到防锈的作用，本发明防锈剂为十二烯基丁二酸酯和高碱合成磺酸钙中的一种或两种

稳定剂能够增加油品的稳定性，为失水山梨糖油酸酯或妥尔油酸。

增稠剂能改善油品粘稠度，保持扩径油的稳定性和较高的附着能力，减少流动性，降低流失，同时具有一定的润滑、抗压、缓冲效应。本发明增稠剂选用分子量为20000～60000的聚醚。

扩径油在使用过程中若产生泡沫，则会破坏了油膜强度和稳定性，影响润滑效果，损伤摩擦面，因此为防止在使用过程中产生泡沫，需加入消泡剂。本发明消泡剂选用硅氧烷基消泡剂。

生物降解基础油具有良好的润滑性和可生物降解性，对人体和环境无影响，可选用氧化菜油、蓖麻油或分子量为30000～60000的聚醚中的一种或几种。

本发明还提供一种扩径油的制备方法，包括以下步骤：

a)在恒温调和釜中向生物降解基础油中加入复合润滑极压剂，搅拌均匀，保持温度60℃～80℃；

b)再加入复合表面活性剂，搅拌均匀；

c)将得到的油品进行抽样分析，根据扩径油的性能指标是否合格向油品中加入防锈剂、稳定剂、增稠剂和消泡剂进行调整，搅拌均匀，然后降温至50℃以下，停止搅拌。

实施例1：

a)在恒温调和釜中向生物降解基础油中加入复合润滑极压剂，搅拌均匀，保持温度60℃～80℃。

生物降解基础油包括的重量百分比成分：蓖麻油90％和分子量为50000的聚醚10％。

复合润滑极压剂的配制：将占重量百分比16％的硫化动物油、45％的长链氯化石蜡和23％的三烷基磷酸酯混合，加热至80℃，然后加入占重量百分比为16％的中分子合成磺酸钠，充分搅拌反应1小时。

b)再加入复合表面活性剂，搅拌均匀。

复合活性剂包括的重量百分比成分：中分子合成磺酸钠8％，烷基酚聚氧乙烯醚(E07)1％，烷基酚聚氧乙烯醚(E03)1％，烷基酚聚氧乙烯醚(E10)10％，蓖麻油聚氧乙烯醚(25)20％，蓖麻油聚氧乙烯醚(30)20％，蓖麻油聚氧乙烯醚(10)40％。

c)将得到的油品进行抽样分析，然后向油品中加入十二烯基丁二酸酯、失水山梨糖油酸酯、分子量为20000的聚醚和甲基硅油进行调整，搅拌均匀，然后降温至50℃以下，停止搅拌。

扩径油中各成分重量百分比为：生物降解基础油38.9％，复合润滑极压剂22％，复合表面活性剂15％，十二烯基丁二酸酯10％，失水山梨糖油酸酯2％，分子量为20000的聚醚12％，甲基硅油0.1％。

实施例2：

反应条件和步骤与实施例1相同，扩径油中各成分重量百分比为：生物降解基础油47.8％，复合润滑极压剂15％，复合表面活性剂20％，高碱合成磺酸钙6％，妥尔油酸1％，分子量为60000的聚醚10％，聚苯甲基硅烷0.2％。

生物降解基础油包括的重量百分比成分：氧化菜油90％和分子量为50000的聚醚10％。

复合润滑极压剂的配制：将占重量百分比20％的硫化烯烃(S＞15％)、20％的硫化动物油、20％的硫磷双辛伯烷基锌盐混合、24％的氧化菜油和16％的中分子合成磺酸钠。

复合活性剂包括的重量百分比成分：中分子合成磺酸钠8％，烷基酚聚氧乙烯醚(E07)9％，烷基酚聚氧乙烯醚(E03)3％，烷基酚聚氧乙烯醚(E10)3％，蓖麻油聚氧乙烯醚(25)9％，蓖麻油聚氧乙烯醚(30)25％，蓖麻油聚氧乙烯醚(10)43％。

实施例3：

反应条件和步骤与实施例1相同，扩径油中各成分重量百分比为：生物降解基础油47.9％，复合润滑极压剂18％，复合表面活性剂12％，十二烯基丁二酸酯12％，妥尔油酸2％，分子量为40000的聚醚8％，聚二甲基硅氧烷0.1％。

生物降解基础油包括的重量百分比成分：氧化菜油45％、蓖麻油45％和分子量为50000的聚醚10％。

复合润滑极压剂的配制：将占重量百分比10％的硫化烯烃(S＞15％)、18％的硫化动物油、10％的长链氯化石蜡、25％的磷酸三甲酚酯混合、22％的氧化菜油和15％的中分子合成磺酸钠。

复合活性剂包括的重量百分比成分：中分子合成磺酸钠10％，烷基酚聚氧乙烯醚(E07)3％，烷基酚聚氧乙烯醚(E03)2％，烷基酚聚氧乙烯醚(E10)6％，蓖麻油聚氧乙烯醚(25)14％，蓖麻油聚氧乙烯醚(30)23％，蓖麻油聚氧乙烯醚(10)42％。

比较例：

德国产扩径油RHENUS EP4-CF。

分别对各实施例和比较例制备的扩径油进行性能测试，测试方法为本领域技术人员所公知，实验结果见表1：

表1比较例与实施例制备的扩径油的性能检测数据

由检测结果可以看出，本发明制备的扩径油与进口同类润滑材料相比，润滑性能、泵送性能、安全性能等方面都比进口产品优秀，具有极高的润滑极压性能，清洗容易，泵送性能好，能够满足大直径管道扩径特殊工艺要求。

以上对本发明所提供的一种扩径油及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种扩径油，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：

复合润滑极压剂：10％～25％，

复合表面活性剂：10％～20％，

防锈剂：3％～15％，

稳定剂：1％～2％，

增稠剂：3％～12％，

消泡剂：0.05％～0.2％，

生物降解基础油：余量；

所述复合润滑极压剂包括的重量百分比成分为：硫化烯烃0％～30％，硫化动物油10％～30％，氯系极压抗磨剂0％～50％，磷系极压抗磨剂15％～30％，合成磺酸钠15％～20％，氧化菜油0％～35％；

所述复合表面活化剂包括的重量百分比成分为：合成磺酸钠5％～10％，聚醚类离子表面活性剂90％～95％。

2.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述氯系极压抗磨剂为氯化石蜡。

3.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述磷系极压抗磨剂为磷酸酯、硫磷双辛伯烷基锌盐或磷氮复合物中一种或几种。

4.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述聚醚类表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述防锈剂为十二烯基丁二酸酯和高碱合成磺酸钙中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述稳定剂为失水山梨糖油酸酯或妥尔油酸。

7.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述增稠剂为分子量为20000～60000的聚醚。

8.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述消泡剂为硅氧烷基消泡剂。

9.根据权利要求1所述的扩径油，其特征在于，所述生物降解基础油为氧化菜油、蓖麻油或分子量为30000～60000的聚醚中的一种或几种。

10.一种扩径油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)向生物降解基础油中加入复合润滑极压剂，搅拌，保持温度60℃～80℃；

b)再加入复合表面活性剂，搅拌；

c)向得到的油品中加入防锈剂、稳定剂、增稠剂和消泡剂，搅拌，然后降温至50℃以下，停止搅拌；

各成分的重量百分比为：复合润滑极压剂10％～25％，复合表面活性剂10％～20％，防锈剂3％～15％，稳定剂1％～2％，增稠剂3％～12％，消泡剂0.05％～0.2％，余量为生物降解基础油；所述复合润滑极压剂包括的重量百分比成分为：硫化烯烃0％～30％，硫化动物油10％～30％，氯系极压抗磨剂0％～50％，磷系极压抗磨剂15％～30％，合成磺酸钠15％～20％，氧化菜油0％～35％；所述复合表面活化剂包括的重量百分比成分为：合成磺酸钠5％～10％，聚醚类离子表面活性剂90％～95％。