CN102618368A - 一种重型汽车轮毂用润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重型汽车轮毂用润滑脂，包括基础油、稠化剂和添加剂，所述稠化剂为复合锂皂增稠剂，所述添加剂包括硼酸盐油剂、复配粘度指数改进剂、清净分散剂、胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂和磺酸盐防锈剂；所述润滑脂经过循环剪切处理，得到的汽车轮毂专用润滑脂外观细腻，具有优良的耐热性、粘附性、机械安定性、抗水性、极压抗磨性等，可以满足较苛刻条件下汽车轮毂轴承的润滑和防护。

Description

一种重型汽车轮毂用润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种轮毂润滑脂及其制备方法，具体涉及一种重型汽车轮毂润滑脂及其制备方法。

背景技术

汽车轮毂轴承的作用主要是承受汽车的重量及为轮毂的传动提供精确的向导。轮毂轴承即受径向载荷又承受轴向载荷，当汽车在斜面上转弯时还受到轴向力产生的弯矩作用，是一个非常重要的安全件，同时也是较易损坏的零部件。统计表明，2007年全球共生产润滑脂达到104.7万吨，大约42万吨润滑脂用于汽车润滑，其中大多数用于轮毂轴承润滑，随着世界汽车工业的飞速发展，该行业对汽车轮毂润滑脂的需求也在不断增长，质量要求也更加苛刻，因此，加速高质量、多效汽车轮毂轴承润滑脂的研究显得更加重要。

目前，我国车用润滑脂以锂基润滑脂和钙基润滑脂为主，高档轿车或重载汽车则以复合锂基脂为主。虽然我国在1995年公布了汽车通用锂基润滑脂标准GB/T5671来对其进行规范，但在实际使用中，因一方面存在选用脂与标准存在较大差异的情况，另一方面，该标准指标低于ASTM D4950，特别是高温使用性能有关的滴点、漏失量、轮毂轴承寿命等，在反映轮毂润滑脂的实际使用性能上还有些局限，因此，轮毂润滑脂润滑失效的情况时有发生。而欧美则以复合锂基脂为汽车轮毂润滑脂的主要发展方向，并通过ASTM与NLGI和美国汽车工程师学会(SAE)联合制订的ASTM D4950来规范汽车轮毂脂，规范中规定底盘脂分LA和LB两类，轮毂轴承润滑脂分GA、GB、GC三类，而且详细规定了这5类汽车润滑脂的技术指标，表1列举了轮毂轴承润滑脂技术指标。

表1“G”轮毂轴承润滑脂技术规范

注：*汽车制造厂家要求会更严格；润滑脂包装物上应标注润滑脂的NLGI稠度号。

当前，符合NLGI GC-LB技术要求的复合锂基润滑脂正逐渐成为欧美市场上汽车用润滑脂的主导产品。此外，具有代表性的重型汽车润滑脂标准是Mack公司制订的《MG-C Long-life Requirements》和Ford公司的《ESA-M1C75BLong-life Requirements》。日本则以锂基润滑脂为基础，着重发展脲基轮毂轴承润滑脂，用以满足不同档次和工况条件下的汽车轮毂轴承的润滑要求，并制订了JISK2220对轮毂润滑脂进行规范。目前，国外采用结构先进的轮毂轴承，同时配合性能优良的润滑脂，使得轮毂轴承可以实现(100万km内)免维护，而通常的保养周期在8万km以上。我国汽车消耗润滑脂量是欧美国家的近五倍，而汽车轮毂轴承的保修保养周期仅为欧美的1/5-1/2，由此可知，我国的汽车轮毂润滑脂的质量亟待提高。

随着重型汽车工业向着高速、轻量化、重载和紧凑化的方向快速发展，这也就对轮毂轴承润滑脂的质量提出了更高的要求，如：耐热性、机械安定性、抗水性、长寿命、橡胶相容性、极压抗磨性等。

CN 1504549A采用苯三唑十八胺与过量的二异氰酸酯反应，并加水除去多余的异氰酸酯的方式，在不超过120℃的条件下合成了一种高滴点，且具有添加剂功能的脲基脂用于汽车轮毂轴承的润滑。CN 102140382A公布了一种具有特殊添加剂组合的高滴点复合锂基轮毂脂，该脂具有良好的极压抗磨性能、氧化安定性、粘附性、抗水和防锈性等，但衡量其性能的测试项目稍显不足。US2011/0086785A1则以特殊结构的聚脲配合有机钼盐来降低微动磨损和金属疲劳引起的剥落等，从而延长轮毂脂的使用寿命至10年，保证汽车120万公里行驶路程。CN101273117A介绍了一款饱和水含量达30-60％的耐水性轮毂脂，其在非水系基油和特殊脲基增稠剂的基础上，使用水分散剂将侵入轴承中的水分散为微粒，来满足具有水混入危险的环境下，通过密封已不能彻底抑制水和异物侵入时的轮毂轴承的有效润滑，延长该环境下轮毂轴承脂的使用寿命，其中所使用的水分散剂为W/O型HLB值优选5-18的分散剂。CN 101107347则提供了一款添加耐水性被膜形成能添加剂的耐水润滑脂，来阻止水混入后引起的氢脆造成的向白色组织的变化的金属剥离和腐蚀。但目前很少有采用复合锂皂稠化剂，并辅助分散剂和循环剪切工艺等来提高汽车轮毂脂性能的报告。

轮毂轴承分为圆锥滚子轴承和角接触球轴承两种。重型汽车如卡车载重较大，一般采用线与面接触的圆锥滚子轴承。这种轴承结构使得其两端负荷大，极易磨损，同时随着运输车辆的功率及载重量不断提高，运输工况的多样性变化，也对车辆轮毂轴承润滑脂的使用性能提出了更高的要求(特别是在高原地区，由于地势险要，坡多弯急，车辆在行驶过程中经常遇到连续上下坡的情况，长期连续制动使轴承温升过高，轮毂轴承润滑失效问题日益凸现)。因此研发具有良好的极压抗磨性、抗水性、较好的高低温性能、良好的成膜性、机械安定性等的多效长寿命汽车轮毂润滑脂尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有良好的极压抗磨性、抗水性、较好的高低温性能、良好的成膜性、机械安定性等的多效长寿命汽车轮毂润滑脂，尤其适合用于重型汽车轮毂轴承的润滑脂。

本发明所述润滑脂包括基础油、稠化剂和添加剂组成，其中稠化剂优选复合锂皂增稠剂，添加剂包括硼酸钾油剂、复配粘度指数改进剂、清净分散剂、胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂和磺酸盐防锈剂。

润滑脂主要由基础油和稠化剂混合，并配以添加剂调和而成。基础油的粘度对润滑脂的粘度起了非常重要的作用，本发明所用基础油优选在100℃条件下的运动粘度为10～20mm²/s，例如10mm²/s、11mm²/s、12mm²/s、15mm²/s、17mm²/s、18mm²/s、19mm²/s、20mm²/s，优选基础油的运动粘度在12～18mm²/s的范围内。本发明对基础油的种类没有特殊的要求，只要能够满足运动粘度的要求即可，优选矿物油、半合成油、合成油中的1种或至少2种的组合。矿物油是从原油中通过物理的方法得到的，炼制较简单，主要包括液体石油和溶剂处理或酸处理的链烷烃、环烷烃或混合的链烷烃/环烷烃类型的矿物润滑油，后者可以通过加氢精制工艺和/或脱蜡进一步精制。本领域技术人员可以根据自己的知识或查阅相关资料获得可用于本发明的矿物油，典型但非限制性的实例为600SN，500SN，350SN，150BS。而合成油的黏度指数比矿物油高，所以黏温特性更好，高温时润滑更充足，低温下流动性好(但室温条件下外观感觉比同级别矿物油稀)，同时合成油是用聚烯类(Poly-Alfa-Olefine)或酯类(Easter)的化合物所形成的基础油，抗氧化能力强，具有天然的清净剂，所以它能确保润滑脂能使用很长时间，而其性能都不容易衰退。本发明所述的合成油可以是酯型合成油、烃型合成油或其任意比例的混合物，本领域技术人员也有能力获得其他种类的合成油产品，可采用的合成油的具体实施例为：酯型合成油可以是季戊四醇酯、癸二酸二丁酯、己二酸二辛酯、偏苯三酸三辛脂等，烃型合成油可以是烯烃低聚物(PAO)，例如PAO40、PAO25、PAO16、PAO10、PAO8、Shell Group的XHVI合成烃基油等。半合成油是由矿物机油、全合成油以4∶6的关系混合而成，或者用三类的聚脂化物提炼的。同样地，本领域技术人员可以根据自己的知识或查阅相关资料获得可用于本发明的半合成油，典型但非限制性的实例为月桂酸丙二醇酯、甘油与高级脂肪酸的酯例如甘油三油酸酯及他们的混合物。本发明中，基础油占润滑脂总重量的64-95％，例如64％、65％、66％、69％、73％、77％、86％、88％、90％、93％、95％，优选65-95％，进一步优选70-85％。

稠化剂是润滑脂的重要组分，稠化剂分散在基础油中并形成润滑脂的结构骨架，使基础油被吸附和固定在结构骨架中。润滑脂的抗水性及耐热性主要由稠化剂所决定。用于制备润滑脂的稠化剂有两大类：皂基稠化剂(即脂肪酸金属盐)和非皂基稠化剂(烃类、无机类和有机类)。

本发明选用复合锂皂增稠剂作为润滑脂的稠化剂，所述复合锂皂稠化剂中复合剂优选C2-C12的脂肪二元酸中的1种或至少2种的组合，例如乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一二酸、十二二酸，优选癸二酸；所述复合锂皂稠化剂中脂肪酸优选C12-C24的一元脂肪酸或一元羟基脂肪酸中的1种或至少2种的组合，例如月桂酸、碳十三酸、羟基肉豆蔻酸、羟基十五酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、二十四酸、羟基硬脂酸、羟基棕榈酸、羟基硬脂酸，优选12-羟基硬脂酸。本发明中，所述润滑脂中复合锂皂增稠剂占润滑脂总重量的7-30％，例如7％、7.5％、10％、11％、12％、17％、22％、25％、28％、29％、30％，优选10-30％，进一步优选15-25％。

硼酸盐具有优良的抗极压性能，高的承载能力和突出的抗磨性能。有研究表明硼在摩擦表面上会大量富集，从而硼从硼酸盐中分解析出并与钢形成FeB和Fe₂B间隙化合物，从而起到抗压抗磨的作用。本发明所述硼酸盐油剂优选白硼酸钾、硼酸钠、硼酸锂中的1种或至少2种的组合。本发明添加硼酸钾油剂用来提高润滑脂的抗压抗磨能力，添加量为润滑脂总重量的1-10％，例如1％、1.1％、1.2％、4％、7％、7.1％、8.3％、9.5％、9.8％、9.9％、10％等，优选3-6％。

粘度指数改进剂是一种油溶性的高分子聚合物，加入汽车润滑脂(或油)中，能起到改善其粘温性能，提高粘度指数的作用，此外粘度指数改进剂还具有降低汽车燃油消耗，维持低油耗及提高低温启动性的作用。本发明所用粘度指数改进剂优选为复配粘度指数改进剂，即选白聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙丙共聚物、氢化苯乙烯双烯共聚物、苯乙烯聚酯、无规聚丙烯中的两种进行复配而成，复配比例优选为0～1∶1，例如0∶1、0.1∶1、0.2∶1、0.31∶1、0.43∶1、0.57∶1、0.7∶1、0.8∶1、0.9∶1、1∶1等，优选0.5～1∶1；或本发明所用的粘度指数改进剂选择上述各个单体粘度指数改进剂中的至少三种进行复配，所述复配比例无特殊限定。所述复配比例中的0∶1的意思是选用单一的粘度指数改进剂，如单独选用聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯或乙丙共聚物等。本发明所用粘度指数改进剂占润滑脂总重量的1-12％，例如1％、1.1％、1.2％、2.4％、3.1％、4.7％、5.9％、6.2％、7.4％、8.11％、9.6％、9.9％、10％、11％、12％等，优选1-10％，进一步优选2-6％。典型但非限制性的实施例有：加入4.2％的乙丙共聚物和聚异丁烯(两者质量比为0.8∶1)、加入7.3％的聚甲基丙烯酸酯和乙丙共聚物(两者质量比为0.64∶1)。

清净分散剂的结构，基本上是由亲油、极性和亲水三个基团组成，由于结构的不同，导致清净分散剂的性能有所不同，一般来说，有灰添加剂的清净性较好，无灰添加剂的分散性突出。典型的有灰清净分散剂的代表有金属磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐，无灰清净分散剂的代表有丁二酰亚胺、丁二酸酯和聚合物。本发明加入清净分散剂的目的是在润滑过程中起到酸中和、增溶、分散和洗涤的作用。酸中和作用即为中和润滑油氧化生成的有机酸和无机酸，阻止润滑油进一步缩合，减少漆膜，防止这些酸性物质对发动机部件的腐蚀。增溶作用即将不溶于油的固体或液体物质增溶于由5-20个表面活性剂分子集合而成的胶束中心，而在使用过程中，分散剂可将含有羟基、羰基、羧基的含氧化合物、含有硝基化合物、水分等增溶到胶束中，形成胶体，防止进一步氧化与缩合，减少在发动机部件上有害沉积物的形成与聚集。分散作用即吸附生成的积炭和漆膜等固体小颗粒，使之成为一种胶体溶液状态分散在油中，阻止这些物质进一步凝聚成大颗粒而黏附在机件上，或沉积为油泥。洗涤作用即将已经吸附在部件表面上的漆膜和积炭洗涤下来，分散在油中，使发动机和金属表面保持清洁。优选地，本发明所述分散剂HLB值为5-18。HLB值落在5-18之间的表面活性剂的单体或组合物均可用于本发明，例如金属磺酸盐分散剂中的十二烷基苯磺酸盐、萘磺酸盐、聚烯烃磺酸盐、氨基磺酸盐等，烷基酚盐中的壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚等，水杨酸盐中的烷基水杨酸盐，丁二酰亚胺中的单烯基丁二酰亚胺(商品名T-151)、双烯基丁二酰亚胺(商品名T-154)等，本发明优选金属磺酸盐系分散剂、烯基丁二酰亚胺分散剂中的1种或至少2种的组合。优选地，本发明中清净分散剂占润滑脂总重量的0.2-5％，例如0.20％、0.21％、0.22％、0.23％、0.32％、0.42％、0.48％、1.11％、1.16％、2.05％、2.97％、3.26％、3.91％、4.00％、4.23％、4.38％、4.98％、4.99％、5.00％等，优选0.4-2％。

改善润滑油的氧化安定性的方法有：(1)采用合成型基础油；(2)除去矿物油中不稳定的组分、合理精制基础油；(3)加入抗氧剂。目前市场上主要的抗氧剂有酚型抗氧剂、胺型抗氧剂、酚胺型抗氧剂、硫磷型抗氧抗腐蚀剂、二烷基二硫代氨基甲酸盐等，本发明优选胺型抗氧剂和硫磷型抗氧抗腐蚀剂进行复配。

优选地，本发明中包含有胺型抗氧剂，所述胺型抗氧化剂占润滑脂总重量的0.1～2％，例如0.11％、0.12％、0.18％、0.20％、0.23％、0.25％、0.87％、0.96％、1.01％、1.35％、1.58％、1.87％、1.95％、1.99％、2.00％等，优选0.3-1％；优选地，所述胺型抗氧化剂优选萘胺类抗氧化剂、二苯胺类抗氧化剂、对苯二胺类抗氧化剂中的1种或至少2种的组合，例如N-苯基-β-萘胺、N-苯基-α-萘胺、辛基/丁基混合烷基取代的二苯胺、对，对二异辛基二苯胺、二乙基异壬基二苯胺、易辛基-苯乙烯化二苯胺、混合烷基二苯胺等，进一步优选二苯胺类抗氧剂中的1种或至少2种的组合，特别优选烷基二苯胺、双十二烷基二苯胺、辛基/戊基二苯胺、二辛基二苯胺中的1种或至少2种的组合。

本发明中还含有硫磷型抗氧剂，所述硫磷型抗氧剂优选为二烷基二硫代磷酸盐抗氧剂，进一步优选白双辛基二硫代磷酸锌、丁辛基二硫代磷酸锌、伯/仲烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸锑中的1种或至少2种的组合。所述硫磷型抗氧剂占润滑脂总重量的0.1-5％，例如0.11％、0.17％、0.26％、0.29％、0.57％、0.69％、0.92％、1.21％、1.29％、1.48％、1.59％、1.98％、1.99％、2.00％、2.69％、3.52％、4.61％、4.78％、4.98％、5.00％等，优选0.5-2％。

本发明所述的润滑脂中还含有防锈剂，所述防锈剂优选磺酸盐防锈剂，进一步优选白石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡、磺酸钡、二壬基萘磺酸钙、、二壬基萘磺酸锌中的1种或至少2种的组合，例如二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸锌、磺酸钡/二壬基萘磺酸钙的组合、石油磺酸钡/石油磺酸钠的组合、石油磺酸钠/二壬基萘磺酸钡/磺酸钡的组合等。占润滑脂总重量的0.1-5％，例如0.10％、0.11％、0.12％、0.21％、0.29％、0.39％、1.78％、2.36％、3.69％、4.55％、4.69％、4.99％、5.00％等，优选0.5-2％。

本发明的优选技术方案为：

所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

优选地，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

进一步优选的，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

最优选的，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

本发明的目的之二是提供一种本发明所述重型汽车轮毂脂的制备方法，所述制备方法包括：皂化→脱水→炼制→调和→过滤→剪切→均质→研磨→脱气进行处理，所述剪切为循环剪切处理，所述循环剪切处理通过在润滑脂调和釜的循环管道上安装剪切器进行，所述剪切器由带有特殊孔径和孔分布的支撑板和剪切板相互扣合组成，图1-图6为所述剪切器的示意图。所述循环剪切是指润滑脂在管道中经支撑板流向剪切板完成被循环剪切过程，在剪切完成后经均质、研磨、脱气得到本发明所述的重型汽车轮毂润滑脂。优选地，所述支撑板孔的直径为4-10mm，例如4.0mm、4.1mm、4.3mm、5.3mm、6.8mm、7.2mm、8.7mm、9.8mm、10mm等，优选为6-8mm，支撑板孔的分布为0.7-1.1孔/cm²，例如0.7孔/cm²、0.71孔/cm²、0.85孔/cm²、0.95孔/cm²、1.01孔/cm²、1.09孔/cm²、1.1孔/cm²等，优选0.8-1.0孔/cm²；所述剪切板的孔直径为0.3-1.0mm，例如0.30mm、0.32mm、0.42mm、0.53mm、0.69mm、0.78mm、0.87mm、0.98mm、1.00mm等，优选0.3-0.5mm，剪切板孔分布为20-30孔/cm²，例如20孔/cm²、20.1孔/cm²、20.3孔/cm²、21.6孔/cm²、23.5孔/cm²、25.9孔/cm²、28.9孔/cm²、29.7孔/cm²、30孔/cm²等，优选24-26孔/cm²。

优选地，所述润滑脂的处理过程中，脱水阶段完成后加入分散剂；所述剪切器之前安装过滤器，所述过滤器的过滤网目数为40-200目，例如40目、41目、43目、48目、54目、62目、78目、92目、135目、167目、189目、199目、200目等，优选80-120目；所述均质过程中的均质压力为20-25MPa。

本发明所述的重型汽车轮毂脂的制备方法通过如下技术方案实现：

本发明所述重型汽车轮毂脂的制备方法包括：(1)将配方量或2/3-3/4配方量的基础油、稠化剂和水加入压力反应釜；(2)密封反应釜、升温行皂化和复合反应；(3)恒温，恒压，保持10-30分钟；(4)卸压至常压，转入冷却釜，并加入剩余配方量的基础油进行调合，加入清净分散剂和复配粘度指数改进剂，同时进行循环过滤剪切；(5)继续降温加入硼酸盐油剂、抗氧剂、磺酸盐防锈剂循环搅拌至均匀，通过均质泵出釜经脱气装置脱气灌装。

本发明步骤(1)中所述的水的加入是为了方便脂肪酸和金属锂发生皂化反应而加入的，皂化反应是本领域人员熟知的反应，本领域技术人员可以根据自己掌握的知识或查阅相关资料进行确定在步骤(1)中的水的加入量，本发明优选水的加入的质量为LiOH·H₂O的质量的2-4倍，例如2.1倍、2.2倍、2.7倍、3.5倍、3.7倍、4倍等。

优选地，本发明所述重型汽车轮毂脂的制备方法：(1)将配方量或2/3-3/4配方量的基础油、C12-C24的脂肪酸或羟基脂肪酸、C2-C12脂肪二元酸、LiOH·H₂O、水(质量为LiOH·H₂O的质量的2-4倍)加入压力反应釜；(2)密封反应釜，加热进行皂化和复合反应，升温过程中随着温度的升高将产生大量的水蒸汽，反应釜内压力升高；(3)设定自动卸压阀压力值为0.48MPa，当压力超过0.48MPa时，将自动卸压，保持压力在超过0.48MPa进行反应，继续升温至190℃-230℃，例如升温至190℃、191℃、202℃、210℃、220℃、228℃、230℃，优选升温至220℃，停止加热，恒温10-30分钟；(4)卸压至常压，转入冷却釜，并加入剩余配方量的基础油进行调合，当温度降至140-160℃加入分散剂和复配粘度指数改进剂，同时进行循环过滤剪切，剪切时间为2-4h；(5)继续降温至80-100℃加入硼酸盐油剂、抗氧剂、磺酸盐防锈剂，循环搅拌30-60min，通过均质泵出釜，均质泵压力控制在20-25MPa，出釜后经脱气装置脱气灌装。

本领域普通技术人员应该明了，如果步骤(1)加入的基础油为全部配方量的基础油，那么步骤(4)中就不必加入基础油；如果步骤(1)中加入的基础油为2/3-3/4配方量的基础油，则在步骤(4)中需要将剩余的基础油，即1/3-1/4配方量的基础油加入反应釜中，整个过程要保证加入的基础油的量恰好为配方中规定的量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明以基础油稠化抗微动磨损性能优良的复合锂皂稠化剂，并在制备过程中加入分散剂使润滑脂的结构更加稳定。分散剂在使用过程中一方面起到水分散剂的作用，能够将浸入轴承中的水分散为微粒，从而抑制阻碍油膜形成的水分的作用，增强脂的耐水性和水环境下的防锈性、极压抗磨性和使用寿命等，可在一定程度上延长水环境下轴承的使用寿命；另一方面，分散剂具有一定的中和能力和清净、分散性，可将氧化产物或混入的杂质等充分分散在润滑脂中，抑制其阻碍润滑的影响。同时，该润滑脂组合物通过加入粘度指数改进剂和后期循环剪切的工艺来解决轮毂脂粘附性和机械安定性间的矛盾，但含增粘剂的润滑脂经剪切后，润滑脂容易变软，而分散剂在其中又起到将其充分分散使润滑脂的结构更稳定的作用，进一步的提高脂的机械安定性。

(2)本发明所述润滑脂组合物在添加剂上使用不同类型增粘剂复配来增强润滑脂的粘附性，并经过本发明所述特制剪切器对脂进行循环剪切以提高其机械安定性等，剪切完成后经均质、研磨、脱气，最终得到一款具有优良抗磨极压性能、抗水性、粘附性、机械安定性、耐高温性、外观细腻度高的重型汽车轮毂润滑脂。

(3)本发明所述的润滑脂组合物专为重型汽车轮毂轴承润滑研制，具有优良的耐热性、粘附性、机械安定性、抗水性、极压抗磨性等，可以满足较苛刻条件下汽车轮毂轴承的润滑和防护。

附图说明

图1是本发明所述剪切器支撑板；

图2是本发明所述剪切器剪切板；

图3是本发明所述剪切器正面图；

图4是本发明所述剪切器背面图；

图5是本发明所述剪切器支撑板示意图；

图6是本发明所述剪切器剪切板示意图。

图5中剪切器支撑板示意图的尺寸说明：

(1)大圆直径217mm，柄长120mm，柄宽19mm；

(2)院内小孔直径范围6-8mm，小孔间距为2mm；

(3)最外圈小孔与大圆边间距范围为25-30mm；

(4)小孔位置排布如图所示。

图6中剪切器剪切板示意图的尺寸说明：

(1)大圆直径198mm，大圆上4个大孔为螺丝口，直径约为5mm；

(2)院内小孔直径范围0.4-0.8mm，小孔间距范围2-4mm；

(3)最外圈小孔与大圆边间距范围为18-22mm；

(4)小孔位置排布均匀，每平方厘米小孔数为24-26。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：(1)将124.9kg12-羟基硬脂酸与433.3kg的环烷基矿物油(所述环烷基矿物油40℃运动粘度为400～600mm²/s)和266.7kg石蜡基矿物油(所述石蜡基矿物油40℃运动粘度为90～110mm²/s)、41.1kg一水合氢氧化锂、42kg癸二酸和82.2kg的水加入压力反应釜；(2)密封反应釜，加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高；(3)设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至220℃，恒温10～30min；(4)然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150～160℃时，加入9kg分散剂磺酸钙、126kg复配粘度指数改进剂，并调合233.33kg环烷基基础油和石蜡基矿物油(质量比为1∶1)的基础油至规定的锥入度，同时开始循环过滤剪切，剪切2～4h；(5)冷却至80～100℃陆续加入45kg硼酸钾油剂、4.5kg烷基二苯胺、9kg双辛基ZDDP和18kg磺酸盐防锈剂，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜后经脱气装置脱气后即可进行灌装。

实施例2

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：(1)将124.9kg12-羟基硬脂酸与480kg烃类合成油(所述烃类合成油100℃运动粘度为13-18mm²/s)、41.1kg一水合氢氧化锂、42kg癸二酸和82.2kg水加入压力反应釜，密封反应釜；(2)加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高；(3)设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至220℃，恒温10～30min；(4)然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时，阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，同时将120kg酯类油(所述酯类油100℃运动粘度为15～20mm²/s)加入，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150～160℃时，加入8kg分散剂磺酸钙、90kg复配粘度指数改进剂，并调入200kg烃类合成油和酯类合成油(质量比为4∶1)的基础油，开始进行循环过滤剪切，剪切2～4h；(5)冷却至80～100℃陆续加入40kg硼酸钾油剂、8kg辛基/戊基二苯胺、8kg双辛基ZDDP和16kg磺酸盐防锈剂，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜后经脱气装置脱气后即可进行灌装。

实施例3

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：(1)将48kg羟基肉豆蔻酸与520kg酯型合成油/烃型合成油的组合(所述烃类合成油/烃型合成油的组合100℃运动粘度为10-14mm²/s)、30kg一水合氢氧化锂、42kg十二二酸和120kg水加入压力反应釜，密封反应釜；(2)加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高；(3)设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至220℃，恒温10～30min；(4)然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时，阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，同时将260kg酯类油(所述酯类油100℃运动粘度为17～20mm²/s)，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150～160℃时，加入60kg分散剂十二烷基苯磺酸钠、12kg乙丙共聚物和聚异丁烯(两者质量比为0.8∶1)，开始进行循环过滤剪切，剪切2h；(5)冷却至80～100℃陆续加入120kg硼酸钾油剂、24kg二辛基二苯胺、60kg丁辛基二硫代磷酸锌和24kg石油磺酸钡防锈剂，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜后经脱气装置脱气后即可进行灌装。

实施例4

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：(1)将240kg羟基棕榈酸与552kg酯型合成油/烃型合成油的组合(所述烃类合成油/烃型合成油的组合100℃运动粘度为11-16mm²/s)、70kg一水合氢氧化锂、50kg壬二酸和100kg水加入压力反应釜，密封反应釜；(2)加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高；(3)设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至230℃，恒温10～30min；(4)然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时，阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，同时将228kg酯类油(所述酯类油100℃运动粘度为17～19mm²/s)，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150～160℃时，加入12kg分散剂烯基丁二酰亚胺、20kg的聚甲基丙烯酸酯和乙丙共聚物(两者质量比为0.64∶1)，开始进行循环过滤剪切，剪切4h；(5)冷却至80～100℃陆续加入20kg硼酸钠油剂、3kg双十二烷基二苯胺、2.5kg伯/仲烷基二硫代磷酸锌和2.5kg石油磺酸钠，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜后经脱气装置脱气后即可进行灌装。

实施例5

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：(1)将20kg羟基棕榈酸与683.7kg酯型合成油/烃型合成油的组合(所述烃类合成油/烃型合成油的组合100℃运动粘度为13-17mm²/s)、20kg一水合氢氧化锂、44kg壬二酸和80kg水加入压力反应釜，密封反应釜；(2)加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高；(3)设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至190℃，恒温10～30min；(4)然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时，阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，同时将270.3kg酯类油(所述酯类油100℃运动粘度为14～16mm²/s)，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150～160℃时，加入2.4kg分散剂单烯基丁二酰亚胺、144kg乙丙共聚物和聚甲基丙烯酸酯(两者质量比为1∶1)，开始进行循环过滤剪切，剪切2～4h；(5)冷却至80～100℃陆续加入12kg硼酸钾油剂、1.2kg二辛基二苯胺、1.2kg二烷基二硫代磷酸锑和1.2kg二壬基萘磺酸钙防锈剂，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜后经脱气装置脱气后即可进行灌装。

对比例1

汽车轮毂专用润滑脂的制备方法：将124.9kg12-羟基硬脂酸与433.3kg环烷基矿物油(所述环烷基矿物油40℃运动粘度为400～600mm²/s)和266.7kg石蜡基矿物油(所述石蜡矿物油40℃运动粘度为90～110mm²/s)、41.1kg一水合氢氧化锂、42kg癸二酸和82.2kg的水加入压力反应釜，密封反应釜，加热升温，随着温度的升高，釜内压力同时升高，设定自动卸压阀压力为0.48MPa，保持釜内压力不高于0.48MPa下继续升温至220℃，恒温10-30min，然后卸压至常压(注意：须保证不跑料，刚开始卸压时，阀门不宜开得过大)，转入冷却釜，开启夹套冷却水冷却釜内物料，当温度降至150-160℃时，加入126kg复配粘度指数改进剂，并调合一定量的基础油(所加入的基础油的量，通过现场取样调配小样确定)至规定的锥入度，冷却至80～100℃陆续加入75kg硼酸盐油剂、37.5kg烷基二苯胺、15kg双辛基ZDDP和30kg磺酸盐防锈剂，混合搅拌30min后，均质泵出釜，压力控制在20～25MPa，出釜经脱气即可灌装。

实施例1-实施例2制备得到的汽车轮毂专用润滑脂与对比例1制备的润滑脂的理化性能比较如表1所示。

表1实施例1、2与对比例1的理化性能比较

由上表可显著发现，本发明在抗水淋、延长工作锥入度变化值、磨斑直径、轴承漏失等项目上均比对比例的效果好。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种重型汽车轮毂用润滑脂，包括基础油、稠化剂和添加剂，其特征在于：所述稠化剂为复合锂皂增稠剂，所述添加剂包括硼酸盐油剂、复配粘度指数改进剂、清净分散剂、胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂和磺酸盐防锈剂。

2.如权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂中基础油占润滑脂总重量的65-95％，优选70-85％；

优选地，所述基础油包括矿物油、半合成油、合成油中的1种或至少2种的组合；

优选地，所述基础油100℃的运动粘度控制在10-20mm²/s，优选控制在12-18mm²/s；

优选地，所述合成油为酯型合成油、烃型合成油或其任意比例的混合物。

3.如权利要求1或2所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂中复合锂皂增稠剂占润滑脂总重量的10-30％，优选15-25％；

优选地，所述复合锂皂稠化剂中复合剂优选C2-C12的脂肪二元酸中的1种或至少2种的组合，例如丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二二酸，优选癸二酸；

优选地，所述复合锂皂稠化剂中脂肪酸优选C12-C24的一元脂肪酸或一元羟基脂肪酸中的1种或至少2种的组合，例如月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、二十四酸、羟基硬脂酸、羟基棕榈酸、羟基硬脂酸，优选12-羟基硬脂酸。

4.如权利要求1-3任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂中硼酸盐油剂占润滑脂总重量的1-10％，优选3-6％；所述硼酸盐油剂优选自硼酸钾、硼酸钠、硼酸锂中的1种或至少2种的组合；

优选地，所述润滑脂中复配粘度指数改进剂占润滑脂总重量的1-10％，进一步优选2-6％；所述复配粘度指数改进剂优选聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙丙共聚物、氢化苯乙烯双烯共聚物、苯乙烯聚酯、无规聚丙烯中的两种进行复配；所述复配比例优选为0-1∶1，优选0.5-1∶1；或优选至少三种粘度指数改进剂进行复配，所述复配比例无特殊限定。

5.如权利要求1-4任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述清净分散剂占润滑脂总重量的0.2-5％，优选0.4-2％；所述分散剂优选自金属磺酸盐系分散剂、烯基丁二酰亚胺中的1种或至少2种的组合；优选地，所述分散剂HLB值为5-18；

优选地，所述润滑脂中胺型抗氧剂占润滑脂总重量的0.1-2％，优选0.3-1％；所述胺型抗氧化剂优选萘胺类抗氧化剂、二苯胺类抗氧化剂、对苯二胺类抗氧化剂中的1种或至少2种的组合，进一步优选二苯胺类抗氧剂中的1种或至少2种的组合，特别优选烷基二苯胺、双十二烷基二苯胺、辛基/戊基二苯胺、二辛基二苯胺中的1种或至少2种的组合。

6.如权利要求1-5任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述硫磷型抗氧剂占润滑脂总重量的0.1-5％，优选0.5-2％；所述硫磷型抗氧剂优选二烷基二硫代磷酸盐抗氧剂，进一步优选自双辛基二硫代磷酸锌、丁辛基二硫代磷酸锌、伯/仲烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代磷酸锑中的1种或至少2种的组合；

优选地，所述磺酸盐防锈剂占润滑脂总重量的0.1-5％，优选0.5-2％；所述磺酸盐防锈剂优选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡、磺酸钡、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸锌中的1种或至少2种的组合。

7.如权利要求1-6任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

优选地，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

进一步优选，所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

所述润滑脂各组分含量之和为100％；

或，

所述润滑脂按重量百分比包括以下组分：

8.一种如权利要求1-7任一项所述的重型汽车轮毂脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：皂化→脱水→炼制→调和→过滤→剪切→均质→研磨→脱气进行处理；

优选地，所述剪切为循环剪切处理，所述过滤由过滤器完成；

进一步优选，所述循环剪切处理通过在润滑脂调和釜的循环管道上安装剪切器进行，所述剪切器由带有小孔的支撑板和带有小孔的剪切板相互扣合组成；所述过滤器安装在剪切器之前。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述剪切器的支撑板孔的直径为4-10mm，优选为6-8mm，支撑板孔的分布为0.7-1.1孔/cm²，优选0.8-1.0孔/cm²；所述剪切板孔直径为0.3-1.0mm，优选0.3-0.5mm，剪切板孔分布为20-30孔/cm²，优选24-26孔/cm²；优选地，所述过滤器的过滤网目数为40-200目，优选80-120目；

优选地，在脱水阶段完成后加入分散剂；

优选地，所述均质过程中的均质压力为20-25MPa。

10.如权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将配方量或2/3-3/4配方量的基础油、稠化剂和水加入压力反应釜；(2)密封反应釜、升温行皂化和复合反应；(3)恒温，恒压，保持10-30分钟；(4)卸压至常压，转入冷却釜，并加入剩余配方量的基础油进行调合，加入清净分散剂和复配粘度指数改进剂，同时进行循环过滤剪切；(5)继续降温加入硼酸盐油剂、抗氧剂、磺酸盐防锈剂循环搅拌至均匀，通过均质泵出釜经脱气装置脱气灌装；

优选地，步骤(3)中所述恒温为190℃-230℃，优选220℃；所述恒压为控制恒定压力≤0.48MPa。

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