CN102690716A

CN102690716A - 一种多功能超极压抗磨润滑脂及其制备方法

Info

Publication number: CN102690716A
Application number: CN2011100740479A
Authority: CN
Inventors: 李瑞波
Original assignee: JIMMY TECHNOLOGY (SHENZHEN) CO LTD
Current assignee: JIMMY TECHNOLOGY (SHENZHEN) CO LTD
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明涉及一种具有超强极压抗磨性能的润滑脂及其制备方法，具体地说是以高碱值磺酸钙通过转相反应生成稠化剂，以高粘度和中粘度基础油复合为基础油并复合其他功能添加剂生成的一种润滑脂。先将复合基础油及磺酸钙加入反应釜搅拌混合，升温加入转相促进剂、冰乙酸和水升温，恒温反应，待转相完成后，加入氢氧化钙、脂肪酸和硼酸，恒温反应、升温脱水，加入抗氧剂，炼制，再将物料移至调合釜，共晶滚球添加剂，粘附改进剂，分散均化，过滤，脱气后为成品。本发明具有优良的抗水淋性能、优异的高低温性能、超强的极压抗磨性能、优良的泵送性能、突出的剪切安定性、防锈性能。

Description

一种多功能超极压抗磨润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种多功能超极压抗磨润滑脂及其制备方法，广泛应用于矿山、钢铁、水泥、电力等润滑脂使用环境苛刻的地方。

背景技术

矿山、钢铁、水泥、电力等企业有很多设备工作环境非常苛刻，有点处于长期重负荷工作，有的粉尘较多，有的长期工作在高温潮湿中，有的还长期受水冲刷，这些高温、多水、多尘、重负荷等苛刻条件对设备轴承等部位的影响是较大的，所造成的润滑材料消耗量、备件更换费用也是巨大的，因此此类设备轴承所用润滑脂的性能也提出了较高的要求。

钢铁冶炼企业的炼铁车间的炉前泥炮、铸铁机，中板厂、热轧厂的轧辊轴承，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、水冲刷严重。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。目前用于此类工作环境的润滑脂一般为复合铝基润滑脂、复合锂基润滑脂、脲基润滑脂、二硫化钼脂等。这些润滑脂因其综合性能有限而出现一些不良情况：变稀流失、轴承生锈、极压性大幅度下降。普通极压润滑脂在水和轴承剪切的共同作用下会变稀流失，其后果是导致轴承润滑不足、密封性能下降、粉尘等杂质会更容易进入轴承，引起轴承的非正常磨损。轴承还会因水的作用而生锈或腐蚀。水还会引起极压剂的水解产生有机酸腐蚀轴承，因此混入水的润滑脂极压性能会大幅度下降。以上种种问题导致生产设备无油或者缺油润滑，引起设备的磨损增大，严重时还将导致设备的损坏和影响正常生产，企业润滑成本增加，对环境的污染加剧。

US6403538中采用有机钼和硫化烯烃等多种极压抗磨剂复合以达到提高润滑脂的极压抗磨性，CN1235631A中采用硫代磷酸钼盐达到提高润滑脂的极压抗磨性，但均没有解决高温遇水时润滑脂抗水性能的问题。CN101921653A提出了一种合成高温润滑脂，其使用高粘度全合成的基础油，解决一定的问题，但是成本很高，不利于企业节约成本。

发明内容

本发明的目的是克服传统复合铝基脂、复合锂基脂、脲基脂、二硫化钼脂存在的不足，从而提供一种多功能超极压抗磨润滑脂的制备方法。本发明的一种多功能超极压抗磨润滑脂，具有优良的抗水淋性能、优异的高低温性能、超强的极压抗磨性能、优良的泵送性能、突出的剪切安定性、防锈性能。非常适合在矿山、钢、水泥、电力等存在高温、高湿、高粉尘、重负荷等苛刻环境下使用。很好地解决了这些环境下使用传统润滑脂存在的问题。

本发明的多功能超极压抗磨润滑脂的技术方案是：

将复合基础油和高碱值磺酸钙搅拌混合，加热升温至60-80℃，加入转相促进剂、冰乙酸、水，搅拌均匀，升温至80-100℃恒温60-120分钟；待物料转相完成后，升温至100-120℃，加入氢氧化钙(用2倍水调成乳膏)，脂肪酸、硼酸(用3倍热水溶解)进行皂化反应60-100分钟；升温至120-150℃脱水20-40分钟；加入抗氧剂，升温至200-220℃进行高温复合炼制10-30分钟；降温至100℃下加入共晶滚球添加剂，粘附改进剂，并用基础油调节锥入度，调合均匀后经均化、脱气、过滤后制得成品。

本发明所述多功能超极压抗磨润滑脂，各组分按质量分数计：

复合基础油30-70％；高碱值磺酸钙20-50％；转相促进剂3-10％；冰乙酸0.1-4％；水3-5％；

脂肪酸5-15％；硼酸0.5-5％；氢氧化钙1-5％；抗氧剂0.1-1％；共晶滚球添加剂1-8％；粘附改进剂2-6％。

本发明所述的复合基础油由高粘度基础油和低粘度基础油调合而成，其质量比例为5∶1～2∶1。

组成本发明所述的复合基础油的高粘度基础油可以是加氢矿物油、PAO合成油或者酯类合成油中的至少一种，其100℃运动粘度为20-50mm²/s。

组成本发明所述的复合基础油的低粘度基础油可以是加氢矿物油、PAO合成油或者酯类合成油中的至少一种，其100℃运动粘度为5-15mm²/s。

本发明所述的高碱值磺酸钙可为石油磺酸钙或者合成磺酸钙，其总碱值为350-450mgKOH/g。

本发明所述的转相促进剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、甲基溶纤剂、脂肪酸、芳香酸中的至少两种，其中至少包含一种酸。

本发明所述的脂肪酸为12-羟基硬脂酸或硬脂酸。

本发明所述的抗氧剂选自二苯胺、苯基-α-萘胺等胺类抗氧剂，或2，6-二叔丁基对甲酚(T501)、2，6-二叔丁基混合酚(T502)等酚类抗氧剂中至少1种。

本发明所述的共晶滚球添加剂为共晶滚球JPLUS-2000高效节能润滑油添加剂。

本发明所述的粘附改进剂选自高粘度液态聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、乙丙橡胶、苯乙烯-乙丙橡胶共聚物等中的至少一种。

本发明所使用的方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本发明所述多功能超极压抗磨润滑脂具有以下特色：

1.机械安定性

本发明超极压抗磨润滑脂的机械安定性非常好。延长工作锥入度(ASTM D217)测试结果表明在100,000次剪切后，工作锥入度变化极小。滚筒安定性测试(ASTM D1813)未见剪切破裂。所做的滚筒安定性测试使用改进的方法，加大了测试的苛刻度，将原来室温6小时改为65℃下100小时，测试结果未见明显软化。

2.负荷承载能力

本发明超极压抗磨润滑脂具有优异的极压性能，Timken OK负荷值(ASTM D2509)为27.2kg以上。四球极压性能为：负荷磨损指数100kgf，烧结负荷500kg。四球磨损性能(ASTM D2266)同样优异：磨痕直径小于0.40mm。

3.防锈性能

防锈测试评分(ASTM D1743)结果：本发明超极压抗磨润滑脂具有优异的防锈性能，很容易通过此试验，因为稠化剂本身就有良好的防锈性。将测试改为人工海水，超极压抗磨润滑脂的评分仍然合格。

4.热安定性

测试都显示出本发明超极压抗磨润滑脂优异的高温性能。

宽温滴点试验(ASTM D2265)：本发明超极压抗磨润滑脂在接近320℃时，仍未变成液体，然后冷却至室温，又变回原来的润滑脂结构，而复合锂基脂和聚脲脂没有变回原来的结构。

5.氧化安定性

氧弹安定性试验(ASTM D942)：500小时后的压降为1-3个PSI，1000小时后的压降为7-10个PSI，表明本发明超极压抗磨润滑脂优异的抗氧化性能，并且超越其它优质润滑脂的性能。

6.抗水性能

加水剪切试验(ASTM D217)：将此试验方法改为(标准方法为加入10％的水)润滑脂中加入50％的水，进行10万次剪切。试验结果表明本发明超极压抗磨润滑脂与试验前相比，实际上没有变化，而其它优质润滑脂则已开始塌陷或破裂。

抗水试验(ASTM D1264)：此试验中，本发明超极压抗磨润滑脂比其它优质润滑脂性能要好。

7.低温性能

美钢流动性试验(US Steel Mobility Test)：本发明超极压抗磨润滑脂中用于低温场合(NLGI 2)的矿物油产品，流动性大于60g/min，对应的合成油产品的流动性大于120g/min。

低温转矩试验(ASTM D1478)：本发明超极压抗磨润滑脂的矿物油低温产品(NLGI 2)在-40℃下的起始转矩小于6000g·cm。对应合成油产品的起始转矩小于3000g·cm。

具体实施方式

本发明所述的具体实施例可以在上述配比及温度范围内任意调整构成，并可以具体替换以下的两个实施例。凡属于本领域的普通技术人员能够结合专业知识所作的任何技术上的替换，均为本发明的一种实施例，且实施例并不限于以下两个。

实施例1

多功能超极压抗磨润滑脂，各组分按质量分数计：复合基础油40％；高碱值磺酸钙(TBN 400)35％；转相促进剂5％；冰乙酸1％；水5％；12-羟基硬脂酸7％；硼酸0.5％；氢氧化钙1％；抗氧剂T501 0.5％；共晶滚球添加剂JPLUS-2000 3％；粘附改进剂SV 251 2％。其中复合基础油由150BS∶500SN＝5∶1调和成。转相促进剂由12-羟基硬脂酸∶丁醇＝1∶1组成。

将复合基础油和高碱值磺酸钙搅拌混合，加热升温至60℃，加入转相促进剂、冰乙酸、水，搅拌均匀，升温至85℃恒温90分钟；待物料转相完成后，升温至110℃，加入氢氧化钙(用2倍水调成乳膏)，脂肪酸、硼酸(用3倍热水溶解)进行皂化反应60分钟；升温至130℃脱水30分钟；加入抗氧剂，升温至200℃进行高温复合炼制15分钟；降温至100℃下加入共晶滚球添加剂JPLUS-2000，粘附改进剂SV 251，并用基础油调节锥入度至2号，调合均匀后经均化、脱气、过滤后制得产品1。

实施例2

多功能超极压抗磨润滑脂，各组分按质量分数计：复合基础油47％；高碱值磺酸钙(TBN 415)28％；转相促进剂4％；冰乙酸0.8％；水4％；12-羟基硬脂酸7％；硼酸0.2％；氢氧化钙1％；抗氧剂T501 0.5％；共晶滚球添加剂JPLUS-2000 4％；粘附改进剂SV 251 3.5％。其中复合基础油由150BS∶500SN＝3∶1调和成。转相促进剂由12-羟基硬脂酸∶丁醇＝2∶1组成。

将复合基础油和高碱值磺酸钙搅拌混合，加热升温至60℃，加入转相促进剂、冰乙酸、水，搅拌均匀，升温至85℃恒温80分钟；待物料转相完成后，升温至110℃，加入氢氧化钙(用2倍水调成乳膏)，脂肪酸、硼酸(用3倍热水溶解)进行皂化反应60分钟；升温至130℃脱水30分钟；加入抗氧剂，升温至200℃进行高温复合炼制15分钟；降温至100℃下加入共晶滚球添加剂JPLUS-2000，粘附改进剂SV 251，并用基础油调节锥入度至2号，调合均匀后经均化、脱气、过滤后制得产品2。

表1实施例产品与某种复合铝基脂的性能比较

表1续

Claims

1.一种多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于，按如下生产工艺生产：

将复合基础油和高碱值磺酸钙搅拌混合，加热升温至60-80℃，加入转相促进剂、冰乙酸、水，搅拌均匀，升温至80-100℃恒温；待物料转相完成后，加入氢氧化钙，脂肪酸、硼酸进行皂化反应；升温至120-150℃脱水；加入抗氧剂，升温至200-220℃进行高温复合炼制；降温至100℃下加入共晶滚球添加剂，粘附改进剂，并用基础油调节锥入度，调合均匀后经均化、脱气、过滤后制得成品。

2.权力要求书1所述多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于各组分按质量分数计：复合基础油30-70％；高碱值磺酸钙20-50％；转相促进剂3-10％；冰乙酸0.1-4％；水3-5；脂肪酸5-15％；硼酸0.5-5％；氢氧化钙1-5％；抗氧剂0.1-1％；共晶滚球添加剂1-8％；粘附改进剂2-6％。

3.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的复合基础油由高粘度基础油和低粘度基础油调合而成，其质量比例为5∶1～2∶1。

4.根据权利要求3所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：组成所述的复合基础油的高粘度基础油可以是加氢矿物油、PAO合成油或者酯类合成油中的至少一种，其100℃运动粘度为20-50mm²/s。

5.根据权利要求3所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：组成所述的复合基础油的低粘度基础油可以是加氢矿物油、PAO合成油或者酯类合成油中的至少一种，其100℃运动粘度为5-15mm²/s。

6.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的高碱值磺酸钙可为石油磺酸钙或者合成磺酸钙，其总碱值为350-450mgKOH/g。

7.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的转相促进剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、甲基溶纤剂、脂肪酸、芳香酸中的至少两种，其中至少包含一种酸；所述的脂肪酸为12-羟基硬脂酸或硬脂酸。

8.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的抗氧剂选自二苯胺、苯基-α-萘胺等胺类抗氧剂，或2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚等酚类抗氧剂中至少1种。

9.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的共晶滚球添加剂为共晶滚球JPLUS-2000高效节能润滑油添加剂。

10.根据权利要求2所述的多功能超极压抗磨润滑脂，其特征在于：所述的粘附改进剂选自高粘度液态聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、乙丙橡胶、苯乙烯-乙丙橡胶共聚物等中的至少一种。