CN103045334A - 开式齿轮润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开式齿轮润滑脂，包括以下成份：基础油50-90重量份，稠化剂4-10重量份；抗氧化剂1-3重量份；极压抗磨剂1-5重量份；固体抗磨剂1-5重量份；黏附剂10-20重量份。另外，本发明还提供了该开式齿轮润滑脂的制备方法。本发明提供的开式齿轮润滑脂，具有成份简单、成本较低的优点，同时还具有较强的粘附能力、优良的润滑性、良好的节油性和较强的极压抗磨性。并且，在较大的温度范围内能够保持脂状稠度，从而方便操作人员使用。

Description

开式齿轮润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种润滑脂，特别涉及一种开式齿轮润滑脂及其制备方法。

背景技术

齿轮传动方式主要包括三种：开式齿轮传动、半开式齿轮传动和闭式齿轮传动。其中，开式齿轮传动是指：在齿轮外面没有安装有防尘罩或机壳，因此齿轮完全暴露在外面的传动方式。由于开式齿轮传动方式具有机械设计灵活、使用简单、成本低廉等优点，因此，普遍应用于特大型的旋转设备上，例如：磨碎机、干燥机、矿山电铲等。

由于开式齿轮传动装置的齿轮完全暴露在外面，因此，一方面，齿轮工作时，外界杂物极易侵入；另一方面，由于齿轮工作条件较恶劣，因此，轮齿非常容易磨损。所以，为了延长齿轮的使用寿命，开式齿轮工作时，常常需要使用开式齿轮润滑剂。

现有开式齿轮润滑剂主要为沥青质润滑剂，该种润滑剂利用沥青作为增稠剂，由于润滑剂的粘附性较差，所以通常只能应用于齿轮转速低、操作温度低的工况条件下，具有较大的使用局限性。

专利申请CN101235338B公开了一种开式齿轮润滑脂组合物，包括以下成份：矿物油20-60％，合成油20-30％，稠化剂2-6％，抗氧剂0.3-1％，油溶性抗磨极压剂1-15％，固体添加剂3-20％，防锈剂1-3％。该发明公开的润滑脂组合物具有较好的抗水性、粘附性和抗磨极压性。但该发明存在的主要问题为：成份比较复杂，尤其需要额外添加防锈剂来解决防锈问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种开式齿轮润滑脂，具有质份简单、成本较低的优点，同时还具有较强的粘附能力，能够在齿轮表面形成牢固的油膜，既保护齿面不受磨损，同时又能具有良好的防锈作用，从而延长开式齿轮的使用寿命；而且本发明所提供的润滑脂在较大的温度范围内能够保持脂状稠度，方便操作人员使用。

本发明第一目的为提供一种开式齿轮润滑脂，包括以下成份：

优选的，包括以下成份：

更优选的，包括以下成份：

优选的，所述稠化剂选自锂皂、钠皂、钙皂、铝皂、复合钙皂、复合锂皂中的一种或几种；所述抗氧化剂为受阻型酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂的混合物；所述极压抗磨剂为硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、有机金属类抗磨剂、硼类抗磨剂中的一种或几种；所述固体抗磨剂为石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或几种。

优选的，所述黏附剂为沥青。

优选的，所述基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油或矿物油；所述稠化剂为锂皂，所述锂皂为12-OH硬酯酸锂；所述受阻型酚类抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，所述胺类抗氧化剂烷基二苯胺；所述极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂。

优选的，所述固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为1-10μm。

优选的，所述二硫化钼的粒度为3-8μm；优选为4-7μm；更优选为5μm。

本发明人在对开式齿轮润滑脂进行研究的过程中，进行了大量的实验，从制备润滑脂所需的成份和配比进行反复筛选，最终确定了上述配方。上述配方中，一方面所使用的成份种类较少，不仅易于操作人员操作，降低生产工序，还能有效降低开式齿轮润滑脂的制备成本；另一方面，通过该配方所制备的润滑脂的粘附性较强，并且能够在较大的温度范围内保持脂状稠度，从而更能够满足开式齿轮使用过程中特殊工况的需求。

本发明第二目的在于提供一种上述开式齿轮润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到80-90℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1-2小时；

(2)将步骤(1)所得混合物匀速降温到40-50℃，搅拌下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1-2小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

优选的，步骤(2)中降温速度为1-2℃/min，搅拌速度为1000-1200转/min。

因此，本发明提供的开式齿轮润滑脂的制备方法，具有工艺简单的特点，适宜工业化生产。通过该制备方法制备得到的开式齿轮润滑脂，经实验证明，具有较强的粘附能力、优良的润滑性、良好的节油性和较强的极压抗磨性。并且，在较大的温度范围内能够保持脂状稠度，从而方便操作人员使用。

具体实施方式

实施例一

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为钠皂；抗氧化剂为烷基二苯胺和4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)的混合物，极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂，固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为10μm，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到85℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1.5小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以1.5℃/min速度匀速降温到45℃，1100转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1.5小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

实施例二

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为12-OH硬酯酸锂和复合锂皂的混合物；抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，极压抗磨剂为硫类抗磨剂，固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为1m，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到85℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1.5小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以1.8℃/min速度匀速降温到42℃，1100转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1.9小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

实施例三

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为复合钙皂；抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂，固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为10μm，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到85℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1.5小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以1.5℃/min速度匀速降温到45℃，1200转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1.9小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

实施例四

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为12-OH硬酯酸钾；抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂，固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为8μm，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到85℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1.8小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以1.2℃/min速度匀速降温到43℃，1100转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1.8小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

实施例五

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为锂皂和钠皂混合物；抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，极压抗磨剂为磷类抗磨剂，固体抗磨剂为二硫化钼和聚四氟乙烯的混合物，该二硫化钼的粒度为5μm，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到90℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌2小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以2℃/min速度匀速降温到50℃，1000转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1.5小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

实施例六

配方：

其中，基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油，稠化剂为12-OH硬酯酸锂；抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂，固体抗磨剂为石墨，黏附剂为沥青。

制备方法：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到80℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1小时；

(2)将步骤(1)所得混合物以1.5℃/min速度匀速降温到50℃，1200转/min搅拌速度下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌2小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

试验例1

本试验例用于检测本发明实施例1-6制备得到的开式齿轮润滑脂的各种控能参数，实验结果见表1。

表1

比较例1

以本发明实施例1制备得到的开式齿轮润滑脂为样品1；专利申请CN101235338B公开的开式齿轮润滑脂为样品2；德国弗克化学品有限公司生产的开式齿轮润滑脂为样品3，比较各样品在不同温度下的针入度，单位：0.1mm，试验结果见表2。

表2

	样品1	样品2	样品3
				150℃	386	428	429
120℃	380	416	413
				90℃	375	401	392
60℃	364	386	385
				30℃	360	378	373
0℃	315	332	320
				-15℃	280	296	296
-30℃	240	231	251

从上表可以看出，与样品2和样品3相比，本发明制备得到的开式齿轮润滑脂在较宽的温度范围内针入度变化情况最小，而样品2和3在低温下变硬明显，在较高温度下变软明显。因此，本发明制备得到的开式齿轮润滑脂的使用温度范围更广。

对本发明其他实施例也进行了相同的实验，实验结果相似。

比较例2

本比较例用于比较样品1-3的粘附性。其中，样品1-3代表的产品种类与比较例1相同。

25℃下，将各种开式齿轮润滑脂2.0g均匀涂在齿轮上，使齿轮以300转/分的速度旋转1小时，收集并称量摔出的润滑脂的重量，计算摔出百分数，实施结果见表3。

表3

	样品1	样品2	样品3
				摔出重量比/％	15	40	35

从上表可以看出，本发明制备得到的开式齿轮润滑脂的粘附性优于样品2和样品3。

对本发明其他实施例也进行了相同的实验，实验结果相似。

Claims (10)

1.一种开式齿轮润滑脂，其特征在于，包括以下成份：

2.根据权利要求1所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，包括以下成份：

3.根据权利要求2所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，包括以下成份：

4.根据权利要求1所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，所述稠化剂选自锂皂、钠皂、钙皂、铝皂、复合钙皂、复合锂皂中的一种或几种；所述抗氧化剂为受阻型酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂的混合物；所述极压抗磨剂为硫类抗磨剂、磷类抗磨剂、硫磷类抗磨剂、有机金属类抗磨剂、硼类抗磨剂中的一种或几种；所述固体抗磨剂为石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于：所述黏附剂为沥青。

6.根据权利要求1所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，所述基础油为40℃运动粘度为680mm²/s的合成油或矿物油；所述稠化剂为锂皂，所述锂皂为12-OH硬酯酸锂；所述受阻型酚类抗氧化剂为4，4-亚甲基双(2，6二叔丁基酚)，所述胺类抗氧化剂为烷基二苯胺；所述极压抗磨剂为硫磷类抗磨剂。

7.根据权利要求1所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，所述固体抗磨剂为二硫化钼，该二硫化钼的粒度为1-10μm。

8.根据权利要求7所述的开式齿轮润滑脂，其特征在于，所述二硫化钼的粒度为3-8μm；优选为4-7μm；更优选为5μm。

9.一种权利要求1-8任一项所述开式齿轮润滑脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向反应容器中加入配方量的基础油，加热到80-90℃，搅拌下加入配方量的稠化剂，恒温搅拌1-2小时；

(2)将步骤(1)所得混合物匀速降温到40-50℃，搅拌下依次加入配方量的抗氧化剂、极压抗磨剂、固体抗磨剂和黏附剂，继续恒温搅拌1-2小时后，经过滤、脱气、均化后即得成品。

10.根据权利要求9所述的开式齿轮润滑脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中降温速度为1-2℃/min，搅拌速度为1000-1200转/min。