CN103266000B - 环境友好重负荷工程机械专用脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的环境友好重负荷工程机械专用脂，由以下列成分组成：基础油70%～80%，稠化剂20%～15%，其他添加剂10%～5%。以聚内烯烃PIO与癸二酸二辛酯复合作为基础油，复合锂钙皂为稠化剂。本工程机械专用脂的综合性能好，各项性能指标均达到使用要求。不仅具有良好的高低温性能、粘温性能、氧化安定性、机械安定性、胶体安定性、防锈性、抗水性、极压性、抗磨损性、添加剂溶解性、可生物降解性，且能同时满足工程机械各回转机构包括齿轮和轴承的润滑、密封性要求，可有效延长工程机械上述结构的使用寿命，有利于保护环境，实现节能、减排、减少颗粒物排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境友好重负荷工程机械专用脂及其制备方法。
背景技术
随着机械制造技术水平的发展，工程机械已被广泛应用于各个领域，工程机械在运行过程中，其各个轴销、回转支承以及回转机构不可避免会承受低速、高负荷，还有冲击载荷的作用，使机械所传递的一部分能量损失，效率降低。恶劣的工作环境条件，对工程机械的可靠性也提出了更高要求，而润滑是重要的环节之一。润滑脂可以在两表面之间形成润滑脂膜承受部分或全部载荷，并将两个摩擦表面分开，使金属与金属之间的摩擦转化成具有较低剪切强度的脂膜之间的内摩擦，从而降低运动时的摩擦阻力、表面磨损和能量损失，并防止表面腐蚀，使运动副运转平稳，提高机械效率。同时，工程机械润滑脂的质量及性能也直接影响着工程机械各个轴销、回转支承以及回转机构的使用寿命。
目前，工程机械各个轴销、回转支承以及回转机构所使用的润滑脂仍以矿物型为主；由于矿物油生物降解性差而难以分解，造成自然环境污染日益严重。随着人们对环境保护越来越重视，具有生物降解性的润滑剂越来越多地被重视和使用。为此，本发明致力于提供一种生物降解性好的环境友好型重负荷工程机械专用脂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高低温性能、粘温性能、氧化安定性、机械安定性、胶体安定性、防锈性、抗水性、极压性、抗磨损性、添加剂溶解性、可生物降解性良好、可延长工程机械回转结构寿命的环境友好重负荷工程机械专用脂及其制备方法。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
采用聚内烯烃(PIO)与癸二酸二辛酯复合作为环境友好型重负荷工程机械专用脂的基础油，复合锂钙皂为稠化剂，配合多种复合添加剂，各原料组分及其质量百分数为：
| 组分 | 含量（质量百分比） |
| 基础油 | 70%～80% |
| 稠化剂 | 20%～15% |
| 极压抗磨剂 | 3%～5% |
| 抗氧剂 | 0.5%～3% |
| 防锈剂 | 0.008%～0.01% |
| 抗水剂 | 0.3%～0.8% |
| 填充剂 | 0.8%～1.2% |
基础油是质量比为50%～60%的聚内烯烃(PIO)与50%～40%的癸二酸二辛酯复合。
稠化剂是复合锂钙皂。
极压抗磨剂是质量比为40%～50%的二苄基二硫化物与60%～50%的烷基磷酸酯胺盐复合。
抗氧剂是质量比20%～30%的二烷基二硫代磷酸氧钼油溶性有机钼、30%～40%的杂环化合物与50%～30%的N-苯基-α-萘胺复合。
防锈剂是质量比30%～40%的羊毛脂镁皂与70%～60%的十二烯基丁二酸两者复合。
抗水剂是碳酸锆铵。
填充剂是石墨。
环境友好重负荷工程机械专用脂的制备方法为：
首先预制硬脂酸钙皂，在锂基皂现场制备、脱水，温度升到130℃时加入预制钙皂，升温到170℃，调整游离酸碱，再加入复合基础油（聚内烯烃与癸二酸二辛酯），继续升温直至全熔。然后再加入极压抗磨剂、抗氧剂、防锈剂、抗水剂以及填充剂，待熔化均匀后出反应釜，在铁盘内自然冷却，经过5～6次研磨即得成品。
本发明的环境友好重负荷工程机械专用脂的显著优点有：
1.综合性能好，各项性能指标均达到使用要求。不仅具有良好的高低温性能、粘温性能、氧化安定性、机械安定性、胶体安定性、防锈性、抗水性、极压性、抗磨损性、添加剂溶解性、可生物降解性，且能同时满足工程机械各连接轴销、回转支承、回转机构（包括齿轮和轴承）的润滑、密封性要求，可有效延长工程机械上述结构的使用寿命，有利于保护环境，实现节能、减排、减少颗粒物排放。
2.本发明的专用脂组合物不仅可使用于工程机械设备的摩擦副中，而且还可以推广应用于矿山机械和农业机械的各个轴销、回转支承、回转机构的润滑与密封。
具体实施方式
本发明将以蓖麻油为原料生产的癸二酸二辛酯作为工程机械专用脂的基础油之一，其具有优良的高低温性能、润滑性能、防腐性、粘温性能、低挥发性、可生物降解性等优点，与聚内烯烃(PIO)复合作为环境友好型重负荷工程机械专用脂的基础油，有优异的低温性能、高温抗氧化性、抗磨损能力强，基础油粘度受温度影响很小；保护了工程机械各个轴销、回转支承以及回转机构的磨损和腐蚀，延长了工程机械各个轴销、回转支承以及回转机构的使用寿命。
本发明还加入了多种功能添加剂和稠化剂，采用人工神经网络算法进行多种功能添加剂的作用、特性进行数学模型模拟计算和筛选，有针对性的对多种功能添加剂筛选和预测，研究它们的配伍性；采用遗传算法进行最优化配方的选取，寻求获得不同规格、性价比的重负荷工程机械专用脂组分。所采用的添加剂以复合型添加剂的形式出现，充分利用性能优良的单剂，和诸多的附剂进行合理配伍，寻求添加剂的协同效应，从而构成性能优良的复合剂，满足实际工况的需要，最终得到环境友好重负荷工程机械专用脂配方。
实施例1：
将下列质量比的组分调和而成：
以上组分总和为100%。
实施例2：
将下列质量比的原料调和而成：
以上组分总和为100%。
实施例3：
将下列质量比的原料调和而成：
以上组分总和为100%。
经过省级技术监督部门测定，本发明产品各项理化指标均达到使用要求，表1为实施例1的各项理化指标：
表1 环境友好型重负荷工程机械专用脂的理化指标
Claims (1)
1.一种环境友好重负荷工程机械专用脂，其特征是各组分质量百分数为：
以上组分百分数总和为100％；
其中：
基础油是质量比50％～60％的聚内烯烃PIO与50％～40％的癸二酸二辛酯复合；
稠化剂是复合锂钙皂；
极压抗磨剂是40％～50％的二苄基二硫化物与60％～50％的烷基磷酸酯胺盐复合；
抗氧剂是20％～30％的二烷基二硫代磷酸氧钼油溶性有机钼、30％～40％的杂环化合物与50％～30％的N-苯基-α-萘胺复合，三组分百分数总和为100％；
防锈剂是30％～40％的羊毛脂镁皂与70％～60％的十二烯基丁二酸两者复合；
抗水剂是碳酸锆铵；
填充剂是石墨。
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