CN103266006B - 一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂的质量份数组成为：基础润滑脂100.0份，离子交换型磷酸锆盐材料1.0-10.0份，抗氧剂0.05-5.0份，防锈剂0-6.0份。其制备方法是将基础润滑脂、离子交换型磷酸锆盐材料、抗氧剂和防锈剂在室温～200℃下搅拌混合1-10h，利用三辊机或高压均质机研磨均化0.5-3h使之均匀，制得润滑脂产品.本发明具有良好极压抗磨减摩性能的优点。
Description
技术领域
本发明属于一种润滑脂及制备方法，具体涉及一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂及其制备方法。
背景技术
润滑脂是一种半固体或半流体产品,是由稠化剂稠化液体润滑剂而形成的分散体系，具有独特的流变性能。润滑脂由于其本身所固有的优良特性，不仅能满足一般的润滑要求，而且还具有常规润滑油所不能达到的极压、耐磨和密封要求，广泛应用于各类机械的传动和滑动部位。固体润滑添加剂是润滑脂中非常重要的一类添加剂，在润滑脂的润滑膜遭受到高强冲击负荷、高热、强辐射等情况下，可起到极压抗磨和补强的作用。目前为止，经典的固体润滑添加剂主要有二硫化钼、石墨等，它们相关的润滑脂专利报道非常多，诸如US3770634，US5158694，CN101988017A，CN102229844A，CN101974362A等。石墨、二硫化钼等物质具有优异的润滑作用，公认的原因是它们具有层状晶体结构。但由于钼属于不可再生的稀缺资源，使用成本会逐年升高，石墨必须在有水蒸气的工况下才能发挥最佳的润滑效果，润滑脂的密封性使其很难达到最佳使用状态；同时，二硫化钼和石墨都是黑色的物质，也在一定程度上限制了其应用范围。随着工业技术的发展，越来越多的机械设备需要在高温、高速、高负荷等苛刻条件下运行，对润滑脂性能的要求越来越高。因此开发新型的含有优质固体润滑添加剂材料的润滑脂，以适应多种工况的需求势在必行。以α-磷酸锆(分子式为Zr(HPO4)2·H2O)作为前驱体，通过离子交换法合成的LiZrPO、NaZrPO、KZrPO、FeZrPO、SrZrPO、MgZrPO、CaZrPO、BaZrPO、NiZrPO、CoZrPO、MnZrPO和ZnZrPO系列离子交换型磷酸锆盐材料(G.Alberti,U.Costantino and J.P.Gupta.J.inorg,nucl.Chem.,1974,36,2103-2107[G.阿尔贝蒂，U.蒂诺，J.P.古普塔，无机原子核化学，1974，36，2103-2107];Damodara M.Poojary andAbraham Clearfield.Inorg.Chem.,1994,33,3685-3688[达摩达拉M.Poojary，亚伯拉罕·克利尔菲尔德，无机化学，1994，33，3685-3688];G.Alberti,U.Costantino and M.Pelliccioni.J.inorg,nucl.Chem.,1973,35,1327-1338[G.阿尔贝蒂，U.蒂诺，M.Pelliccioni，无机原子核化学，1973，35，1327-1338];Sten Ahrland,
Albertsson,
Oskarsson,AimonNiklasson.J.inorg,nucl.Chem.,1970,32,2069-2078[斯登Ahrland，
Albertsson，
Oskarsson，Aimon Niklasson,无机原子核化学，1970，32，2069-2078];Abraham Clearfield and John M.Kalnins.J.inor.nucl.Chem.,1976,38,849-852[亚伯拉罕·克利尔菲尔德，约翰M.卡尔宁斯，无机原子核化学，1976，38，849-852])，具有与二硫化钼、石墨类似的层状结构，有望表现出良好的润滑性能，目前尚未有该系列离子交换型磷酸锆盐材料作为添加剂的润滑脂的报道。
发明内容
本发明的内容是提供一种具有良好极压抗磨减摩性能的含有离子交换型磷酸锆盐作为添加剂的润滑脂及其制备方法。
本发明润滑脂的质量份数组成为：
基础润滑脂100.0份，离子交换型磷酸锆盐材料1.0-10.0份，抗氧剂0.05-5.0份，防锈剂0-6.0份。
如上所述的基础润滑脂包括锂基基础润滑脂、聚脲基基础润滑脂或复合锂基基础润滑脂。
如上所述的锂基基础润滑脂由脂肪酸，基础油和氢氧化锂原料混合而成，其中脂肪酸5.0-30.0wt%，基础油70.0-95.0wt%，氢氧化锂为脂肪酸和基础油的质量总和的0.2-3.0%；
锂基基础润滑脂的制备方法：将1/3基础油倒入制脂釜中，启动搅拌器，加热升温至70～80℃，投入脂肪酸，待脂肪酸完全溶解，再加入预先溶于水的氢氧化锂溶液，温度控制在120～130℃之间，反应1-5h。皂化结束后加入1/3基础油，温度控制在200～220℃之间，持续10min后，停止加热。温度降到160～190℃时，加入1/3基础油，体系降温至100℃时，停止搅拌，用三辊机研磨均匀后即得锂基基础润滑脂。详尽的制备方法参见[朱廷彬，润滑脂技术大全(第二版)(M)，北京：中国石化出版社，2009，528-549]。
如上所述的聚脲基基础润滑脂是由氰酸酯、有机胺和基础油原料混合而成：其中氰酸酯4.75-18.5wt%，有机胺0.25-10.5wt%，基础油71.0-95.0wt%。
聚脲基基础润滑脂的具体制备方法：将1/2基础油和有机胺加入制脂釜中混合加热至80～120℃，将1/2基础油与异氰酸酯在自动混合器中混合并加热至80～120℃；将异氰酸酯-基础油混合物慢慢加入制脂釜中与有机胺-基础油混合物在搅拌条件下反应，反应温度一般控制在20～200℃，反应完成后，用三辊机研磨均匀后即得聚脲基基础润滑脂。详尽的制备方法参见[朱廷彬，润滑脂技术大全(第二版)(M)，北京：中国石化出版社，2009，588-628]。
如上所述的复合锂基润滑脂可以由脂肪酸、复合剂、氢氧化锂和基础油原料混合而成，其中脂肪酸4.0-10.0wt%，复合剂1.0-5.0wt%，氢氧化锂1.0-4.0wt%，基础油81.0-94.0wt%。
复合锂基润滑脂的制备方法：向制脂釜中加入1/3基础油，脂肪酸，升温熔化，慢慢加入1/2的氢氧化锂水溶液，温度为80～115℃。加完氢氧化锂溶液后，温度迅速升至130～180℃，使皂基脱水完全，物料快冷至90～115℃，加入复合剂，搅拌10min，慢慢加入1/2氢氧化锂水溶液，使复合剂皂化，温度升至130～180℃保持1h使脱水完全，迅速升温至200～220℃并保持20min，加入2/3基础油，使脂基迅速冷却，继续搅拌冷却至66℃，用三辊机研磨均匀后即得复合锂基基础润滑脂。详尽的制备方法参见[朱廷彬，润滑脂技术大全(第二版)(M)，北京：中国石化出版社，2009，560-570]。
如上所述的脂肪酸包括12-羟基硬脂酸或硬脂酸。
如上所述的基础油选自烃类基础油、酯类基础油、聚醚类基础油和硅油类基础油中的一种或几种。
所述的烃类基础油是指石蜡基矿物油、环烷基矿物油、中间基矿物油、合成烃或植物油；
所述酯类基础油是指双酯油、多元醇酯油、复酯油或偏苯三酸酯油；
所述聚醚类基础油是指环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷的聚醚；
所述硅油类基础油是指甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油或二苯基硅油。
如上所述的氰酸酯包括十八烷基异氰酸酯、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯。
如上所述的有机胺包括十八胺、苯胺、乙二胺或己二胺。
如上所述的复合剂为水杨酸、对羟基苯甲酸、癸二酸或硼酸。
如上所述的离子交换型磷酸锆盐材料为LiZrPO、NaZrPO、KZrPO、FeZrPO、SrZrPO、MgZrPO、CaZrPO、BaZrPO、NiZrPO、CoZrPO、MnZrPO或ZnZrPO系列离子交换型磷酸锆盐材料，制备方法是将α-磷酸锆(分子式为Zr(HPO4)2·H2O)作为前驱体，加入金属盐氯化物溶液，50-100℃下搅拌，回流或电位滴定0.1-10天进行离子交换，经过滤、蒸馏水洗涤，室温干燥后即可获得。具体的制备方法参见(G.Alberti,U.Costantino and J.P.Gupta.J.inorg,nucl.Chem.,1974,36,2103-2107[G.阿尔贝蒂，U.蒂诺，J.P.古普塔，无机原子核化学，1974，36，2103-2107];Damodara M.Poojary and Abraham Clearfield.Inorg.Chem.,1994,33,3685-3688[达摩达拉M.Poojary，亚伯拉罕·克利尔菲尔德，无机化学，1994，33，3685-3688];G.Alberti,U.Costantino andM.Pelliccioni.J.inorg,nucl.Chem.,1973,35,1327-1338[G.阿尔贝蒂，U.蒂诺，M.Pelliccioni，无机原子核化学，1973，35，1327-1338];StenAhrland,Albertsson,Oskarsson,Aimon Niklasson.J.inorg,nucl.Chem.,1970,32,2069-2078[斯登Ahrland，
Albertsson，
Oskarsson，Aimon Niklasson,无机原子核化学，1970，32，2069-2078];AbrahamClearfield and John M.Kalnins.J.inor.nucl.Chem.,1976,38,849-852[亚伯拉罕·克利尔菲尔德，约翰M.卡尔宁斯，无机原子核化学，1976，38，849-852])。
如上所述的抗氧剂包括含但不限于酚类，胺类，含硫、磷、氮化合物。常用的酚类抗氧化剂有2,6-二叔丁基对甲苯酚，2,6-二叔丁基混合酚或β-萘酚；常用的胺类抗氧剂是二苯胺，苯基-α-萘胺或苯基-β-萘胺；常用的含硫、磷、氮化合物抗氧剂是吩噻嗪。
如上所述的防锈剂包括含但不限于有机羧酸类防锈剂，有机胺类防锈剂，硫、氮杂环类防锈剂。常用的有机羧酸类防锈剂为烯基丁二酸；常用的有机胺类防锈剂是十二烯基丁二胺，2-氨乙基十七烯基咪唑啉十二烯基丁二胺或油酸十八烷胺；常用的硫、氮杂环类防锈剂是苯并三氮唑，十七烯基咪唑啉十二烯基丁二酸盐。
本发明润滑脂的制备方法包括如下步骤：
将基础润滑脂、离子交换型磷酸锆盐材料、抗氧剂和防锈剂在室温～200℃下搅拌混合1-10h，利用三辊机或高压均质机研磨均化0.5-3h使之均匀，制得润滑脂产品。
对所制得润滑脂产品进行减摩抗磨性能实验。实验按照SH/T0204-92进行，采用厦门天机MS-10J四球摩擦磨损试验机，电机转速1450±50r/min，温度75℃，负荷392N，时间60min。磨斑直径(WSD)越小，表明抗磨损性能越好；摩擦系数(μ)越小越好，代表能有效减少因摩擦而产生的能量损耗。
对所制得润滑脂产品进行极压性能实验。实验按照SH/T0202-92进行，采用厦门天机MS-10J四球摩擦磨损试验机，电机转速1770±50r/min，温度为室温，时间10s。最大无卡咬负荷(PB)、烧结负荷(PD)值越大，表明极压承载性能越好。
本发明的优点和有益效果如下：
(1)本发明首次报道含有离子交换型磷酸锆盐作为添加剂的润滑脂的制备，开发出了新型系列润滑脂。
(2)本发明的含有离子交换型磷酸锆盐作为添加剂的润滑脂在氧化，潮湿，真空，高辐射等环境下均可使用，在摩擦磨损条件下，可以在机械零件表面形成自修复保护膜，实现了对金属磨损的原位动态自修复，具有良好的极压抗磨减摩性能。
(3)由于不同的金属离子色泽不一样，因此获得的离子交换型层状磷酸锆材料的色泽变化丰富(白、红、蓝、绿等)，本发明报道的含有离子交换型磷酸锆盐作为添加剂的润滑脂的外观也具有一定的可调控性，使得润滑脂的应用范围更加广泛。
(4)本发明的制备含有离子交换型磷酸锆盐作为添加剂的润滑脂的制备方法简便易行，可实现自动化控制，能耗少，工业化前景广阔。
具体实施方式
下面是本发明的具体的实施方式，实施例仅是说明性的，不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
将31.7g PAO9倒入制脂釜中，启动搅拌器，加热升温至70℃，投入5.0g12-羟基硬脂酸，待12-羟基硬脂酸完全溶解，再加入预先溶于水的氢氧化锂溶液(含氢氧化锂0.2g)，温度控制在130℃，反应1h。皂化结束后加入31.7g PAO9，温度控制在200℃，持续10min后，停止加热。温度降到190℃时，加入31.7gPAO9，体系降温至100℃时，停止搅拌，用三辊机研磨均匀后即得锂基基础润滑脂1。
在150mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.05mol/L的LiCl溶液，50℃下搅拌、回流10天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得LiZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料LiZrPO3.0g，2,6-二叔丁基对甲苯酚5.0g与上述锂基基础润滑脂100.0g在室温下搅拌10h，利用三辊机研磨均化0.5h使均匀，制得润滑脂A。
| 样品号 | PB(N) | PD(N)WSD(mm)μ |
| 润滑脂A | 1372 | 39200.330.062 |
| 锂基基础润滑脂1 | 353 | 12350.600.090 |
实施例2
将23.3g100SN加入制脂釜中，启动搅拌器，加热升温至80℃，投入30.0g硬脂酸，待硬脂酸完全溶解，再加入预先溶于水的氢氧化锂溶液(含氢氧化锂3.0g)，温度控制在120℃，反应5h。皂化结束后加入23.3g100SN，温度控制在220℃，持续10min后，停止加热。温度降到160℃时，加入23.3g100SN，体系降温至100℃时，停止搅拌，用三辊机研磨均匀后即得锂基基础润滑脂2。
在150mL圆底烧瓶中加入2.0g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.45mol/L的NaCl溶液，70℃下搅拌、回流0.1天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得NaZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料NaZrPO10.0g，2,6-二叔丁基混合酚0.05g，烯基丁二酸6.0g与上述锂基基础润滑脂100.0g在100℃下搅拌混合1h，利用高压均质机均化3h使均匀，制得润滑脂B。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂B | 1568 | 4900 | 0.39 | 0.060 |
| 锂基基础润滑脂2 | 353 | 1235 | 0.62 | 0.089 |
实施例3
将30.0g二甲基硅油倒入制脂釜中，启动搅拌器，加热升温至75℃，投入10.0g硬脂酸，待硬脂酸完全溶解，再加入预先溶于水的氢氧化锂溶液(含氢氧化锂2.1g)，温度控制在125℃，反应3h。皂化结束后加入30.0g二甲基硅油，温度控制在210℃，持续10min后，停止加热。温度降到170℃时，加入30.0g二甲基硅油，体系降温至100℃时，停止搅拌，用三辊机研磨均匀后即得锂基基础润滑脂3。
在150mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.4mol/L的KCl溶液，68℃下搅拌、回流7天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得KZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料KZrPO1.0g，β-萘酚0.5g，十二烯基丁二胺1.0g与上述锂基基础润滑脂100.0g在50℃下搅拌混合2h，利用三辊机研磨均化1h使均匀，制得润滑脂C。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂C | 1372 | 4900 | 0.41 | 0.065 |
| 锂基基础润滑脂3 | 353 | 1235 | 0.58 | 0.088 |
实施例4
将29.0g聚乙二醇200倒入制脂釜中，启动搅拌器，加热升温至76℃，投入13.0g12-羟基硬脂酸，待12-羟基硬脂酸完全溶解，再加入预先溶于水的氢氧化锂溶液(含氢氧化锂1.0g)，温度控制在123℃，反应2h。皂化结束后加入29.0g聚乙二醇200，温度控制在210℃，持续10min后，停止加热。温度降到180℃时，加入29.0g聚乙二醇200，体系降温至100℃时，停止搅拌，用三辊机研磨均匀后即得锂基基础润滑脂4。
在100mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入30mL的0.25mol/L的FeCl3溶液，65℃下搅拌、回流8天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得FeZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料FeZrPO3.0g，吩噻嗪3.0g，2-氨乙基十七烯基咪唑啉十二烯基丁二胺3.0g与上述锂基基础润滑脂100.0g在100℃下搅拌混合3h，利用高压均质机均化1h使均匀，制得润滑脂D。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂D | 1235 | 4900 | 0.38 | 0.059 |
| 锂基基础润滑脂4 | 392 | 1235 | 0.59 | 0.091 |
实施例5
将35.5g液体石蜡和10.5g十八胺加入制脂釜中混合加热至120℃，将35.5g液体石蜡与18.5g十八烷基异氰酸酯在自动混合器中混合并加热至120℃；将十八烷基异氰酸酯-液体石蜡混合物慢慢加入制脂釜中与十八胺-液体石蜡混合物在搅拌条件下反应，反应温度控制在20℃，反应完成后，用三辊机研磨均匀后即得聚脲基基础润滑脂5。
在250mL圆底烧瓶中加入5.0g的α-磷酸锆样品，加入80mL的0.35mol/L的SrCl2溶液，90℃下搅拌、回流9天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得SrZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料SrZrPO 4.0g，二苯胺2.0g，油酸十八烷胺4.0g与上述聚脲基基础润滑脂100.0g在200℃下搅拌混合4h，利用三辊机研磨均化2h使均匀，制得润滑脂E。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂E | 1372 | 3920 | 0.43 | 0.065 |
| 聚脲基基础润滑脂5 | 353 | 1235 | 0.60 | 0.090 |
实施例6
将47.5g聚乙二醇400和0.25g苯胺加入制脂釜中混合加热至80℃，将47.5g聚乙二醇400与4.75g二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯在自动混合器中混合并加热至80℃；将二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯-聚乙二醇400混合物慢慢加入制脂釜中与苯胺-聚乙二醇400混合物在搅拌条件下反应，反应温度控制在200℃，反应完成后，用三辊机研磨均匀后即得聚脲基基础润滑脂6。
在200mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.45mol/L的MgCl2溶液，75℃下搅拌、电位滴定6天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得MgZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料MgZrPO 5.0g，苯基-β-萘胺2.5g，苯并三氮唑5.0g与上述聚脲基基础润滑脂100.0g在室温180℃下搅拌混合4h，利用高压均质机均化3h使均匀，制得润滑脂F。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂F | 1235 | 3920 | 0.42 | 0.063 |
| 聚脲基基础润滑脂6 | 353 | 1235 | 0.59 | 0.090 |
实施例7
将40.0g邻苯二甲酸二异癸酯和10.0g乙二胺加入制脂釜中混合加热至100℃，将40.0g邻苯二甲酸二异癸酯与2,4-甲苯二异氰酸酯在自动混合器中混合并加热至100℃；将2,4-甲苯二异氰酸酯-邻苯二甲酸二异癸酯混合物慢慢加入制脂釜中与乙二胺-邻苯二甲酸二异癸酯混合物在搅拌条件下反应，反应温度控制在100℃，反应完成后，用三辊机研磨均匀后即得聚脲基基础润滑脂7。
在500mL圆底烧瓶中加入15g的α-磷酸锆样品，加入150mL的0.05mol/L的CaCl2溶液，90℃下搅拌、电位滴定5天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得CaZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料CaZrPO 6.0g，β-萘酚5.0g，十七烯基咪唑啉十二烯基丁二酸盐6.0g与上述聚脲基基础润滑脂100.0g在100℃下搅拌混合5h，利用三辊机研磨均化3h使均匀，制得润滑脂G。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂G | 1372 | 4900 | 0.40 | 0.061 |
| 聚脲基基础润滑脂7 | 392 | 1235 | 0.57 | 0.087 |
实施例8
将45.0gPAG聚醚和4.0g己二胺加入制脂釜中混合加热至90℃，将45.0gPAG聚醚与6.0g1,6-己二异氰酸酯在自动混合器中混合并加热至90℃；将1,6-己二异氰酸酯-PAG聚醚混合物慢慢加入制脂釜中与己二胺-PAG聚醚混合物在搅拌条件下反应，反应温度控制在150℃，反应完成后，用三辊机研磨均匀后即得聚脲基基础润滑脂8。
在150mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.05mol/L的BaCl2溶液，80℃下搅拌、回流5天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得BaZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料BaZrPO 7.0g，吩噻嗪0.5g，烯基丁二酸1.0g与上述聚脲基基础润滑脂100.0g在130℃下搅拌混合7h，利用高压均质机均化2h使均匀，制得润滑脂H。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂H | 1372 | 4900 | 0.44 | 0.065 |
| 聚脲基基础润滑脂8 | 314 | 1235 | 0.63 | 0.093 |
实施例9
制脂釜中加入27.0gPAO9，4.0g12-羟基硬脂酸，升温熔化，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂0.5g)，温度为80℃。加完氢氧化锂溶液后，温度迅速升至130℃，使皂基脱水完全，物料快冷至90℃，加入1.0g水杨酸，搅拌10min，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂0.5g)，使水杨酸皂化，温度升至130℃保持1h使脱水完全，迅速升温至200℃并保持20min，加入54.0gPAO9，使脂基迅速冷却，继续搅拌冷却至50℃，用三辊机研磨均匀后即得复合锂基基础润滑脂9。
在100mL圆底烧瓶中加入0.5g的α-磷酸锆样品，加入30mL的0.2mol/L的NiCl2溶液，60℃下搅拌、回流3天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得NiZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料NiZrPO 8.0g，二苯胺4.0g，油酸十八烷胺4.0g与上述复合锂基基础润滑脂100.0g在室温下搅拌混合9h，利用三辊机研磨均化2h使均匀，制得润滑脂I。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂I | 1098 | 3920 | 0.40 | 0.063 |
| 复合锂基基础润滑脂9 | 353 | 1235 | 0.62 | 0.088 |
实施例10
制脂釜中加入31.3g100SN，10.0g硬脂酸，升温熔化，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂2.0g)，温度为115℃。加完氢氧化锂溶液后，温度迅速升至180℃，使皂基脱水完全，物料快冷至115℃，加入5.0g对羟基苯甲酸，搅拌10min，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂2.0g)，使对羟基苯甲酸皂化，温度升至180℃保持1h使脱水完全，迅速升温至220℃并保持20min，加入62.6g100SN，使脂基迅速冷却，继续搅拌冷却至70℃，用三辊机研磨均匀后即得复合锂基基础润滑脂10。
在150mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入50mL的0.3mol/L的CoCl2溶液，70℃下搅拌、回流2天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得CoZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料CoZrPO 9.0g，2,6-二叔丁基对甲苯酚3.0g，防锈剂4.0g与上述复合锂基基础润滑脂100.0g在150℃下搅拌混合7h，利用高压均质机均化2h使均匀，制得润滑脂J。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂J | 1372 | 4900 | 0.42 | 0.065 |
| 复合锂基基础润滑脂10 | 353 | 1235 | 0.61 | 0.089 |
实施例11
制脂釜中加入15.0gPAG聚醚和15.0g100SN，5.0g12-羟基硬脂酸，升温熔化，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂1.0g)，温度为100℃。加完氢氧化锂溶液后，温度迅速升至150℃，使皂基脱水完全，物料快冷至100℃，加入3.0g癸二酸，搅拌10min，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂1.0g)，使癸二酸皂化，温度升至140℃保持1h使脱水完全，迅速升温至210℃并保持20min，加入30.0gPAG聚醚和30.0g100SN，使脂基迅速冷却，继续搅拌冷却至66℃，用三辊机研磨均匀后即得复合锂基基础润滑脂11。
在350mL圆底烧瓶中加入1.5g的α-磷酸锆样品，加入100mL的0.1mol/L的MnCl2溶液，50℃下搅拌、回流10天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得MnZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料MnZrPO 5.0g，2,6-二叔丁基混合酚2.5g，防锈剂3.0g与上述复合锂基基础润滑脂100.0g在100℃下搅拌混合6h，利用三辊机研磨均化1h使均匀，制得润滑脂K。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂K | 1098 | 3089 | 0.51 | 0.081 |
| 复合锂基基础润滑脂11 | 314 | 980 | 0.64 | 0.094 |
实施例12
制脂釜中加入29.0g邻苯二甲酸二异癸酯，9.0g硬脂酸，升温熔化，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂0.75g)，温度为95℃。加完氢氧化锂溶液后，温度迅速升至170℃，使皂基脱水完全，物料快冷至105℃，加入2.5g硼酸，搅拌10min，慢慢加入氢氧化锂水溶液(含氢氧化锂0.75g)，使硼酸皂化，温度升至170℃保持1h使脱水完全，迅速升温至205℃并保持20min，加入58.0g邻苯二甲酸二异癸酯，使脂基迅速冷却，继续搅拌冷却至55℃，用三辊机研磨均匀后即得复合锂基基础润滑脂12。
在250mL圆底烧瓶中加入3.0g的α-磷酸锆样品，加入80mL的0.5mol/L的ZnCl2溶液，100℃下搅拌、回流1天，经过滤、蒸馏水洗涤后，室温干燥即可获得ZnZrPO离子交换型磷酸锆盐材料。
选用离子交换型磷酸锆盐材料ZnZrPO 3.0g，苯基-β-萘胺3.5g，十二烯基丁二胺4.5g与上述复合锂基基础润滑脂100.0g在室温下搅拌混合5h，利用高压均质机均化1h使均匀，制得润滑脂L。
| 样品号 | PB(N) | PD(N) | WSD(mm) | μ |
| 润滑脂L | 1235 | 3920 | 0.44 | 0.061 |
| 复合锂基基础润滑脂12 | 392 | 1569 | 0.56 | 0.086 |
Claims (4)
1.一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂，其特征在于润滑脂的质量份数组成为：
基础润滑脂100.0份，离子交换型磷酸锆盐材料1.0-10.0份，抗氧剂0.05-5.0份，防锈剂0-6.0份；
所述的基础润滑脂包括锂基基础润滑脂、聚脲基基础润滑脂或复合锂基基础润滑脂，锂基基础润滑脂由脂肪酸，基础油和氢氧化锂原料混合而成，其中脂肪酸5.0-30.0wt%，基础油70.0-95.0wt%，氢氧化锂为脂肪酸和基础油的质量总和的0.2-3.0%；聚脲基基础润滑脂是由氰酸酯、有机胺和基础油原料混合而成，其中氰酸酯4.75-18.5wt%，有机胺0.25-10.5wt%，基础油71.0-95.0wt%；复合锂基润滑脂由脂肪酸、复合剂、氢氧化锂和基础油原料混合而成，其中脂肪酸4.0-10.0wt%，复合剂1.0-5.0wt%，氢氧化锂1.0-4.0wt%，基础油81.0-94.0wt%；
所述的离子交换型磷酸锆盐材料为LiZrPO、NaZrPO、KZrPO、FeZrPO、SrZrPO、MgZrPO、CaZrPO、BaZrPO、NiZrPO、CoZrPO、MnZrPO或ZnZrPO离子交换型磷酸锆盐材料；
所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚，2,6-二叔丁基混合酚、β-萘酚；二苯胺，苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺或吩噻嗪；
所述的防锈剂为烯基丁二酸、十二烯基丁二胺、2-氨乙基十七烯基咪唑啉十二烯基丁二胺、油酸十八烷胺、苯并三氮唑或十七烯基咪唑啉十二烯基丁二酸盐。
2.如权利要求1所述的一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂，其特征在于所述的脂肪酸为12-羟基硬脂酸或硬脂酸；所述的基础油为烃类基础油、酯类基础油、聚醚类基础油和硅油类基础油中的一种或几种；所述的氰酸酯为十八烷基异氰酸酯、二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯；所述的有机胺为十八胺、苯胺、乙二胺或己二胺；所述的复合剂为水杨酸、对羟基苯甲酸、癸二酸或硼酸。
3.如权利要求2所述的一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂，其特征在于所述的烃类基础油是石蜡基矿物油、环烷基矿物油、中间基矿物油、合成烃或植物油；所述的酯类基础油是指双酯油、多元醇酯油、复酯油或偏苯三酸酯油；所述聚醚类基础油是环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷的聚醚；所述的硅油类基础油是甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油或二苯基硅油。
4.如权利要求1－3任一项所述的一种含有离子交换型磷酸锆盐添加剂的润滑脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将基础润滑脂、离子交换型磷酸锆盐材料、抗氧剂和防锈剂在室温～200℃下搅拌混合1-10h，利用三辊机或高压均质机研磨均化0.5-3h使之均匀，制得润滑脂产品。
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