CN103275799A - 一种炉前辊道润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炉前辊道润滑脂及其制备方法，其采用一种高粘度复合酯，配合石墨等抗磨润滑剂，使本发明润滑脂具有良好的高温润滑粘附性和抗承载能力，特别适合于炉前辊道轴承润滑。

Description

一种炉前辊道润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑脂领域，具体涉及一种适用于冶金行业炉前辊道轴承的润滑脂及其制备方法。

背景技术

炉前辊道是加热炉区的重要设备，其工况特殊复杂：高温、多水、多尘、重载、冲击负荷大。为了保证辊道轴承的使用寿命，对轴承的润滑提出了更高的要求。相比于由金属皂和无机材料作为增稠剂制备的润滑脂，聚脲润滑脂具有更优良的高温性、抗水性、润滑性和长寿命等特点，被越来越多的应用到炉前辊道润滑。CN101988022A公开了一种聚脲润滑脂，该润滑脂包括3%-5%的烷基萘，及10%-15%的由烷基胺和二异氰酸酯反应制备的稠化剂，具有较高的滴点、氧化安定性与抗磨性。CN102002414A公开了一种高温下不易硬化的聚脲润滑脂组合物，该组合物的稠化剂采用一元胺（脂肪族胺和芳香族胺）和二异氰酸酯反应制得。

以上聚脲润滑脂一般采用的都是低粘度的基础油，高温下存在粘附性不强的问题。CN101962593A公开了一种专用于冶金行业炉前辊道轴承润滑的聚脲基润滑脂，采用聚异丁烯作为粘附剂，三聚氰胺用作填充剂，提高了高温粘附性，但是三聚氰胺在高温下容易产生有毒气体，长期使用不利于生态环境保护。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是，提供一种新型炉前辊道润滑脂及其制备方法，采用一种高粘度复合酯，配合石墨等抗磨润滑剂，使本发明润滑脂具有良好的高温润滑粘附性和抗承载能力，特别适合于炉前辊道轴承润滑。

用于解决问题的方案

本发明的一个实施方式涉及一种炉前辊道润滑脂，其特征在于：其组成原料各组分的重量百分比为：

其中各组分总和为100wt%。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述二异氰酸酯为萘基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯中的一种或者多种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述脂肪胺为癸胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的一种或者多种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述芳香胺为苯胺、苄基胺和甲基苯胺中的一种或者多种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述环烷胺为环己胺。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述粘附剂为40℃时的运动粘度范围为40000-60000mm²/s的高粘度复合酯，优选为高粘度复合酯Priolube3986。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述抗氧剂为对辛基二苯胺或者苯基-2-萘胺中的一种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述固体添加剂为胶体石墨或鳞片石墨。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的炉前辊道润滑脂中所述基础油为酯类合成基础油、矿物油、醚类油或者硅油，优选为酯类合成基础油；所述酯类合成基础油优选为偏苯三酸酯。

本发明的一个实施方式进一步涉及所述炉前辊道润滑脂的制备方法，其包括以下步骤：

（1）按配方比例将占基础油总量40-50%的基础油与二异氰酸酯混合，加热到60-80℃溶解；

（2）将剩余的占基础油总量50-60%的基础油与脂肪胺混合，加热到60-80℃溶解，之后加入芳香胺和环烷胺，搅拌使之溶解；

（3）将（1）得到的溶液与（2）得到的溶液混合，打开风机，恒温搅拌，之后将温度升高至120℃，再继续升温至130-160℃，保温；

（4）冷却降温至100-120℃时，加入抗氧剂、粘附剂和固体添加剂，搅拌均匀，出釜。

发明的效果

本发明的润滑脂特别适用于冶金工业轧钢系统各种加热炉的炉前辊道高温、潮湿重负荷轴承的润滑，其有益效果主要表现为以下几个方面：（1）本发明以高粘度复合酯油为粘附剂的聚脲润滑脂在常温下具有更低的粘度和较好的泵送性，而在高温下又表现出更高的粘度，因而表现出了较好的高温粘附性；（2）本发明所用到的高粘度复合酯类油还可作为极压增强剂，提高润滑脂的极压性能；（3）石墨添加剂是一种优良的固体润滑剂，可改善聚脲润滑脂在高温下硬化导致的润滑不良的问题；（4）石墨添加剂在摩擦过程中沉淀、吸附在金属表面，减少了相对表面的粗糙度，起到保护金属表面和增强抗振动能力，适用于重负荷/冲击负荷或潮湿/污染环境下的高温摩擦部件。

具体实施方式

本发明涉及炉前辊道润滑脂，其特征在于：其组成原料各组分的重量百分比为：

其中各组分总和为100wt%。

在本发明所述的炉前辊道润滑脂中(A)二异氰酸酯可为萘基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯中的一种或者多种；(B)脂肪胺可为癸胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺的一种或者多种；(C)芳香胺可为苯胺、苄基胺和甲基苯胺中的一种或者多种；(D)环烷胺可为环己胺；(E)粘附剂为40℃时的运动粘度范围为40000-60000mm²/s的高粘度复合酯，优选为高粘度复合酯Priolube3986；(F)抗氧剂可为对辛基二苯胺或者苯基-2-萘胺中的一种；(G)固体添加剂为胶体石墨或鳞片石墨。(H)所述的基础油可为酯类合成基础油、矿物油、醚类油或者硅油，优选为酯类合成基础油。所述酯类合成基础油优选为偏苯三酸酯。

所述40℃时的运动粘度测定方法参照GB/T265。

本发明所述的二异氰酸酯、脂肪胺、芳香胺、环烷胺、粘附剂、抗氧剂、固体添加剂和基础油中使用的具体物质均可商购获得。

本发明进一步涉及所述炉前辊道润滑脂的制备方法，其包括以下步骤：

（1）按配方比例将占基础油总量40-50%的基础油与二异氰酸酯混合，加热到60-80℃溶解；

（2）将剩余的占基础油总量50-60%的基础油与脂肪胺混合，加热到60-80℃溶解，之后加入芳香胺和环烷胺，搅拌使之溶解；

（3）将（1）得到的溶液与（2）得到的溶液混合，打开风机，恒温搅拌，之后将温度升高至120℃，再继续升温至130-160℃，保温；优选恒温搅拌10-30min；优选保温20min-2h；

（4）冷却降温至100-120℃时，加入抗氧剂、粘附剂和固体添加剂，搅拌均匀，出釜。

以下提供本发明的实施例，其仅用于解释和说明的目的，并不限制本发明。

实施例1

向润滑脂制脂釜中加入300kg的偏苯三酸酯Emkarate1938（CrodaCompany,Inc，下同）和29.2kg二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯（艾科试剂），加热到75℃溶解，同时在另外一个放有300kg偏苯三酸酯Emkarate1938的反应釜中，加入6.6kg十八胺（南京金龙化工集团有限公司，下同），加热到75℃溶解，再加入14.8kg的环己胺（山东华阳集团，下同）和3.56kg苯胺（山东海华股份有限公司，下同），将反应釜中的混合溶液快速投入制脂釜中，打开风机，恒温搅拌10分钟后升温至120℃，再继续升温至150℃，保温20分钟，冷却降温至110℃，加入1.8kg对辛基二苯胺Vanlube81（R.T.Vanderbilt Company,Inc，下同），36kg高粘度复合酯Priolube3986（Croda Company,Inc，下同），36kg胶体石墨00#（上海华谊集团华原化工有限公司，下同），均质后出釜，用三辊研磨机研磨得成品。

实施例1的检测数据

实施例2

向润滑脂制脂釜中加入300kg石蜡基础油500SN（中海南联石化有限公司，下同）、32.3kg甲苯二异氰酸酯（上海试剂一厂），加热到80℃，溶解后，向反应釜中加入300kg500SN，加入9kg十二胺（南京市恒鑫化工有限公司），加热到80℃溶解，再加入21kg的环己胺和6.8Kg苯胺，把反应釜中的混合溶液加入到制脂釜中，打开风机，80℃保温搅拌15min，再升温至120℃，最后升温至160℃，保温1h。冷却降温至110℃，加入1.8kg对辛基二苯胺Vanlube81，60kg高粘度复合酯Priolube3986，48kg胶体石墨00#，均质研磨得成品。

实施例2的检测数据

对比例1

向润滑脂制脂釜中加入300kg的偏苯三酸酯Emkarate1938和29.2kg二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯（艾科试剂），加热到75℃溶解，同时在另外一个放有300kg偏苯三酸酯Emkarate1938的反应釜中，加入6.6kg十八胺，加热到75℃溶解，再加入14.8kg的环己胺和3.56kg苯胺，将反应釜中的混合溶液快速投入制脂釜中，打开风机，恒温搅拌10分钟后升温至120℃，再继续升温至150℃，保温20分钟，冷却降温至110℃，加入1.8kg对辛基二苯胺Vanlube81，36kg高粘度复合酯Priolube3986，36kg轻质碳酸钙（浙江雪峰碳酸钙有限公司），均质后出釜，用三辊研磨机研磨得成品。

对比例1检测数据

由实施例1和对比例1的四球试验数据可以看出，石墨的加入可以提高润滑脂的极压性能，所以实施例1的组合物更适合于炉前辊道工况要求。

对比例2

向润滑脂制脂釜中加入300kg的偏苯三酸酯Emkarate1938和29.2kg二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯（艾科试剂），加热到75℃溶解，同时在另外一个放有300kg偏苯三酸酯Emkarate1938的反应釜中，加入6.6kg十八胺，加热到75℃溶解，再加入14.8kg的环己胺和3.56kg苯胺，将反应釜中的混合溶液快速投入制脂釜中，打开风机，恒温搅拌10分钟后升温至120℃，再继续升温至150℃，保温20分钟，冷却降温至110℃，加入1.8kg对辛基二苯胺Vanlube81，36kg偏苯三酸酯Emkarate1938，36kg轻质碳酸钙（浙江雪峰碳酸钙有限公司），均质后出釜，用三辊研磨机研磨得成品。

对比例2检测数据

由实施例1和对比例2的四球试验数据可以看出，高粘度复合酯Priolube3986的加入也可以在一定程度上提高润滑脂的极压性能。此外，由于高粘度复合酯Priolube3986的粘度指数（250）较大，远大于偏苯三酸酯Emkarate1938（粘度指数为70），所以实施例1的组合物具有更优异的粘温性能和粘附性。

Claims (10)

1.一种炉前辊道润滑脂，其特征在于：其组成原料各组分的重量百分比为：

其中各组分总和为100wt%。

2.根据权利要求1所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述二异氰酸酯为萘基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯中的一种或者多种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述脂肪胺为癸胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的一种或者多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述芳香胺为苯胺、苄基胺和甲基苯胺中的一种或者多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述环烷胺为环己胺。

6.根据权利要求1-5任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述粘附剂为40℃时的运动粘度范围为40000-60000mm²/s的高粘度复合酯，优选为高粘度复合酯Priolube3986。

7.根据权利要求1-6任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述抗氧剂为对辛基二苯胺或者苯基-2-萘胺中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述固体添加剂为胶体石墨或鳞片石墨。

9.根据权利要求1-8任一项所述的炉前辊道润滑脂，特征在于，其中所述基础油为酯类合成基础油、矿物油、醚类油或者硅油，优选为酯类合成基础油；所述酯类合成基础油优选为偏苯三酸酯。

10.根据权利要求1-9任一项所述的炉前辊道润滑脂的制备方法，特征在于，其包括以下步骤：

（1）按配方比例将占基础油总量40-50%的基础油与二异氰酸酯混合，加热到60-80℃溶解；

（2）将剩余的占基础油总量50-60%的基础油与脂肪胺混合，加热到60-80℃溶解，之后加入芳香胺和环烷胺，搅拌使之溶解；

（3）将（1）得到的溶液与（2）得到的溶液混合，打开风机，恒温搅拌，之后将温度升高至120℃，再继续升温至130-160℃，保温；

（4）冷却降温至100-120℃时，加入抗氧剂、粘附剂和固体添加剂，搅拌均匀，出釜。