CN103305314A - 一种高分子兵器润滑油或精密仪器油及其制备工艺 - Google Patents

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相鹏
曹静
张龙
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Abstract

本发明属化工技术领域，具体涉及一种兵器润滑油或精密仪器油及其制备工艺。本发明所制备的高分子兵器润滑油或精密仪器油，其主要成分为一种均匀的高分子聚合物溶液，由于其良好的流变性能，使其具有出色的抗氧化性、耐磨性、低温性，可以防止积碳在武器上形成，并形成轻度的润滑油膜，防止腐蚀、防锈、除湿、解锈。本发明，一种高分子兵器润滑油或精密仪器油，其制备工艺经济环保，操作简单，制备过程中出现的废旧试剂药品可回收再利用。本发明主要针对高低温条件下各类兵器(武器)、精密仪器、轴承、齿轮等摩擦部位的润滑。另外，本发明产品可作为发动机，变速箱，机械加工的润滑油及润滑油添加剂。

Description

一种高分子兵器润滑油或精密仪器油及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种高分子兵器(武器)润滑油、精密仪器油、擦枪油、缝纫机油(主要成分为均匀的高分子聚合物液体)，以及其制备工艺和用途。产品具有低倾点、高闪点的特性，主要针对：高低温条件下各类兵器(武器)、精密仪器、轴承、齿轮等摩擦部位的润滑。另外，本发明产品可作为发动机，变速箱，机械加工的润滑油及润滑油添加剂。其化学性质稳定，不产生氧化垢，可防止机械卡死现象。还可用于裸露设施、设备表面，防锈蚀、防氧化。
背景技术
市场上大多兵器油和精密仪表油由基础油和特性添加剂组成。基础油大多为混合油，添加剂用来提供抗氧、防锈、抗腐蚀等特性。润滑油中加入特性添加剂组分越多，产品在使用过程中往往会出现一些不良效果，甚至导致添加剂的失效。
由于兵器(武器)、精密仪器、医用设备、计时仪器、流量仪器等的使用环境不同，因此所用润滑油的使用温度必须考虑高低温条件，一般的温度范围为：-55～+140℃，市场上多采用由粘温性极佳的低粘度合成润滑油，添加有抗氧化、防锈蚀等多种添加剂配制而成的耐低温润滑油。
目前，使用较广泛的兵器润滑油和精密仪器油包容：例一：美国瑞安勃生产的Bio-Arctic高性能枪械油是一种特别配方的、可最终生物降解的轻型润滑油，用来在特别低温下进行润滑。此产品由生物基础油和合成基础油及特别的添加剂配方而成。例二：长城牌特3，4，5，14，16号精密仪表油是以硅油和低凝点合成油调配而成。例三：埃科润滑剂EccoLube ME13-T是由粘温性极佳的低粘度酯类合成油，添加有抗氧化、防锈蚀等多种添加剂配制而成的耐低温仪表润滑油。
本发明制备的高分子兵器润滑油和精密仪器油，是一种全合成润滑油，可直接作为兵器润滑油和精密仪器油使用，也可与特定的抗氧、防锈、抗腐蚀等添加剂调配使用。产品具有优良的润滑性和胶体安定性，确保兵器、仪器性能稳定，保证其部件长期的正常润滑；极低的摩擦系数，消音效果好，提高精密兵器、精密仪器等运行效果；良好的低温启动性，确保兵器、仪器在低温环境下的正常启动；另外，还具有极佳的防锈防腐性，与金属和塑料相容性好。
发明内容
本发明的目的是公开一种高分子兵器润滑油和精密仪器油及其制备工艺。该专利产品主要针对兵器设备摩擦部位以及精密仪器、计时器的低温低扭矩、高精度微型轴承、齿轮轴心、滑轨轴心的终身润滑与防护。本发明是一种均匀的高分子聚合物溶液，适用温度范围：-60～+200℃，具有优异的抗氧化性和润滑性，蒸发损失极小；优异的抗磨损和耐摩性能，摩擦系数低；优良的高低温性能，低温转矩小，凝点极低；良好的防锈性能和防腐蚀性能，极长的使用寿命。
本发明高分子兵器润滑油和精密仪器油的制备工艺如下：
首先，催化剂溶液的配置以及整个制备过程需在惰性气体保护条件下进行。
将一定量的无水氯化铝、氯化铁、氯化钛、TaCl5、甲苯/氯苯/二氯甲烷的混合溶液在20～45℃下搅拌反应0.5～4.0小时。其中，无水氯化铝、氯化铁、氯化钛、TaCl5的用量均为0～2.0摩尔，可单独使用，也可其中两种、三种或者四种混合使用，甲苯/氯苯/二氯甲烷/环己烷的用量为0～100mL。制备好的催化剂溶液可装入瓶中密封避光保存，也可在瓶内填充一定的惰性气体(如氮气)保护，至于干燥通风处，或直接至于恒温4℃冰箱内。
其次，将制备好的催化剂溶液加入到干燥的高压反应釜中，通入0.1～5.0MPa的乙烯气体，40～100℃下搅拌反应4～48小时，此制备过程中的乙烯气体需经过除水除氧处理方可使用，反应结束后既得所需高分子聚合物溶液。
最后，高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物产品的精制，经过规定的乙烯聚合反应时间后，首先关闭乙烯气体的阀门，打开通风阀，释放多余高压乙烯气体，打开反应釜，将所得产物进行真空抽滤、减压蒸馏处理，即得所需的高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
具体实施方式
现通过下述实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
催化剂的制备：氯化钛用量0.08mmol，甲苯20mL。混合催化剂溶液的反应温度为20℃，反应时间0.5小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力0.4MPa，聚合反应温度55℃条件下反应6小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除甲苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例2
催化剂的制备：无水氯化铝与氯化钛摩尔比为1∶5，氯苯10mL。混合催化剂溶液的反应温度为20℃，反应时间1.0小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力0.4MPa，聚合反应温度60℃条件下反应8小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例3
催化剂的制备：无水氯化铝与TaCl5摩尔比为1∶1，二氯甲烷20mL。混合催化剂溶液的反应温度为25℃，反应时间1.0小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力0.6MPa，聚合反应温度60℃条件下反应8小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例4
催化剂的制备：无水氯化铝、氯化铁与氯化钛摩尔比为1∶5∶1，环己烷30mL。混合催化剂溶液的反应温度为25℃，反应时间1.5小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力0.6MPa，聚合反应温度80℃条件下反应8小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例5
催化剂的制备：无水氯化铝、氯化铁、氯化钛与TaCl5摩尔比为1∶2∶2∶1，二氯甲烷50mL。混合催化剂溶液的反应温度为30℃，反应时间1.5小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力0.8MPa，聚合反应温度80℃条件下反应8小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例6
催化剂的制备：无水氯化铝、氯化铁、氯化钛与TaCl5摩尔比为1∶1∶2∶2，二氯甲烷50mL。混合催化剂溶液的反应温度为30℃，反应时间1.5小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力1.0MPa，聚合反应温度80℃条件下反应12小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。
实施例7
催化剂的制备：氯化铁、氯化钛与TaCl5摩尔比为1∶2∶2，氯苯50mL。混合催化剂溶液的反应温度为30℃，反应时间1.5小时，得到制备高分子兵器润滑油和精密仪器油聚合物的催化剂溶液。
高分子聚合物液体的制备：在充满氮气且干燥的200mL高压反应釜中加入制备的催化剂溶液，通入进行脱水脱氧处理的乙烯气体，通换气3次，使反应釜中气体为单一的乙烯。在乙烯气体的压力1.5MPa，聚合反应温度80℃条件下反应12小时；然后终止反应，过滤催化剂，减压蒸馏去除氯苯、未反应单体乙烯和部分易挥发的小分子聚合物，得到高分子兵器润滑油和精密仪器油产品。

Claims (7)

1.一种高分子兵器润滑油或精密仪器油及其制备工艺，其特征在于：高分子兵器润滑油或精密仪器油的主要成分为均匀的高分子聚合物液体，其主要应用领域为：枪械、军用兵器、各类精密仪器、仪表的轴承、转轴、齿轮及其它摩擦部位的长寿命润滑。除此之外，还可用于高、低温发动机，变速箱，液压，齿轮润滑剂和许多工业加工油等应用中，也可作添加剂使用。
2.根据权利要求书1所述的一种高分子兵器润滑油或精密仪器油，其主要成分为均匀的高分子聚合物液体，适用温度范围：-60～+200℃。
3.根据权利要求书1所述的高分子兵器润滑油或精密仪器油及其制备工艺，其特征在于：高分子兵器润滑油或精密仪器油的制备及精制。
4.根据权利要求书3所述的高分子兵器润滑油或精密仪器油的制备，其特征在于，催化剂原料包括：无水氯化铝、氯化铁、氯化钛、TaCl5、甲苯/氯苯/二氯甲烷/环己烷。其中，无水氯化铝、氯化铁、氯化钛、TaCl5的用量均为0～2.0摩尔，可单独使用，也可其中两种、三种或者四种混合使用，甲苯/氯苯/二氯甲烷/环己烷的用量为0～100mL。
5.根据权利要求书3所述的高分子兵器润滑油或精密仪器油的制备，其特征在于，无水氯化铝、氯化钛、TaCl5、甲苯/氯苯/二氯甲烷的混合催化剂溶液在20～45℃下搅拌反应0.5～4.0小时，此过程需在惰性气体保护下进行。
6.根据权利要求书3所述的高分子兵器润滑油或精密仪器油的制备，其特征在于，将权利要求书5所述的制备好的催化剂溶液加入到干燥的高压反应釜中，通入0.1～5.0MPa的乙烯气体，40～100℃下搅拌反应4～48小时，此制备过程中的乙烯气体需经过除水除氧处理方可使用，反应结束后既得所需高分子聚合物溶液。
7.根据权利要求书3所述的高分子兵器润滑油或精密仪器油的精制，其特征在于，经过规定的乙烯聚合反应时间后，首先关闭乙烯气体的阀门，打开通风阀，释放多余高压乙烯气体，打开反应釜，将权利要求6制得的产物进行真空抽滤、减压蒸馏处理，即得所需的高分子兵器润滑油或精密仪器油产品。
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