CN103555408B - 起重机伸缩臂润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种起重机伸缩臂润滑脂组合物及制备方法，起重机伸缩臂润滑脂的组合物；包括基础油：其含量为52～86%；稠化剂：8～25%；添加剂：6～23%；本发明的润滑脂由于选用了合适的原料配比，使得该润滑脂具有良好高温和抗水性能。可以使润滑脂滴点达到260℃以上，同时保证起重机在恶劣潮湿的环境下正常工作。本发明充分发挥复配添加剂的协同效应，使其满足起重机伸缩臂脂润滑部位。另外，本发明润滑脂的制备方法采用一步法直接复合反应，从而使工艺简单，节约能耗，降低了生产成本，而且该工艺生产的产品质量也比较稳定。
Description
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及起重机伸缩臂润滑脂的组合物及制备方法。
背景技术
近20年世界工程起重机行业发生了巨大的变化，打破了原有的产品与市场格局，在经济迅猛发展及市场激烈竞争的冲击下，导致世界市场进一步趋向一体化。我国工程起重机制造业起步于20世纪50年代，经80年代技术引进、消化吸收和近年来的自主开发创新，技术水平大幅提升，外观质量、可靠性和操作舒适性都已能较好地满足国内用户的需求。
汽车起重机伸缩臂结构复杂、作业工况繁多、局部作用突出，是典型的薄壁板壳结构。起重臂是起重机的关键部件，起重臂性能的好坏决定了起重机的起吊性能。目前，起重机伸缩臂的支承滑块均为固定滑块，支承滑块与伸缩部分之间在受载之前是面接触，在吊重后，由于伸缩部分与滑块的变形，支承滑块与伸缩部分的接触状态恶化，由面接触变化为线接触，这样进一步增加了应力集中程度，使得起重臂的受力状态恶化，影响起重机的吊载性能，甚至引起起重臂的失效。
102234556A公开了使用12-羟基硬脂酸和硼酸作为稠化剂稠化蓖麻油制备起重机伸缩臂润滑脂。101974362A公开了使用硬脂酸和二元酸稠化基础油制备起重机伸缩臂润滑脂。201962001U公开了通过改进滑块组件，从而达到伸缩臂吊载性能稳定，延长伸缩臂的寿命。
伸缩臂抖动具有典型的“摩擦自激振动”特征，振动呈典型的“爬行”或者叫“粘滑”运动。“摩擦自激振动”的振动频率等于或接近系统的固有频率。因此，本专利重点从润滑脂角度开发与之相适应的消除伸缩臂摩擦自激振动的可行措施。
吴先明等认为伸缩臂抖动具有典型的“摩擦自激振动”特征，振动呈典型的“爬行”或者叫“粘滑”运动。“摩擦自激振动”的振动频率等于或接近系统的固有频率。因此，本专利重点从润滑脂角度开发与之相适应的消除伸缩臂摩擦自激振动的可行措施。
发明内容
本发明的目的是提供了一种起重机伸缩臂润滑脂组合物及制备方法：选用复合锂皂作为起重机伸缩臂脂的稠化剂，通过加入复配基础油及极压抗磨剂、减磨剂和增粘剂形成一种具有特殊性能的润滑脂。本发明的润滑脂广泛用于汽车起重机等工程机械行业，降低伸缩臂的抖动和磨损，同时能够延长换脂周期。
本发明的技术方案如下：
起重机伸缩臂润滑脂的组合物；包括基础油、稠化剂和添加剂；其特征是：组份及重量百分比为：
基础油：52～86%；
稠化剂：8～25%；
添加剂：6～23%；
其中：
基础油为矿物油，其100℃粘度为5～30mm2/s。
稠化剂由12－羟基硬脂酸、硼酸、壬二酸与氢氧化锂的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸、硼酸、壬二酸的摩尔比为1：（0.3～0.8）：（0.3～0.8）；12羟基硬脂酸：单水氢氧化锂=1：（0.8～1.1）；稠化剂用量为润滑脂重量的8～25%；
添加剂包括：
（a）聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量为3～8%；
（b）极压剂，总含量为0.5～5%；
（c）防锈剂，含量为1～5%；
（d）抗磨剂，含量为1～5%；
（e）抗氧剂，总含量为0.5～3%；
所述12羟基硬脂酸、硼酸和壬二酸的摩尔比优选为1：（0.4～0.7）：（0.4～0.6）。
所述添加剂优选为：
（a）聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量为3～8%；
（b）极压剂，含量为1～3%；
（c）防锈剂，含量为1～3%；
（d）抗磨剂，含量为1～3%;
（e）抗氧剂，含量为1～3%。
所述12羟基硬脂酸和单水氢氧化锂的摩尔比为1:1。
极压剂为硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐的混合物。
所述硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐的混合物的质量配比为2：2：1。
防锈剂为脂肪酸酰胺。
抗磨剂为硫代磷酸三苯酯。
抗氧剂为二壬基二苯胺类，总含量为1～3%。
本发明的组合物的制备方法，将12羟基硬脂酸、壬二酸和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物加入到基础油中，混合加热至60～90℃，加入含硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂、防锈剂、抗磨剂和抗氧剂，当温度降低到40～60℃以后经过三辊机压油三遍后罐装。
本发明的起重机伸缩臂润滑脂，组分与现有技术的组分相同包括基础油、稠化剂和添加剂；所不同的是在稠化剂和添加剂做了改进。
本发明从基础油﹑稠化剂﹑添加剂﹑制脂工艺和理化指标等进行对比，可以明显看出，课题组研制开发的润滑脂能够降低伸缩臂的抖动和磨损，同时能够延长换脂周期。针对设备特点开发的专用产品可以提高润滑效率，降低不必要的损耗，期望能够规范行业用脂，更好地服务于汽车起重机等工程机械行业。
本发明的效果：本发明的润滑脂由于选用了合适的原料配比，使得该润滑脂具有良好高温和抗水性能。可以使润滑脂滴点达到260℃以上，同时保证起重机在恶劣潮湿的环境下正常工作。本发明充分发挥复配添加剂的协同效应，使其满足起重机伸缩臂脂润滑部位。另外，本发明润滑脂的制备方法采用一步法直接复合反应，从而使工艺简单，节约能耗，降低了生产成本，而且该工艺生产的产品质量也比较稳定。
具体实施方式
本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但应明白，下面的实施例不是限制本发明的范围，任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。
实施例1：
基础油：73.2%；
稠化剂：18.1%；
添加剂：8.7%；
12－羟基硬脂酸：14.1%
硼酸：1.3%
壬二酸：2.7%
聚甲基丙烯酸甲酯：3.8%；
极压剂：1.9%；
防锈剂：1.0%；
抗磨剂：1.0%；
抗氧剂：1.0%
将质量份数为14.1%的12羟基硬脂酸、质量份数为2.7%的壬二酸和质量份数为3.8%聚甲基丙烯酸甲酯加入到质量份数为73.2%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为1.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂(硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐)质量份数为1.9%、脂肪酸酰胺质量份数为1.0%和硫代磷酸三苯酯质量份数为1.0%，二壬基二苯胺类质量分数为1%,进行后处理即得所需产物。样品编号A
实施例2：
基础油：50%；
稠化剂：25%；
添加剂：25%；
12－羟基硬脂酸：20.3%
硼酸：1.3%
壬二酸:3.4%
聚甲基丙烯酸：8.0%；
极压剂：5.0%；
防锈剂：5.0%；
抗磨剂：5.0%;
抗氧剂：2.0%。
将质量份数为20.3%12羟基硬脂酸、质量份数为3.4%壬二酸和质量份数为8.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为50%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为1.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为5.0%、脂肪酸酰胺质量份数为5.0%和硫代磷酸三苯酯质量份数为5.0%，二壬基二苯胺类质量分数为2%，进行后处理即得所需产物。样品编号B。
实施例3：
基础油：83%；
稠化剂：8%；
添加剂：9%；
12－羟基硬脂酸：5.9%
硼酸：0.6%
壬二酸：1.5%
聚甲基丙烯酸：3.0%；
极压剂：1.0%；
防锈剂：1.0%；
抗磨剂：1.0%；
抗氧剂：3.0%。
将质量份数为5.9%12羟基硬脂酸、质量份数为1.5%壬二酸和质量份数为3.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为83%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为0.6%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为1.0%、脂肪酸酰胺质量份数为1.0%和硫代磷酸酯质量份数为1.0%，二壬基二苯胺类质量分数为3%，进行后处理即得所需产物。样品编号C。
实施例4：
基础油：68%；
稠化剂：17.2%；
添加剂：14.8%；
12－羟基硬脂酸：14.1%
硼酸：1.2%
壬二酸：1.9%
聚甲基丙烯酸：3.8%；
极压剂：3.0%；
防锈剂：3.0%；
抗磨剂：3.0%；
抗氧剂：2.0%。
将质量份数为14.1%12羟基硬脂酸、质量份数为1.9%壬二酸和质量份数为3.8%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为68.0%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为1.2%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为3.0%、脂肪酸酰胺质量份数为3.0%和硫代磷酸酯质量份数为3.0%，二壬基二苯胺类质量分数为2%，进行后处理即得所需产物。样品编号D。
实施例5：
基础油：68%；
稠化剂：20%；
添加剂：12%；
12－羟基硬脂酸：14.1%
硼酸：2.0%
壬二酸：3.9%
聚甲基丙烯酸：5.5%；
极压剂：2.0%；
防锈剂：1.5%；
抗磨剂：2.0%
抗氧剂：1.0%。
将质量份数为14.1%12羟基硬脂酸、质量份数为3.9%壬二酸和质量份数为5.5%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为68%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为2.0%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为2.0%、脂肪酸酰胺质量份数为1.5%和硫代磷酸酯质量份数为2.0%，二壬基二苯胺类质量分数为1%，进行后处理即得所需产物。样品编号E。
实施例6：
基础油：64.0%；
稠化剂：21.6%；
添加剂：14.4%；
12－羟基硬脂酸：14.1%
硼酸：2.3%
壬二酸：5.2%
聚甲基丙烯酸：7.0%；
极压剂：2.0%；
防锈剂：2.0%；
抗磨剂：2.0%。
抗氧剂：1.4%。
将质量份数为14.1%12羟基硬脂酸、质量份数为5.2%壬二酸和质量份数为7.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为64%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为2.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为2.0%、脂肪酸酰胺质量份数为2%和硫代磷酸三苯酯质量份数为2.0%，二壬基二苯胺类质量分数为1.4%，进行后处理即得所需产物。样品编号F。
实施例7：
基础油：62.0%；
稠化剂：21.6%；
添加剂：16.4%；
12－羟基硬脂酸：14.1%
硼酸：2.3%
壬二酸：5.2%
聚甲基丙烯酸：7.0%；
极压剂：3.0%；
防锈剂：3.0%；
抗磨剂：2.0%。
抗氧剂：1.4%。
将质量份数为14.1%12羟基硬脂酸、质量份数为5.2%壬二酸和质量份数为7.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为62%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为2.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为3.0%、脂肪酸酰胺质量份数为3%和硫代磷酸三苯酯质量份数为2.0%，二壬基二苯胺类质量分数为1.4%，进行后处理即得所需产物。样品编号G。
实施例8：
基础油：80%；
稠化剂：8%；
添加剂：12%；
12－羟基硬脂酸：5.9%
硼酸：0.6%
壬二酸：1.5%
聚甲基丙烯酸：3.0%；
极压剂：2.0%；
防锈剂：3.0%；
抗磨剂：1.0%；
抗氧剂：3%。
将质量份数为5.9%12羟基硬脂酸、质量份数为1.5%壬二酸和质量份数为3.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为83%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为0.6%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为3.0%、脂肪酸酰胺质量份数为2.0%和硫代磷酸三苯酯质量份数为1.0%，二壬基二苯胺类质量分数为3%，进行后处理即得所需产物。样品编号H。
实施例9：
基础油：70.2%；
稠化剂：18.1%；
添加剂：11.7%；
12－羟基硬脂酸：14.1
硼酸：1.3
壬二酸：2.7
聚甲基丙烯酸甲酯：3.8%；
极压剂：1.9%；
防锈剂：2.0%；
抗磨剂：3.0%；
抗氧剂：1.0%
将质量份数为14.1%12羟基硬脂酸、质量份数为2.7%壬二酸和质量份数为3.8%聚甲基丙烯酸甲酯加入到质量份数为73.2%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为1.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂(硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐)质量份数为1.9%、脂肪酸酰胺质量份数为2.0%和硫代磷酸三苯酯质量份数为3.0%，二壬基二苯胺类质量分数为1%,进行后处理即得所需产物。样品编号I
实施例10：
基础油：53%；
稠化剂：25%；
添加剂：22%；
12－羟基硬脂酸：20.3%
硼酸：1.3%
壬二酸:3.4%
聚甲基丙烯酸：8.0%；
极压剂：4.0%；
防锈剂：4.0%；
抗磨剂：4.0%;
抗氧剂：2.0%。
将质量份数为20.3%12羟基硬脂酸、质量份数为3.4%壬二酸和质量份数为8.0%聚甲基丙烯酸加入到质量份数为50%基础油中，混合加热至60～90℃，加入质量份数为1.3%硼酸的单水氢氧化锂皂化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂（硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐）质量份数为4.0%、脂肪酸酰胺质量份数为4.0%和硫代磷酸三苯酯质量份数为4.0%，二壬基二苯胺类质量分数为2%，进行后处理即得所需产物。样品编号J。
表1分析测试数据对比
Claims (10)
1.起重机伸缩臂润滑脂的组合物；包括基础油、稠化剂和添加剂；其特征是：组份及重量百分比为：
基础油：其含量为52～86％；
稠化剂：8～25％；
添加剂：6～23％；
其中：
基础油为矿物油，其100℃粘度为5～30mm2/s；
稠化剂由12－羟基硬脂酸、硼酸、壬二酸与氢氧化锂的反应物组成，其中12－羟基硬脂酸、硼酸、壬二酸的摩尔比为1：0.3～0.8：0.3～0.8；12羟基硬脂酸：单水氢氧化锂＝1：0.8～1.1；稠化剂用量为润滑脂重量的8～25％；
添加剂包括：
(a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量为3～8％；
(b)极压剂，总含量为0.5～5％；
(c)防锈剂，含量为1～5％；
(d)抗磨剂，含量为1～5％；
(e)抗氧剂，总含量为0.5～3％。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述12-羟基硬脂酸、硼酸和壬二酸的摩尔比为1：0.4～0.7：0.4～0.6。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述添加剂为：
(a)聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，含量为3～8％；
(b)极压剂，含量为1～3％；
(c)防锈剂，含量为1～3％；
(d)抗磨剂，含量为1～3％；
(e)抗氧剂，含量为1～3％。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征是所述12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂的摩尔比为1:1。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征是极压剂为硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐的混合物。
6.如权利要求5所述的组合物，其特征是所述硫化异丁烯、二烷基二硫代磷酸盐、有机钼盐的混合物的质量配比为2：2：1。
7.如权利要求1所述的组合物，其特征是防锈剂为脂肪酸酰胺。
8.如权利要求1所述的组合物，其特征是抗磨剂为硫代磷酸三苯酯。
9.如权利要求1所述的组合物，其特征是抗氧剂为二壬基二苯胺类，总含量为1～3％。
10.权利要求1的组合物的制备方法，其特征是将12-羟基硬脂酸、壬二酸和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物加入到基础油中，混合加热至60～90℃，加入含硼酸的单水氢氧化锂皂 化复合1.5～2小时；用2小时升温到185～190℃，此温度恒温1.5小时；继续升温到220～240℃，然后自然降温到120℃以下，依次加入极压剂、防锈剂、抗磨剂和抗氧剂，当温度降低到40～60℃以后经过三辊机压油三遍后罐装。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |