CN103571591B - 润滑油组合物及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种润滑油组合物及其用途，主要解决现有技术存在珩磨工艺用润滑油组合物有的使用含有轻柴油等组分的基础油，使用安全性难以保证；有的采用氯化石蜡极压润滑剂、含钡防锈添加剂，对环境有一定影响的问题。本发明通过采用以重量份数计包括以下组份：a）0.5~6份的长链脂肪酸；b）1~6份的含硫极压润滑剂；c）0.5~5份的防锈剂；d）0.1~3份的抗氧剂；e）85~95份的基础油，所述基础油中不含有轻柴油；其中，所述组合物中不含有氯化石蜡或含钡防锈剂中的至少一种的技术方案较好地解决了该问题，可用于金属珩磨加工工艺的润滑、冷却和防锈。

Description

润滑油组合物及其用途

技术领域

本发明涉及一种珩磨工艺用润滑油组合物及其用途。

背景技术

珩磨是一种常用的孔内壁精加工工艺，是金属切削加工中的一种特殊形式。它不仅能去除较大的加工余量,而且能提高工件精度和表面质量。通过珩磨加工可获得高尺寸精度、高形状精度、低粗糙度,并且内孔表面有交叉网纹的工件。在大批量生产中，珩磨加工具有成本低、精度高的特点，是现代制造单元中必须的重要组成部分。

为了确保珩磨加工后金属零件的高尺寸精度、高形状精度和表面的低粗糙度，需要润滑剂有很好的润滑性，对应实验室检测中，表现为较高的最大无卡咬负荷和较小的磨斑直径。同时，在工件珩磨加工过程中，即时温度远远大于普通切削，磨屑的排除也比切削困难，热量和磨屑在加工区域容易聚集，因此要求所选用的珩磨油具备良好的冷却性能。此外，珩磨油还应具备较好的抗氧化性和防锈防腐性，以尽可能延长油品使用寿命、保护设备和工件不发生锈蚀。

目前，市场上的珩磨油产品供应商国外主要有SENNEN公司、HOUGHTON公司、CHEVRON公司等，国产珩磨油性能水平普遍较低，很多珩磨机床使用煤油加全损耗系统油、或粘度低的2#和3#全损耗系统油加入一定量的非活性硫化脂肪油作珩磨油，油品的润滑性和使用寿命均不理想。此外，很多现有珩磨油所用的添加剂，如氯化石蜡极压润滑剂、含钡防锈添加剂等，均对工人健康有不利影响。

文献CN1071194公开了一种可用作钢铁件珩磨油的润滑组合物，其基础油由精制轻柴油和高速机油反应制得，且防腐剂是石油磺酸钡，其在组合物中的含量为1～3%。

李剑波在《合成润滑材料》杂志2010.2发表了《SH-3珩磨油的研制》，所用的润滑剂包含有氯化石蜡T301，特别是使用了短链的T301。据了解，2000年11月欧盟委员会颁布法规，限制短链氯化石蜡在欧盟成员国的使用。要求短链氯化石蜡含量超过1%的金属加工油及皮革加脂物料，不得在市场销售；2003年1月1日前，凡使用短链氯化石蜡均须经欧洲委员会评估其对健康与环境构成的风险。美国环境保护署2010年公布对含短链氯化石蜡等4类可能危害健康和环境的化学品采取连串行动，最终或会限制该等化学品进口。

总之，现有技术中，有的使用含有轻柴油等组分的基础油，使用安全性难以保证；有的采用氯化石蜡极压润滑剂、含钡防锈添加剂，对环境有一定影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术存在珩磨工艺用润滑油组合物有的使用含有轻柴油等组分的基础油，使用安全性难以保证；有的采用氯化石蜡极压润滑剂、含钡防锈添加剂，对环境有一定影响的问题，提供一种新的润滑油组合物。该组合物不含有上述基础油和添加剂，而且可以较好地满足珩磨加工工艺要求。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的润滑油组合物的用途。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种润滑油组合物，以重量份数计包括以下组份：

a）0.5~6份的长链脂肪酸；

b）1~6份的含硫极压润滑剂；

c）0.5~5份的防锈剂；

d）0.1~3份的抗氧剂；

e）85~95份的基础油，所述基础油中不含有轻柴油；

其中，所述组合物中不含有氯化石蜡或含钡防锈剂中的至少一种。

上述技术方案中，以重量份数计，长链脂肪酸的用量优选范围为1~5份，更优选范围为2~4份；含硫极压润滑剂的用量优选范围为2~6份，更优选范围为2.5~4.5份；防锈剂的用量优选范围为1~4份，更优选范围为1.5~3份；抗氧剂的用量优选范围为0.3~2.5份，更优选范围为0.5~2份；基础油的用量优选范围为86~93份，更优选范围为87~92份。

上述技术方案中，所述长链脂肪酸优选方案为选自具有12~22个碳原子的饱和或不饱和长链脂肪酸中的至少一种；其中，所述饱和脂肪酸优选方案为选自硬脂酸、椰子油酸、氧化菜油或棕榈酸中的至少一种，所述不饱和脂肪酸优选方案为选自油酸、亚油酸、松香酸或二聚酸中的至少一种。所述含硫极压润滑剂优选方案为选自硫化烯烃、硫化酯类或烷基多硫化物中的至少一种；其中，所述硫化酯类优选方案为选自硫化油脂、硫化脂肪酸酯、硫化脂肪酸甲基酯或硫代磷酸三苯酯中的至少一种；所述烷基多硫化物优选方案为选自二叔烷基三硫化物或二烃基五硫化物中的至少一种。所述防锈剂优选方案为选自除磺酸钡以外的磺酸盐、羧酸基防锈剂或酯类中的至少一种；其中，所述磺酸盐优选方案为选自以石油馏份为原料的石油磺酸盐或合成磺酸盐，包括磺酸钠、磺酸胺、磺酸钙、磺酸锌、二壬基萘磺酸钠、二壬基萘磺酸胺或二壬基萘磺酸钙中的至少一种；羧酸基防锈剂优选方案为选自烷基苯甲酸、壬基苯氧乙酸或烯基丁二酸中的至少一种；所述酯类优选方案为选自山梨糖醇三油酸酯、季戊四醇单油酸酯或十二烯基丁二酸半酯中的至少一种；所述抗氧剂选自胺型、酚型或酚胺型抗氧剂中的至少一种，优选方案为选自二叔丁基对甲酚、二叔丁基酚、亚甲基酚和二烷基二苯胺、苯基萘胺或二叔丁基二甲基氨基对甲酚中的至少一种。所述基础油优选方案为选自矿物型基础油或植物型基础油中的至少一种。

上述技术方案中，以重量份数计，所述组合物中优选方案为还包括f）0.1~1份的消泡剂或g）0.1~1份的含磷极压润滑剂中的至少一种；其中，消泡剂的用量优选范围为0.1~0.8份，含磷极压润滑剂的用量优选范围为0.1~0.8份。所述消泡剂优选方案为选自硅油、甲基硅油或二甲基硅油中的至少一种；所述含磷极压润滑剂优选方案为选自磷酸三甲酚酯、磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二正辛酯或亚磷酸三辛酯中的一种。

本发明润滑油组合物的制备方法如下：先把基础油加入调和罐中，开动搅拌器和加热开关，边加温边搅拌，待油品温度加热至40~50℃时，加入防锈剂和抗氧剂，充分搅拌30分钟以上至全部溶解，在35~50℃时加入长链脂肪酸、含硫润滑剂和其他助剂，搅拌60分钟以上至完全透明，得到的黄色均匀液体即为所述润滑油组合物。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：上述润滑油组合物用于金属珩磨加工工艺的润滑、冷却和防锈。其中所述润滑油组合物的组分、重量份数以及优选范围与解决技术问题之一所采取的技术方案中的相同。

本发明的润滑油组合物用于金属珩磨加工工艺的润滑、冷却和防锈时，其使用方法如下：向清洁并干燥的珩磨设备冷却润滑系统注入本发明的润滑油组合物到指定液位，启动机床的油品循环系统，即可进行工件的珩磨加工。

本发明的润滑油组合物，由于其中不含有轻柴油、氯化石蜡极压润滑剂和含钡防锈添加剂，对环境友好，使用的安全性得到保证。同时，还具有良好的润滑性，加工后金属表面的光洁度和尺寸精度完全符合要求；冷却性较好，能及时带走珩磨过程中产生的热量，刀具使用寿命长；良好的防锈防腐性，工件、刀具及机床的金属表面均光亮，没有变色和腐蚀现象；珩磨油性能保持长期稳定，且能满足不同直径液压缸的珩磨加工工艺要求，取得了较好的技术效果。

具体实施方式

【实施例1~6】

先把基础油加入调和罐中，开动搅拌器和加热开关，边加温边搅拌，待油品温度加热至45℃时，加入防锈剂和抗氧剂，充分搅拌40分钟；在40℃时加入长链脂肪酸、含硫极压剂和其他助剂，搅拌80分钟，即得到黄色均匀液体。各组分及含量见表1，其相应性能指标见表3。

【比较例1~2】

根据文献CN1071194“一种可用作钢铁件珩磨油的润滑组合物”、李剑波《SH-3珩磨油的研制》中关于珩磨油组合物的各组分配制而成。比较例的产品中各组分及含量见表2，产品性能见表3。

表1

表2

表3

注：GB/T12583-1998润滑剂极压性能测定法（四球法）

SH/T0189-1992润滑油抗磨损性能测定法(四球机法)

SH/T0195-1992(2000)润滑油腐蚀试验法

本发明提供的润滑油组合物，不仅不含有轻柴油、氯化石蜡极压润滑剂和含钡防锈添加剂，对环境友好，使用的安全性得到保证；而且在珩磨加工工艺的实际应用中表现出良好的润滑性、冷却性和防锈性。

Claims (8)

1.一种润滑油组合物用于金属珩磨加工工艺的润滑、冷却和防锈，所述润滑油组合物以重量份数计包括以下组份：

a)0.5～6份的长链脂肪酸；

b)1～6份的含硫极压润滑剂；

c)0.5～5份的防锈剂；

d)0.1～3份的抗氧剂；

e)85～95份的基础油，所述基础油中不含有轻柴油；

其中，所述组合物中不含有氯化石蜡或含钡防锈剂中的至少一种；

所述含硫极压润滑剂选自硫化酯类或烷基多硫化物中的至少一种；所述硫化酯类选自硫化油脂、硫化脂肪酸酯、硫化脂肪酸甲基酯或硫代磷酸三苯酯中的至少一种；所述烷基多硫化物选自二叔烷基三硫化物或二烃基五硫化物中的至少一种；

所述基础油选自矿物型基础油或植物型基础油中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的润滑油组合物的用途，其特征在于以重量份数计，长链脂肪酸的用量为1～5份，含硫极压润滑剂的用量为2～6份，防锈剂的用量为1～4份，抗氧剂的用量为0.3～2.5份，基础油的用量为86～93份。

3.根据权利要求2所述的润滑油组合物的用途，其特征在于以重量份数计，长链脂肪酸的用量为2～4份，含硫极压润滑剂的用量为2.5～4.5份，防锈剂的用量为1.5～3份，抗氧剂的用量为0.5～2份，基础油的用量为87～92份。

4.根据权利要求1所述的润滑油组合物的用途，其特征在于所述长链脂肪酸选自具有12～22个碳原子的饱和或不饱和长链脂肪酸中的至少一种；

所述防锈剂选自除磺酸钡以外的磺酸盐、羧酸基防锈剂或酯类中的至少一种；

所述抗氧剂选自胺型、酚型或酚胺型抗氧剂中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的润滑油组合物的用途，其特征在于所述饱和脂肪酸选自硬脂酸、椰子油酸、氧化菜油或棕榈酸中的至少一种；所述不饱和脂肪酸选自油酸、亚油酸、松香酸或二聚酸中的至少一种；

所述磺酸盐选自以石油馏份为原料的石油磺酸盐或合成磺酸盐，包括磺酸钠、磺酸胺、磺酸钙、磺酸锌、二壬基萘磺酸钠、二壬基萘磺酸胺或二壬基萘磺酸钙中的至少一种；羧酸基防锈剂选自烷基苯甲酸、壬基苯氧乙酸或烯基丁二酸中的至少一种；所述酯类选自山梨糖醇三油酸酯、季戊四醇单油酸酯或十二烯基丁二酸半酯中的至少一种；

所述抗氧剂选自二叔丁基对甲酚、二叔丁基酚、亚甲基酚和二烷基二苯胺、苯基萘胺或二叔丁基二甲基氨基对甲酚中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的润滑油组合物的用途，其特征在于以重量份数计，所述组合物中还包括f)0.1～1份的消泡剂或g)0.1～1份的含磷极压润滑剂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的润滑油组合物的用途，其特征在于以重量份数计，消泡剂的用量为0.1～0.8份，含磷极压润滑剂的用量为0.1～0.8份。

8.根据权利要求6所述的润滑油组合物的用途，其特征在于所述消泡剂选自硅油、甲基硅油或二甲基硅油中的至少一种；所述含磷极压润滑剂选自磷酸三甲酚酯、磷酸二丁酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二正辛酯或亚磷酸三辛酯中的一种。