CN104164287A

CN104164287A - 一种超低温轴承润滑脂组合物及制备方法

Info

Publication number: CN104164287A
Application number: CN201410380389.7A
Authority: CN
Inventors: 童刘; 郑志磊; 谷红宽; 刘建龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明是一种超低温轴承润滑脂组合物及制备方法；包括稠化剂10-20％，为十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂；基础油75-85％；添加剂(a)芳胺类和/或酚类抗氧化剂0.5-4.0％；(b)磺酸盐类防锈剂0.5-1.5％；(c)磷系抗磨剂0.5-2％。将稠化剂中硬脂酸先加入，反应完成后再加入十二羟基硬脂酸进行反应。将1/2～2/3的基础油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余基础油冷却，加入抗氧剂后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂和抗磨剂，搅拌均匀，并进行后处理后成品罐装。本发明的润滑脂氧化安定性较好；表现出极低的起动/运转力矩，能够保证润滑脂和轴承在-60℃的超低温环境下长使用寿命。

Description

一种超低温轴承润滑脂组合物及制备方法

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种超低温轴承润滑脂组合物及制备方法。

背景技术

润滑脂是半固体状态的润滑剂，稠化剂、基础油以及添加剂三部分共同构成润滑脂的化学配方，其与润滑脂的制造工艺条件同为决定和影响润滑脂性能的重要因素。根据不同的使用工况，有针对性的选择和调整润滑脂的配方和制造工艺，可以制备出合适的润滑脂产品。

目前，80％以上的滚动轴承采用润滑脂进行润滑保护。随着科技的不断进步，现代轴承使用的工况更加苛刻复杂，对润滑脂的要求也不断提高，主要体现在长寿命，适应高/低温、高/低速使用，低噪音等性能的要求。

轴承润滑脂的低噪音性能是衡量其质量等级极为重要的一个因素。滚动轴承已经在家庭和工业上得到的应用逐渐增多，轴承振动和噪音越来越引起人们更多的关注。在工业设备、精密仪表、家用电器上，轴承往往是关键的机器零件，轴承能否正常和安静的运转，很大程度上决定着机器的稳定运行。轴承润滑脂为轴承的安静稳定的运转提供润滑保护，其基本原理是润滑油膜可以把钢球和套圈滚道分开从而提高轴承的耐磨性。因此根据不同的使用环境选择合适的静音润滑脂是极为关键的。

满足润滑脂的低噪音性能为前提，还需要根据轴承的使用工况考虑润滑脂的高低温性能。对于低温环境下的滚动/滑动轴承，寒冷地区的户外工作的机电、低温液体输送泵电机、高负荷冷冻机械、极低温仪表等情况下使用的轴承，对润滑脂的超低温性能就有了很高的要求。超低温工况下，润滑脂的粘度变化过大，导致轴承的起动力矩较大，长期使用会导致机器电机等部件的损坏，从而影响设备的正常使用。

目前，国内市场上还没有一款国内开发生产的超低温润滑脂。因此，开发一款应用于超低温度或者温度急剧变化的环境下操作的滚动/滑动轴承润滑的国产产品，掌握其核心技术，适用于超低温环境下使用的机械设备，滑轨、凸轮、导轨等，是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低温环境下使用的、具有良好超低温流动性、抗磨性能、防锈性能，同时具有超低温下的低起动/运转力矩的润滑脂，能够满足-60℃的超低温环境下使用的轴承的润滑和对润滑剂抗磨损性能优异的要求，起到降低振动，抗磨、防护的作用。

本发明的技术如下：

一种超低温轴承润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：

(1)稠化剂10-20％，为十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂；

(2)基础油75-85％；

(3)添加剂1.5-5％；包括：(a)芳胺类和/或酚类抗氧化剂0.5-4.0％；(b)磺酸盐类防锈剂0.5-1.5％；(c)磷系抗磨剂0.5-2％。

本发明所述的稠化剂为十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂，其中十二羟基硬脂酸锂皂占稠化剂的质量分数在10-30％范围内。

本发明所述的优选基础油的40℃运动粘度为10-30mm²/s，基础油由酯类油和合成油复配调和得到，其中酯类油的质量分数在50-80％。

所述的基础油的黏度指数为不低于130，基础油的倾点不高于-40℃。

本发明所述的组合物在于抗氧剂为芳胺类烷基化二苯胺或二苯胺衍生物或酚类抗氧剂为2，6-二-叔丁基-对甲苯酚的一种或两种，两种同时使用，可按任意比例混配。

本发明所述的防锈剂为油溶性磺酸盐的一种或两种，可按任意比例混配。

本发明所述的抗磨剂为磷系抗磨剂的一种或两种。两种同时使用，可按任意比例混配。

本发明所述的润滑脂组合物的制备方法，其特征在于将稠化剂中硬脂酸先加入，反应完成后再加入十二羟基硬脂酸进行反应。将1/2～2/3的基础油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余基础油冷却，加入抗氧剂后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂和抗磨剂，搅拌均匀，并进行后处理后成品罐装。

所述的组合物基础油的黏度指数为不低于130。

本发明制得的润滑脂通过通过性能试验表现出以下优点：(1)采用十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂作为稠化剂，使皂化反应更为完全，缩短皂化时间，制备的润滑脂氧化安定性较好。(2)由于采用低温性能较优的基础油，使该润滑脂通过低温转矩试验，表现出极低的起动/运转力矩，通过润滑脂流压试验，表现出较优的低温流动性能。(3)由于加入了优选的胺类或酚类抗氧剂，使得该润滑脂具有较长的氧化诱导期，能够保证润滑脂和轴承的长使用寿命。(4)由于加入了高效的防锈剂，通过润滑脂放腐蚀性测定试验，表现出较优的防锈性能。

本发明的低温转矩的测定采用日本meihohsha公司生产的25Z-5B型低温转矩试验机，试验标准方法为SH/T 0338。SH/T 0338方法的测试条件为：温度-50℃，使用D204型单列向心球轴承，内环转速1r/min；本发明流压测试使用的标准方法是DIN 51805。分析条件为-40SSD2。本发明采用标准GB/T 5018方法测定润滑脂的防锈性能，分析条件为：52℃、相对湿度为100％环境下，静置48h。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的阐述。

组合物基础油的40℃运动粘度优选为10-30mm²/s；黏度指数为不低于130；稠化剂10-20％；稠化剂是十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂；基础油75-85％；添加剂1.5-5％，包括：包括：(a)芳胺类和/或酚类抗氧化剂0.5-4.0％；(b)磺酸盐类防锈剂0.5-1.5％；(c)磷系抗磨剂0.5-2％。

下述各个实施例尽管所列是一个点的例子，但对每个权利要求所述的范围都是可以达到同样的效果，并非紧限于此条件。

实施例1-6和比较例制备方法如下：

实施例1将稠化剂中硬脂酸90g先加入400g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂14.5g加入，升温到90℃，反应完成后再加入10g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将70g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的400g酯类油冷却，加入抗氧剂10g二异辛基二苯胺后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钡5g，石油磺酸钠5g，和抗磨剂10g亚磷酸二正丁酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

实施例2将稠化剂中硬脂酸85g先加入345g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂15.7g加入，升温到90℃，反应完成后再加入15g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将100g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的400g酯类油冷却，加入抗氧剂10g二异辛基二苯胺后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钡10g，和抗磨剂5g亚磷酸二正丁酯、5g三甲酚磷酸酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

实施例3将稠化剂中硬脂酸80g先加入275g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂15.7g加入，升温到90℃，反应完成后再加入20g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将200g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的400g酯类油冷却，加入抗氧剂5g二异辛基二苯胺、10g2,6-二-叔丁基-对甲苯酚后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钠5g，和抗磨剂10g三甲酚磷酸酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

实施例4将稠化剂中硬脂酸85g先加入300g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂15.7g加入，升温到90℃，反应完成后再加入15g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将100g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的258g酯类油和150g合成油进行冷却，加入抗氧剂5g二异辛基二苯胺、10g2,6-二-叔丁基-对甲苯酚后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钠10g，和抗磨剂8g三甲酚磷酸酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

实施例5将稠化剂中硬脂酸160g先加入242g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂31.4g加入，升温到90℃，反应完成后再加入40g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将128g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的400g酯类油进行冷却，加入抗氧剂10g2,6-二-叔丁基-对甲苯酚后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钡5g，石油磺酸钠10g，和抗磨剂5g三甲酚磷酸酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

实施例6将稠化剂中硬脂酸90g先加入430g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂31.4g加入，升温到90℃，反应完成后再加入10g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将30g酯类油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的400g酯类油进行冷却，加入抗氧剂5g二异辛基二苯胺、10g2,6-二-叔丁基-对甲苯酚后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钡10g，石油磺酸钠10g，和抗磨剂15g三甲酚磷酸酯，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

比较例将稠化剂中硬脂酸80g先加入400g压釜油中，压釜油为合成油，将氢氧化锂14.4g加入，升温到90℃，反应完成后再加入10g十二羟基硬脂酸进行反应。排水完成后，将100g合成油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余的200g酯类油和205g合成油进行冷却，加入抗氧剂5g二苯胺后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂石油磺酸钡5g，石油磺酸钠5g，搅拌均匀，并进行后处理后，检测噪音水平，成品罐装。

比较例中稠化剂为硬脂酸锂皂，基础油酯类油的含量较低。

实施例1-6组分含量见表1。

表1实施例1-6与比较例组分含量(百分比)

实施例1-6与比较例性能数据见表2。

表2实施例1-6与比较例性能数据

由实施例和比较例的性能比较可以看出，本发明的超低温轴承润滑脂具有良好的低温流动性，该含浸润滑脂较低的起动、运转转矩和良好的防腐蚀性能，并且具有较长的氧化诱导期，保证该润滑脂和轴承在-60℃超低温环境下的长使用寿命。

从以上案例可得出如下结论：1)采用十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂作为稠化剂，制备的润滑脂氧化安定性较好。(2)由于采用低温性能较优的基础油，使该润滑脂表现出极低的起动/运转力矩和较优的低温流动性能。(3)由于加入了优选的胺类或酚类抗氧剂，使得该润滑脂具有较长的氧化诱导期，能够保证润滑脂和轴承的长使用寿命。(4)由于加入了高效的防锈剂，表现出较优的防锈性能。

Claims

1.一种超低温轴承润滑脂组合物，其特征是组成和质量分数如下：

(2)基础油75-85％；

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的稠化剂为十二羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的复合皂，十二羟基硬脂酸锂皂占稠化剂的质量分数在10-30％。

3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的基础油的黏度指数为不低于130，基础油的倾点不高于-40℃。

4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的基础油的40℃运动粘度为10-30mm²/s，基础油由酯类油和合成油复配调和得到，其中酯类油的质量分数在50-80％。

5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述抗氧剂为芳胺类烷基化二苯胺或二苯胺衍生物或酚类抗氧剂为2，6-二-叔丁基-对甲苯酚的一种或两种，两种同时使用，按任意比例混配。

6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的防锈剂为油溶性磺酸盐的一种或两种，按任意比例混配。

7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的抗磨剂为磷系抗磨剂的一种或两种；两种同时使用，按任意比例混配。

8.权利要求1所述的组合物的制备方法，其特征在于将稠化剂中硬脂酸先加入，反应完成后再加入十二羟基硬脂酸进行反应；将1/2～2/3的基础油加入到反应釜中，搅拌加热到185-205℃，加入剩余基础油冷却，加入抗氧剂后，继续搅拌，自然降温至70～80℃后，加入防锈剂和抗磨剂，搅拌均匀，并进行后处理后成品罐装。