CN104212535B - 一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20‑60重量%的非牛顿体环烷酸钙；0.5‑25重量%的聚脲化合物；25‑70重量%的基础油，其中，所述非牛顿体环烷酸钙的红外谱图具有文石型碳酸钙的特征吸收峰，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。本发明还公开了环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法及其制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，具有优良的防腐蚀性和抗盐雾性，而且还具有优于磺酸钙基八聚脲润滑脂的耐高温性、抗水性和粘附性、胶体安定性、极压抗磨性等性能，具有更长的润滑寿命。本发明的润滑脂的制备工艺简单、环保，成本低，产品质量稳定。

Description

一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑脂，具体地，涉及一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂及其制备方法。

背景技术

高碱值环烷酸钙具有较好的清净分散性，良好的酸中和能力和优异的扩散性，可以被用作润滑油的清净剂，广泛用于内燃机润滑油的添加剂，其技术发展主要是使其高碱化，就是把碳酸钙用具有表面活性的环酸钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高碱值环烷酸钙多是从原油蒸馏得到的馏分油中提取的酸性组分，经与Ca(OH)₂反应、碳酸化等高碱化技术而得，有关制备的相关专利有CN1465560等。

利用高碱值磺酸钙为原料生产润滑脂，因其具有优异的高低温性能、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性、防腐蚀性和防锈抗磨性，自投入市场以来，引起国内外润滑脂行业的广泛关注，然而，尽管高碱值复合磺酸钙基润滑脂具有十分优异的综合性能，但其生产原料高碱值磺酸钙的高昂价格和本身复杂的制备工艺导致其没有被迅速推广，同时，随着人们对环境保护的要求越来越高，高碱值磺酸钙生产过程中必经的磺化过程对环境的污染也日益受到人们的关注。找到一种性能和高碱值磺酸钙类似但又可避免上述问题的润滑脂成为人们目前面临的一大问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能和高碱值磺酸钙润滑脂类似，成本低，制备工艺简单、环保的润滑脂及其制备方法。

本发明的发明人在研究中发现，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-60重量%的非牛顿体环烷酸钙；0.5-25重量%的聚脲化合物；25-70重量%的基础油，其中，所述非牛顿体环烷酸钙的红外谱图具有文石型碳酸钙的特征吸收峰，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。该润滑脂的性能和高碱值磺酸钙润滑脂类似，且成本低，制备工艺简单、环保。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-60重量%的非牛顿体环烷酸钙；0.5-25重量%的聚脲化合物；25-70重量%的基础油，其中，所述非牛顿体环烷酸钙的红外谱图具有文石型碳酸钙的特征吸收峰，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。

优选地，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：30-55重量%的非牛顿体环烷酸钙；1.5-15重量%的八聚脲化合物；35-60重量%的基础油。

第二方面，本发明提供了如上所述的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将非牛顿体环烷酸钙、八聚脲化合物和部分基础油混合均匀，在180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

第三方面，本发明提供了一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

（1）将牛顿体环烷酸钙和部分基础油混合加热，加入转化剂，升温待物料变稠，进一步升温脱水，然后降温；

（2）在步骤（1）所得产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，然后依次加入二胺、二胺和单胺进行反应；

（3）将步骤（2）所得产物升温到180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

第四方面，本发明提供了由如上所述的方法制得的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，不仅与磺酸钙基八聚脲润滑脂一样，具有优良的防腐蚀性和抗盐雾性，而且还具有优于磺酸钙基八聚脲润滑脂的耐高温性、抗水性和粘附性、胶体安定性、极压抗磨性等性能，具有更长的润滑寿命。本发明的润滑脂的制备工艺简单、环保，成本低，产品质量稳定。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为实施例2的高碱值环烷酸钙中的碳酸钙的红外分析谱图。

图2为实施例2制备的润滑脂中的碳酸钙的红外分析谱图。

图3为实施例2制备的润滑脂中的碳酸钙的XRD晶型测定。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂，这种润滑脂采用了石油环烷酸钙或合成环烷酸钙为原料，同时含有异氰酸酯和胺反应产生的八聚脲化合物。

本发明还提供了上述润滑脂的制备方法。

一方面，本发明提供了一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-60重量%的非牛顿体环烷酸钙；0.5-25重量%的聚脲化合物；25-70重量%的基础油，其中，所述非牛顿体环烷酸钙的红外谱图具有文石型碳酸钙的特征吸收峰，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。

优选地，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：30-55重量%的非牛顿体环烷酸钙；1.5-15重量%的八聚脲化合物；35-60重量%的基础油。

碳酸钙在红外光谱中出现的主要是碳酸根的红外吸收峰，分为4个区域：ν1-1450cm^-1；ν2-1080cm^-1；ν3-870cm^-1和ν4-710cm^-1。ν1谱带是碳酸根（CO₃ ^2-）反对称伸缩振动吸收峰，ν2谱带是碳酸根对称伸缩振动吸收峰，ν3谱带是碳酸根的面外弯曲振动吸收峰，ν4谱带是碳酸根的面内弯曲振动吸收峰。一般而言，通过这些吸收峰的差异可以来区分碳酸钙的晶形。不同晶形碳酸钙的特征吸收如下：方解石型的ν3谱带为876cm^-1左右，ν4谱带为712cm^-1左右；文石型的ν2谱带为1082cm^-1左右，ν3谱带为856cm^-1左右，ν4谱带为712cm^-1和700cm^-1（弱）；球霰石型ν3谱带为876cm^-1左右，ν4谱带为745cm^-1左右；无定形ν3谱带为860cm^-1左右。碳酸钙所处的环境不同，其红外谱带的峰位略有差别。

所述非牛顿体环烷酸钙在红外谱图1082cm^-1左右、856cm^-1左右、712cm^-1左右、700cm^-1处出现文石型碳酸钙的特征吸收峰，总碱值为250mgKOH/g-500mgKOH/g，优选300mgKOH/g-450mgKOH/g。所述非牛顿体环烷酸钙是由牛顿体环烷酸钙通过转化剂转化得到。而牛顿体环烷酸钙中含有无定型碳酸钙，在红外谱图1076cm^-1左右、860cm^-1左右处有无定型碳酸钙特征吸收峰。所述牛顿体环烷酸钙是石油环烷酸钙或合成环烷酸钙，其总碱值为250mgKOH/g-500mgKOH/g，优选300mgKOH/g-450mgKOH/g，转化成非牛顿体环烷酸钙后，其碱值不变。

本发明中，所述八聚脲化合物优选具有以下结构：

其中，R¹可以是烷基、环烷基或芳基，烷基或环烷基的碳数可以为8-24，优选10-18，芳基可以是苯基或取代的苯基，优选苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。

其中，R²可以是亚烷基或亚芳基，亚烷基的碳数可以为2-12，优选2-8，亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。

其中，R³可以是亚芳基、亚烷基或亚环烷基，亚芳基、亚烷基或亚环烷基的碳数可以为6-30，优选6-20，R³更优选为 中的至少一种。

上述八聚脲化合物可以采用本领域技术人员所能想到的各种方法获得，例如可以按照CN103060068A记载的方法制备得到。

所述润滑油基础油可以是矿物油、合成油、植物油或它们的混合物，100℃运动黏度为4-150mm²/s，优选10-60mm²/s。合成油可以是聚α烯烃油（PAO）、酯类油、烷基硅油、费托合成油等。

本发明润滑脂中还可以含有各种添加剂，如抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂等等。其中，抗氧剂优选芳胺类抗氧剂，占润滑脂总重量的0.01-5%，优选0.1-2.5%，可以是二苯胺、苯基-α-萘胺和二异辛基二苯胺中的至少一种，优选二异辛基二苯胺。极压抗磨剂占润滑脂总重量的0.5-12%，优选0.8-8%，可以是二硫代二烷基磷酸锌、二硫代二烷基氨基甲酸钼、二硫代二烷基氨基甲酸铅、三苯基硫代磷酸酯、有机钼络合物、硫化烯烃、二硫化钼、聚四氟乙烯、硫代磷酸钼、氯化石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二硫化钨、二硫化硒、氟化石墨、碳酸钙和氧化锌中的至少一种；防锈剂占润滑脂总重量的0.01-4.5%，优选0.1-2%，可以是石油磺酸钡、石油磺酸钠、苯骈噻唑、苯骈三氮唑、环烷酸锌和烯基丁二酸中的至少一种。

第二方面，本发明提供了如上所述的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法，该方法包括：将非牛顿体环烷酸钙、八聚脲化合物和部分基础油混合均匀，在180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

本发明中，对于非牛顿体环烷酸钙、八聚脲化合物和基础油如上所述，在此不再赘述。

本领域技术人员应该理解的是，部分基础油的量与余量基础油的量之和即为所用的基础油的总量，本发明中，部分基础油与余量基础油的重量比优选为1：0.1-0.5。

对于非牛顿体环烷酸钙，可以由牛顿体环烷酸钙通过转化剂转化得到，例如，将牛顿体环烷酸钙、基础油混合加热到50-80℃，加入所需的转化剂进行反应，所有转化剂加完后，在大于90℃且小于等于110℃，优选95-110℃，恒温40-100分钟，然后升温至150-170℃脱水。

第三方面，本发明提供了如上所述的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的另一种制备方法，包括：

（1）将牛顿体环烷酸钙和部分基础油混合加热，加入转化剂，升温待物料变稠，进一步升温脱水，然后降温；

（2）在步骤（1）所得产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，然后依次加入二胺、二胺和单胺进行反应；

（3）将步骤（2）反应所得混合物升温到180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

步骤（1）中，将牛顿体环烷酸钙、部分基础油混合加热到50-80℃，加入所需的转化剂进行反应，所有转化剂加完后，在大于90℃且小于等于110℃，优选95-110℃，恒温40-100分钟，升温至150-170℃脱水，然后降温至100-120℃。

牛顿体环烷酸钙与部分基础油的重量比优选为1：0.1-1。

所述牛顿体环烷酸钙是石油环烷酸钙或合成环烷酸钙，其总碱值为250mgKOH/g-500mgKOH/g，优选300mgKOH/g-450mgKOH/g。

所述转化剂选自水、脂肪醇、脂肪醚、脂肪酸、环烷酸、脂肪醛、脂肪酮、脂肪胺、环烷胺、环烷醇、环烷醚、二氧化碳、芳香醇、芳香胺和烷基苯磺酸中的至少一种，优选选自水、异丙醇、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、甲酮、甲醛、乙二醇二甲醚、醋酸、丙酸、丁酸、环烷酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸和十二烷基苯磺酸中的至少一种。更优选为A、B、C三类物质，A类物质为乙醇、丙醇、丁醇和12-羟基硬脂酸中的至少一种，B类物质为乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，C类物质为水，并且加入方式优选为A类物质先于B类物质加入，即先加入乙醇、丙醇、丁醇和12-羟基硬脂酸中的至少一种，与牛顿体环烷酸钙混合均匀后，再加入乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，对于C类物质水的加入顺序无特殊要求，可以先加，可以后加，也可以与A类物质或B类物质一起加入。

转化剂的加入量为牛顿体环烷酸钙重量的4-32%，优选15-25%。当转化剂优选为A、B、C三类物质，A类物质为乙醇、丙醇、丁醇和12-羟基硬脂酸中的至少一种，B类物质为乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，C类物质为水时，A类物质与B类物质与C类物质的重量比优选为1：0.1-10：1-10，更优选为1：0.5-8：1-8。对于A类物质和B类物质中选择的具体物质和各物质之间的用量比无特殊要求，只要总量在上述范围内即可获得更好的效果。

步骤（2）中，在步骤（1）所得产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，然后依次加入二胺、二胺和单胺进行反应，即是在步骤（1）所得产物中制备八聚脲化合物。

制备八聚脲化合物的方法无特殊要求，可以采用本领域常用的各种方法。例如，在本发明中，可以在步骤（1）的产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，加入二胺，搅拌2-8分钟，再次加入二胺，搅拌2-8分钟，再加入单胺，搅拌2-8分钟，各次所加的二异氰酸酯、二胺、二胺与单胺的摩尔比为4:2:1:2。

本发明步骤（2）中，两次加入的二胺可以相同也可以不同，为了操作方便，优选两次加入的二胺相同。

所述二异氰酸酯结构为OCN-R³-NCO，R³可以是碳数为6-30，优选6-20的亚芳基、亚烷基或亚环烷基，优选 等。例如所述二异氰酸酯可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)，甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)，1,6-亚己基二异氰酸酯(HDI)，二环己基甲基二异氰酸酯（HMDI）和间苯二甲基二异氰酸酯（XDI）等中的至少一种。

所述单胺可以是脂肪胺、脂环胺或芳胺，结构式为R¹-NH₂、R¹’-NH₂，其中的R¹、R¹’可以是烷基、环烷基或芳基，烷基或环烷基的碳数可以为8-24，优选10-18，芳基可以是苯基或取代的苯基，优选苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。优选的单胺可以是选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、对甲苯胺的芳胺，和/或选自十二胺、十四胺、十六胺、十八胺的脂肪胺。

所述二胺可以是脂肪胺或芳胺，结构式为NH₂-R²-NH₂，其中的R²可以是亚烷基或亚芳基，亚烷基的碳数可以为2-12，优选2-8，亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。优选的二胺可以是选自对苯二胺、邻苯二胺、4,4-联苯二胺的芳香胺和/或选自乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺。

步骤（3）中，先在100-120℃恒温10-20分钟，最后升温到180-230℃恒温5-20分钟；冷却到150-160℃，加入余量基础油，待温度冷却到100-120℃，加入必要的添加剂，搅拌，循环过滤、均化、脱气。

本发明中，步骤（1）中所用部分基础油与步骤（2）中所用部分基础油与步骤（3）中余量基础油的重量比优选为1：0.1-1：0.1-1。

第四方面，本发明还提供了由本发明第三方面提供的制备方法制得的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

与由第二方面提供的制备方法制得的环烷酸钙基八聚脲润滑脂相比，第三方面提供的制备方法制得的环烷酸钙基八聚脲润滑脂具有更好的耐高温性、抗水性和粘附性、胶体安定性和极压抗磨性。

实施例

以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。

在以下实施例和对比例中：

非牛顿体环烷酸钙%=（超高碱值或高碱值环烷酸钙原料质量+转化剂总质量）/润滑脂总质量×100%。转化剂均计入非牛顿体环烷酸钙的含量中。

实施例中，超高碱值和高碱值环烷酸钙原料来自新疆蓝德精细石油化工股份有限公司，也可以按照CN101885677A公开的方法制备。

对比例中，高碱值磺酸钙原料购自锦州惠发天合化学有限公司。

实施例1

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

在一个容积为160L且带有加热、搅拌、循环、冷却的常压反应釜中加入30kg总碱值为320mgKOH/g的超高碱值环烷酸钙和30kg100℃运动粘度为31mm²/s的HVI150BS润滑基础油，搅拌，加热升温到80℃，恒温10分钟；加入1.8kg正丁醇，温度控制在80℃左右，搅拌10分钟；加入1.56kg正丁酸和3.2kg水，搅拌10分钟；在95℃恒温100分钟，物料变稠；搅拌下升温到160℃，保持60分钟，脱水，降温到120℃；加入用10kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的9.13kg MDI，搅拌6分钟，加入1.09kg乙二胺，搅拌6分钟，再次加入0.55kg乙二胺，搅拌6分钟，加入5kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的4.92kg十八胺，搅拌6分钟，120℃恒温20分钟，最后升温到200℃恒温10分钟。然后，冷却到160℃，加入HVI500SN润滑基础油15kg；待温度冷却到110℃，循环过滤、均化、脱气得到成品。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙30.6%；八聚脲14.4%；润滑基础油55.0%。

实施例2

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

在一个容积为160L且带有加热、搅拌、循环、冷却的常压反应釜中加入33kg总碱值为400mgKOH/g的高碱值环烷酸钙和15kg100℃运动粘度为31mm²/s的HVI150BS润滑基础油，搅拌，加热升温到60℃，恒温10分钟；加入0.56kg乙醇，温度控制在60℃左右，搅拌10分钟；加入3.36kg丙酸和3.36kg水，搅拌10分钟；在100℃恒温70分钟，物料变稠；搅拌下升温到150℃，保持60分钟，脱水，降温到110℃；加入用5kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的0.54kg HDI，搅拌2分钟，加入0.17kg对苯二胺，搅拌2分钟，再次加入0.09kg对苯二胺，搅拌2分钟，加入用5kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的0.30kg十二胺，搅拌2分钟，110℃恒温15分钟，最后升温到180℃恒温20分钟。然后，冷却到150℃，加入HVI500SN润滑基础油10kg；待温度冷却到100℃，循环过滤、均化、脱气得到成品。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙50.2%；八聚脲1.5%；润滑基础油48.3%。

实施例3

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

在一个容积为160L且带有加热、搅拌、循环、冷却的常压反应釜中加入30kg总碱值为450mgKOH/g的超高碱值环烷酸钙和30kg100℃运动粘度为31mm²/s的HVI150BS润滑基础油，搅拌，加热升温到50℃，恒温10分钟；加入0.2kg正丙醇、0.2kg正丁醇和3.2kg水，温度控制在50℃左右，搅拌10分钟；加入2.96kg乙酸，搅拌10分钟；在110℃恒温40分钟，物料变稠；搅拌下升温到170℃，保持60分钟，脱水，降温到100℃；加入用3kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的4.18kg XDI，搅拌8分钟，加入0.82kg丙二胺，搅拌8分钟，再次加入0.41kg丙二胺，搅拌8分钟，加入用3kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的1.19kg对甲苯胺，搅拌8分钟，100℃恒温10分钟，最后升温到230℃恒温5分钟。然后，冷却到155℃，加入HVI500SN润滑基础油6kg；待温度冷却到120℃，循环过滤、均化、脱气得到成品。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙40.7%；八聚脲8.0%；润滑基础油51.3%。

实施例4

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

在一个容积为110L且带有加热、搅拌、循环、冷却的常压反应釜中加入30kg总碱值为320mgKOH/g的超高碱值环烷酸钙和30kg100℃运动粘度为31mm²/s的HVI150BS润滑基础油，搅拌，加热升温到80℃，恒温10分钟；加入1.8kg正丁醇，温度控制在80℃左右，搅拌10分钟；加入1.56kg正丁酸和3.2kg水，搅拌10分钟；在95℃恒温100分钟，物料变稠；搅拌下升温到160℃，保持60分钟，脱水。

在另一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的常压反应釜中加入用10kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的9.13kgMDI，搅拌6分钟，加入1.09kg乙二胺，搅拌6分钟，再次加入0.55kg乙二胺，搅拌6分钟，加入5kg100℃运动粘度为11mm²/s的HVI500SN润滑基础油溶解的4.92kg十八胺，搅拌6分钟，120℃恒温20分钟，得到八聚脲。

将所得的八聚脲全部打入上一个釜中，搅拌均匀，最后升温到200℃恒温10分钟。然后，冷却到160℃，加入HVI500SN润滑基础油15kg；待温度冷却到110℃，循环过滤、均化、脱气得到成品。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙30.6%；八聚脲14.4%；润滑基础油55.0%。

实施例5

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

按照实施例1的方法制备环烷酸钙基八聚脲润滑脂，不同的是，先加入1.56kg正丁酸，温度控制在80℃左右，搅拌10分钟，再加入1.8kg正丁醇和3.2kg水，搅拌10分钟。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙30.6%；八聚脲14.4%；润滑基础油55.0%。

实施例6

本实施例用于说明本发明制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。

按照实施例1的方法制备环烷酸钙基八聚脲润滑脂，不同的是，将1.8kg正丁醇替换为3.2kg甲酮，将1.56kg正丁酸和3.2kg水替换为3.36kg环烷酸。检验结果见表1。

本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体环烷酸钙30.6%；八聚脲14.4%；润滑基础油55.0%。

对比例1

按实施例1的方法制备高碱值磺酸钙基八聚脲润滑脂，不同的是，高碱值环烷酸钙用总碱值为320mgKOH/g的高碱值磺酸钙代替，得到的润滑脂成品各性能数据见表1。

本对比例得到的润滑脂中，以润滑脂重量为基准，组成为：非牛顿体磺酸钙30.6%；八聚脲14.4%；润滑基础油55.0%。

表1各润滑脂样品性能数据

将实施例1与对比例1进行比较可以看出，本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的滴点远高于磺酸钙基八聚脲润滑脂，水淋流失量远小于磺酸钙基八聚脲润滑脂，钢网分油值远小于磺酸钙基八聚脲润滑脂，四球机试验值大于磺酸钙基八聚脲润滑脂，轴承润滑寿命远大于磺酸钙基八聚脲润滑脂，说明本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的耐高温性、抗水性和粘附性、胶体安定性、极压抗磨性、润滑寿命均优于磺酸钙基八聚脲润滑脂，且本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂与磺酸钙基八聚脲润滑脂一样具有优良的防腐蚀性和抗盐雾性等性能。

将实施例1与实施例4进行比较可以看出，原位制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，具有更好的抗水性和粘附性、胶体安定性和极压抗磨性；将实施例1与实施例5进行比较可以看出，转化剂中A类物质先于B类物质加入，制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，具有更好的抗水性和粘附性、胶体安定性；将实施例1与实施例6进行比较可以看出，转化剂为A、B、C三类物质，A类物质为乙醇、丙醇、丁醇和12-羟基硬脂酸中的至少一种，B类物质为乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，C类物质为水，制备的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，具有更好的抗水性和粘附性、胶体安定性和极压抗磨性，且具有更长的润滑寿命。

从图1可以看出，实施例2的高碱值环烷酸钙中的碳酸钙的ν₂谱带是在1076-1077cm^-1左右，ν₃谱带为860cm^-1左右。说明为无定形碳酸钙。

从图2可以看出，实施例2制备的润滑脂中的碳酸钙的红外谱图中含有1082cm^-1左右、855cm^-1左右、700cm^-1左右、713cm^-1左右等吸收峰，为文石型碳酸钙的特征吸收峰，说明高碱值环烷酸钙中的无定形碳酸钙转化为了文石型碳酸钙。

从图3可以看出，实施例2制备的润滑脂中的碳酸钙的XRD晶型测定，在角度26°、27°、46°、33.5°、36°、38°、43°附近有强度峰，与文石标准谱图相一致，说明转化后样品中存在文石型碳酸钙。

本发明的环烷酸钙基八聚脲润滑脂，不仅与磺酸钙基八聚脲润滑脂一样，具有优良的防腐蚀性和抗盐雾性，而且还具有优于磺酸钙基八聚脲润滑脂的耐高温性、抗水性和粘附性、胶体安定性、极压抗磨性等性能，具有更长的润滑寿命。本发明的润滑脂的制备工艺简单、环保，成本低，产品质量稳定。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (22)

1.一种环烷酸钙基八聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-60重量％的非牛顿体环烷酸钙；0.5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％的基础油，其中，所述非牛顿体环烷酸钙的红外谱图具有文石型碳酸钙的特征吸收峰，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。

2.根据权利要求1所述的润滑脂，其中，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：30-55重量％的非牛顿体环烷酸钙；1.5-15重量％的八聚脲化合物；35-60重量％的基础油。

3.根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，所述非牛顿体环烷酸钙是由牛顿体环烷酸钙转化得到的，其总碱值为250-500mgKOH/g。

4.根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，所述八聚脲化合物具有以下结构：

其中，R¹是烷基、环烷基或芳基，R²是亚烷基或亚芳基，R³是亚芳基、亚烷基或亚环烷基。

5.根据权利要求4所述的润滑脂，其中，R¹是苯基或取代的苯基，或碳数为8-24的烷基或环烷基；R²是亚苯基或亚联苯基或碳数为2-12的亚烷基；R³是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。

6.根据权利要求5所述的润滑脂，其中，R¹是苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基，或碳数为10-18的烷基或环烷基，R²是亚苯基或亚联苯基，或碳数为2-8的亚烷基；R³选自 和-(CH₂)₆-中的至少一种。

7.权利要求1-6中任意一项所述的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括：将非牛顿体环烷酸钙、八聚脲化合物和部分基础油混合均匀，在180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

8.权利要求1-6中任意一项所述的环烷酸钙基八聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将牛顿体环烷酸钙和部分基础油混合加热，加入转化剂，升温待物料变稠，进一步升温脱水，然后降温；

(2)在步骤(1)所得产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，然后依次加入二胺、二胺和单胺进行反应；

(3)将步骤(2)所得产物升温到180-230℃恒温炼制，冷却，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤(1)中，将牛顿体环烷酸钙、部分基础油混合加热到50-80℃，加入所需的转化剂进行反应，所有转化剂加完后，在大于90℃且小于等于110℃恒温40-100分钟，升温至150-170℃脱水，然后降温至100-120℃。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤(2)中，在步骤(1)的产物中加入部分基础油和二异氰酸酯，加入二胺，搅拌2-8分钟，再次加入二胺，搅拌2-8分钟，再加入单胺，搅拌2-8分钟，各次所加的二异氰酸酯、二胺、二胺与单胺的摩尔比为4:2:1:2。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤(3)中，先在100-120℃恒温10-20分钟，最后升温到180-230℃恒温5-20分钟；冷却到150-160℃，加入余量基础油，待温度冷却到100-120℃，加入必要的添加剂，搅拌，循环过滤、均化、脱气。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述牛顿体环烷酸钙是石油环烷酸钙和/或合成环烷酸钙，其总碱值为250-500mgKOH/g。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述转化剂选自水、脂肪醇、脂肪醚、脂肪酸、环烷酸、脂肪醛、脂肪酮、脂肪胺、环烷胺、环烷醇、环烷醚、二氧化碳、芳香醇、芳香胺和烷基苯磺酸中的至少一种，转化剂的加入量为牛顿体环烷酸钙重量的4-32％。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其中，所述转化剂为A、B、C三类物质，A类物质为乙醇、丙醇、丁醇和12-羟基硬脂酸中的至少一种，B类物质为乙酸、丙酸和丁酸中的至少一种，C类物质为水，转化剂的加入量为牛顿体环烷酸钙重量的15-25％。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其中，A类物质先于B类物质加入。

16.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述单胺的结构式为R¹-NH₂，其中，R¹是苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基，或碳数为10-18的烷基或环烷基。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其中，所述单胺是选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺和/或对甲苯胺的芳胺，和/或选自十二胺、十四胺、十六胺和/或十八胺的脂肪胺。

18.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述二胺的结构式为NH₂-R²-NH₂，其中，R²是碳数为2-8的亚烷基，或亚苯基或亚联苯基。

19.根据权利要求18所述的制备方法，其中，所述二胺是选自对苯二胺、邻苯二胺、4,4-联苯二胺的芳香胺和/或选自乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺。

20.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯的结构为OCN-R³-NCO，R³是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。

21.根据权利要求20所述的制备方法，其中，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、甲基二苯基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、二环己基甲基二异氰酸酯和间苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种。

22.由权利要求8-21中任意一项所述的方法制得的环烷酸钙基八聚脲润滑脂。