CN104312681B - 混凝土泵车专用润滑脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土泵车专用润滑脂组合物及其制备方法。各组分为：高粘度基础油、硅油、聚醚、碳酸钙、脲醛树脂和基础脂；本发明是基于润滑脂皂基或非皂基基础脂，通过添加增粘、耐水、抗磨性能的组分，制得的一款活塞式混凝土泵车专用润滑脂产品。与现有技术相比，本发明除了具有优异的抗水淋性、防锈防腐性、氧化安定性和泵送性之外，大幅度提高了产品耐水、粘附、抗磨性能，最重要的是切实符合设备使用工况条件提高了设备的钢‑塑润滑性能。切实符合设备使用工况条件，可以减缓泵体活塞的磨损速度，延长活塞的使用寿命，适用于活塞式混凝土泵车在工况条件下活塞与缸体之间的润滑与防护。

Description

混凝土泵车专用润滑脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种混凝土泵车专用润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术

混凝土是现阶段建筑工程最主要的材料之一，在建筑施工中，混凝土的浇筑采用的设备是泵车，混凝土泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，主要由泵体和输送管组成。泵体常见的有活塞式、挤压式、水压隔膜式。

活塞式混凝土泵车的泵送装置主要由搅拌装置、主液压缸、混凝土缸、洗涤室、分配阀组成。混凝土缸与主液压缸共用一根活塞杆，主液压缸活塞利用液压推动活塞杆，混凝土缸活塞随之在混凝土缸内作往复运动,从而实现混凝土的泵送。混凝土缸是活塞式混凝土泵的关键部件之一。

混凝土泵活塞由法兰盘、螺栓、活塞、密封活塞通过卡键固定在活塞杆上，主体用钢件制成，表面注塑，防止混凝土腐蚀。密封活塞(聚氨酯)与混凝土缸壁不断地往复运动，会引起活塞的剧烈摩擦磨损，另外活塞受到混凝土中砂、石的摩擦磨损和泥、水的侵蚀，所以活塞是重点润滑部位，因此混凝土缸壁上设有注脂孔，会定时在活塞与混凝土缸内壁的表面上注入润滑脂。混凝土泵送装置的活塞负荷大、运动频率高，摩擦副为钢塑滑动摩擦，对润滑脂的要求也比较高,须用脂泵按照一定的频率强制加压供脂润滑。泵送润滑脂的作用，一方面增加密封活塞的密封性能，另一方面在于减少活塞运行中的阻力以及与泵体间的摩擦，延长活塞使用寿命，防止水泥浆的渗入而磨损运动部件造成漏浆，延长混凝土泵的工作周期。

混凝土泵在施工中一般采用的通用锂基、极压锂基系列润滑脂，在工况条件下，通用产品的耐水性、粘附性不好，易于流失，润滑效果差，另外，通用产品的钢塑减磨性能差，不能满足工况下的要求，最终造成活塞的磨损严重。当活塞磨损严重时，会降低混凝土泵的输送能力，进而引起混凝土泄露并磨损运动部件，严重影响设备的使用性能，所以通用产品很难满足混凝土泵的长时间工作。活塞更换时为了避免布料管和输送管中混凝土固结引起堵塞，需要停止设备运行，将混凝土全部导出管线，因此由于活塞磨损而进行活塞的频繁更换不仅耽误施工工时，还引起资源浪费。

CN102746925A《一种专用于混凝土泵车的润滑脂及其制备方法》提出了用高分子脂肪酸、低分子酸、基础油A、B以及抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂制成的复合锂钙基脂，该发明未能切实符合活塞与泵体钢塑摩擦的工况条件、未能达到长时间的润滑使用要求。

为了延长混凝土泵活塞的使用寿命，克服现有技术润滑脂在使用中存在的缺陷，需要开发一种符合活塞与泵体钢塑摩擦工况要求且耐水、抗磨、附着能力强、润滑性好的专用润滑脂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的润滑脂在混凝土泵体活塞在使用中磨损严重、使用寿命短的缺陷，提供一种耐水、粘附性好、抗磨、润滑性能优异的混凝土泵车专用润滑脂。

本发明提供的混凝土泵车专用润滑脂组合物是由基础脂和不同类型的多效添加剂制成的一种专用脂。以组合物总重为基准，各组分及百分含量为：

以优选组合物总重为基准，各组分含量为：

本发明中所述基础脂可以是钙基、锂基(含锂钙基)、复合锂、复合铝等皂基脂，聚脲、膨润土等非皂基脂，以及复合磺酸钙等新型稠化剂润滑脂，并添加有通用防锈剂和抗氧剂的满足国标要求的市售产品。

本发明中所述高粘度基础油是市售石油炼制工艺副产品抽出油，其粘度高、成本低，经试验验证满足使用要求，另外市售高粘度矿物油、合成油在不考虑成本前提下也可以替代使用，其100℃运动粘度20.0～100.0mm²/s，粘度太低会直接影响产品粘附性，粘度太高影响产品使用中的泵送性。

本发明中所述硅油为市售工业品，其具有较高的耐热性、耐水性和较小的表面张力，有高度的相容性，作共溶剂和固体粉末分散剂能有效提高产品润滑性能。

本发明中所述聚醚是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的聚合物，是目前市场销售量最大的一种合成油。本发明采用的聚醚发挥其热氧化安定性、粘温性、分散性和润滑性的作用。

本发明中所述碳酸钙为市售工业品，在润滑脂中有更好地分散性和亲和性，可以提高产品的疏水性、抗磨性、润滑性和承载能力。另外，具有层状结构的二硫化钼、石墨、云母、滑石粉，非层状结构的氮化硼、氟化钙，也能起到相近的效果，但是碳酸钙性价比更高。

本发明中所述脲醛树脂为市售工业品，经试验验证在润滑脂中具有优异耐磨性的有机填料，具有经济、高效、优异的使用性能。另外，有机聚合物聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚异丁烯、酚醛树脂等，也能起到相近的效果，但是性能不及脲醛树脂经济、高效。

本发明的生产制造工艺为：首先将基础脂搅拌加热，当温度在110～130℃时，加入硅油、聚醚，保持温度搅拌至混合均匀；停止加热，当物料冷却至90～110℃时，用高粘度基础油将碳酸钙和脲醛树脂搅拌均匀后加入，继续搅拌至混合均匀。最后，经过过滤、均质、脱气工艺即可出釜、灌装成品。

本发明是由基础脂通过添加增粘、耐水、抗磨性能的组分，制得的一种活塞式混凝土泵车专用润滑脂产品。与现有技术相比，本发明除了具有优异的抗水淋性、防锈防腐性、氧化安定性和泵送性之外，更重要的是大幅度提高了产品的耐水、粘附、抗磨以及钢-塑润滑性能。其中，高粘度基础油可以增大润滑脂的粘度，提高润滑脂在使用过程中的粘附性能；硅油与聚醚的复配使用能提高润滑脂的抗剪切性、耐水性、吸附性，降低钢-塑摩擦系数；碳酸钙与脲醛树脂复配使用可以提高润滑脂的疏水性、抗磨性能和承载能力，改善钢-塑润滑性能。

本发明是基于润滑脂皂基或非皂基基础脂，通过添加增粘、耐水、抗磨性能的组分，制得的一款活塞式混凝土泵车专用润滑脂产品。与现有技术相比，本发明除了具有优异的抗水淋性、防锈防腐性、氧化安定性和泵送性之外，大幅度提高了产品耐水、粘附、抗磨性能，最重要的是切实符合设备使用工况条件提高了设备的钢-塑润滑性能。切实符合设备使用工况条件，可以减缓泵体活塞的磨损速度，延长活塞的使用寿命，适用于活塞式混凝土泵车在工况条件下活塞与缸体之间的润滑与防护。

具体实施方式

实施例采用的原料均为市售工业品。基础脂为市场上常见皂基、非皂基脂，以及新型稠化剂润滑脂，按传统工艺经投料、皂化、升温、冷却、调稠工艺生产得到。

实施例1

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将钙基脂2500g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油500g、聚醚500g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度20mm²/s)1000g将碳酸钙250g和脲醛树脂250g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例2

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将锂基脂2900g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油400g、聚醚400g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度30mm²/s)900g将碳酸钙200g和脲醛树脂200g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例3

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将复合锂基脂3300g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油300g、聚醚300g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度40mm²/s)750g将碳酸钙150g和脲醛树脂200g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例4

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将复合铝基脂3600g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油250g、聚醚250g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度55mm²/s)600g将碳酸钙125g和脲醛树脂175g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例5

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将聚脲基础脂3850g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油200g、聚醚200g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度70mm²/s)500g将碳酸钙100g和脲醛树脂150g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例6

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将膨润土基础脂4200g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油150g、聚醚150g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度85mm²/s)400g将碳酸钙50g和脲醛树脂50g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

实施例7

混凝土泵车专用润滑脂组合物，其组份和质量百分数如下：

制造工艺为：将复合磺酸钙基脂4600g投入釜中，升温至110～130℃时加入硅油50g、聚醚50g，保持温度搅拌30分钟；停止加热，当温度降到90～110℃时，用抽出油(100℃粘度100mm²/s)250g将碳酸钙25g和脲醛树脂25g搅拌均匀后加入，继续搅拌30分钟；然后经过滤、均质、脱气即可出釜。将所得润滑脂的性能列于表1。

对比例1

市售00号通用锂基润滑脂

对比例2

市售00号极压锂基润滑脂

对比例3

市售000号通用锂基润滑脂

对比例4

市售000号极压锂基润滑脂

表1本专利产品与传统产品特性对比表

润滑脂的耐水性可以通过Q/SH303 277附录A《润滑脂耐水试验测定法》来进行判定；润滑脂的粘附性能可以通过SH/T0048《润滑脂润滑脂相似粘度测定法》来进行判定；润滑脂的抗磨性能可以通过SH/T0204《润滑脂抗磨性能测定法》来进行判定；润滑脂钢塑润滑性能可以通过SH/T0721《润滑脂摩擦磨损性能测定法》来进行判定。

从表1中产品分析对比可以看出：本发明生产的润滑脂组合物比市场上通用产品的耐水性、粘附性、抗磨性、钢塑润滑性能有了明显改善和提升，本发明提供的润滑脂切实符合设备使用工况条件，可以减缓混凝土泵车活塞的磨损速度，延长活塞的使用寿命，适用于活塞式混凝土泵车活塞与缸体的润滑与防护。

Claims (3)

1.一种混凝土泵车专用润滑脂组合物；其特征是组分及百分含量为：

所述的基础脂为钙基、锂基、复合锂或复合铝的皂基脂；聚脲、膨润土基础脂或复合磺酸钙基脂；所述的高粘度基础油为市售抽出油,其100℃运动粘度为20.0～100.0mm²/s。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征是各组分及百分含量为：

3.权利要求1或2所述的润滑脂组合物的制备方法：其特征是首先将基础脂搅拌加热，当温度在110～130℃时，加入硅油、聚醚，保持温度搅拌至混合均匀；停止加热，当物料冷却至90～110℃时，用高粘度基础油将碳酸钙和脲醛树脂搅拌均匀后加入，继续搅拌至混合均匀。