CN104327917A - 一种改性SiO2润滑脂及其制备方法 - Google Patents

一种改性SiO2润滑脂及其制备方法 Download PDF

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张群敏
许华平
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Abstract

本发明公开了一种改性SiO2润滑脂及其制备方法，所述改性SiO2润滑脂，由以下质量百分含量占润滑脂总量的组分组成，8-12%的稠化剂，45-65%的基础油，3-5%的改性剂；所述稠化剂为工业用SiO2，所述基础油为NBR硅油、二甲基硅油和PAO-40油，所述改性剂为硅醇。将45-65%的基础油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入3-5%的改性剂，继续升温并充分搅拌，使改性剂充分溶解在基础油中；当温度升至160-165℃时，加入8-12%的稠化剂，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，即得改性SiO2润滑脂。本发明采用粒径小、比表面积大、表面可控的工业产品SiO2作为稠化剂，易迅速形成网架结构，达到新的平衡状态，因而所得SiO2润滑脂贮存安定性和剪切安定性较好；采用硅醇为改性剂，增强了SiO2粒子与基础油的相容性。

Description

一种改性SiO2润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂领域，特别涉及一种改性SiO2润滑脂及其制备方法。
背景技术
SiO2润滑脂作为一种有效的密封脂， 具有与接触面相容性良好、高低温性能佳、黏附性能强和化学惰性好而得到了广泛使用。
高比表面积纳米多孔二氧化硅是一种轻质超细非经粉体材料，因具有高比表面积、高纯度、低密度和分散性能好等特点。国内外制备的SiO2润滑脂在高温性、挤压抗磨等性能上可与钻头脂相媲美，但是却普遍存在贮存安定性和剪切安定性差等严重缺陷，给SiO2润滑脂的使用带了不便；同时早期性能较好的纳米级SiO2润滑脂均为实验室产品，粒径大、稳定性差，不适宜于现代工业中恶劣环境下使用的需要。
发明内容
针对上述SiO2润滑脂存在粒径大、稳定性差、贮存安定性和剪切安定性差等不足，本发明的提供了一种改性SiO2润滑脂及其制备方法，旨在获得一种高贮存安定性和剪切安定性的工业用SiO2润滑脂。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种改性SiO2润滑脂，其特征在于，以下质量百分含量占润滑脂总量的组分组成，8-12%的稠化剂，45-65%的基础油，3-5%的改性剂；所述稠化剂为工业用SiO2，所述基础油为NBR硅油、二甲基硅油和PAO-40油，所述改性剂为硅醇。
进一步的，所述工业用SiO2的比表面积分别为200-423 m2/g，粒径为10-50nm。
进一步的，所述工业用SiO2的比表面积为423 m2/g，粒径为20nm。
进一步的，所述稠化剂为9%。
进一步的，所述改性剂为4%。
一种改性SiO2润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将45-65%的基础油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入3-5%的改性剂，继续升温并充分搅拌，使改性剂充分溶解在基础油中；
（2）当温度升至160-165℃时，加入8-12%的稠化剂，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明方法中所用的稠化剂为粒径小、比表面积大、表面可控的工业产品SiO2， 易迅速形成网架结构，达到新的平衡状态，因而所得SiO2润滑脂贮存安定性和剪切安定性较好；
（2）本发明采用硅醇为改性剂，增强了SiO2粒子与基础油的相容性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
将45%的NBR硅油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入3%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在NBR硅油中；当温度升至160-165℃时，加入8%的SiO2，所述SiO2的比表面积为200m2/g，粒径为10nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
140 10
145 20
143 30
141 40
142 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
实施例2
将65%的二甲基硅油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入5%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在二甲基硅油中；当温度升至160-165℃时，加入12%的SiO2，所述SiO2的比表面积为423m2/g，粒径为20nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
169 10
172 20
173 30
170 40
171 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
实施例3
将50%的PAO-40油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入4%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在PAO-40油中；当温度升至160-165℃时，加入10%的SiO2，所述SiO2的比表面积为380m2/g，粒径为30nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
158 10
159 20
157 30
155 40
158 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
实施例4
将55%的PAO-40油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入4%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在PAO-40油中；当温度升至160-165℃时，加入9%的SiO2，所述SiO2的比表面积为250m2/g，粒径为50nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
189 10
187 20
185 30
183 40
181 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
实施例5
将50%的NBR硅油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入4%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在NBR硅油中；当温度升至160-165℃时，加入12%的SiO2，所述SiO2的比表面积为300m2/g，粒径为30nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
135 10
133 20
131 30
128 40
126 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
实施例6
将65%的NBR硅油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入3.5%的硅醇，继续升温并充分搅拌，使硅醇充分溶解在NBR硅油中；当温度升至160-165℃时，加入10%的SiO2，所述SiO2的比表面积为423m2/g，粒径为25nm，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。
经实验，改性SiO2润滑脂的锥入度随时间变化结果如下：
锥入度/（0.1mm） 时间/d
165 10
163 20
162 30
158 40
156 50
可以看出，SiO2润滑脂的锥入度随时间变化较小，显示出较好的贮存安定性和剪切安定性。
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改性SiO2润滑脂，其特征在于，由以下质量百分含量占润滑脂总量的组分组成，8-12%的稠化剂，45-65%的基础油，3-5%的改性剂；所述稠化剂为工业用SiO2，所述基础油为NBR硅油、二甲基硅油和PAO-40油，所述改性剂为硅醇。
2.根据权利要求1所述的改性SiO2润滑脂，其特征在于，所述工业用SiO2的比表面积分别为200-423m2/g，粒径为10-50nm。
3.根据权利要求2所述的改性SiO2润滑脂，其特征在于，所述工业用SiO2的比表面积为423m2/g，粒径为20nm。
4.根据权利要求1所述的改性SiO2润滑脂，其特征在于，所述稠化剂为9%。
5.根据权利要求1所述的改性SiO2润滑脂，其特征在于，所述改性剂为4%。
6.一种改性SiO2润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将45-65%的基础油投入反应釜中，升温至155-160℃，加入3-5%的改性剂，继续升温并充分搅拌，使改性剂充分溶解在基础油中；
（2）当温度升至160-165℃时，加入8-12%的稠化剂，搅拌均匀，用三辊研磨机轧油，制得改性SiO2润滑脂。 
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