CN104450143B - 一种极压抗磨润滑剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种极压抗磨润滑剂，涉及高温润滑剂技术领域，其组分的重量配比为：组分A：0.1～3%，组分B：8～35%，组分C：2～6%，组D：0.5～5%，组分E：0.5～4%；组分F：0.5～4%，组分G：0.8～4%，组分H：0.2～1%，余量为水；组分A为羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或两种的混合物；组分B为滑石粉、膨润土中的一种或两种的混合物；组分C为硅酸钠；组分D为氟硼酸钠、十水硼砂、偏硼酸钙一种或两/三种的混合物；组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；组分F为纳米富勒烯、碱性磺酸盐中的一种；组分G为聚丙烯酸钠；组分H为水性消泡剂；其高温摩擦系数值极低、润滑性能极佳，能够很好地满足目前设备在高温、高载荷条件下的润滑要求。

Description

一种极压抗磨润滑剂

技术领域

本发明涉及工业润滑剂技术领域，特别涉及一种极压抗磨润滑剂。

背景技术

随着现代机械设备向高速、高载荷、高温度等方向的发展,设备的润滑状况变得越来越苛刻; 当机械设备在高负荷运转的条件下，设备发生相对运动的各部件的接触表面会产生极高的热量，传统润滑剂形成的薄膜将会被破坏，不再起到保护金属表面的作用，接触面会出现擦伤、甚至烧结的情况，此时就需要一种耐高温、耐极压的润滑剂来提高各部件的抗磨损能力。

中国发明专利200910053842.2公开了金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其组成原料为碱金属盐20 ～ 70％ ，磷酸盐5 ～ 50％ ，硼酸0.5 ～ 30％ ，杀菌剂0.01 ～2％，再加入1 ～ 20 倍重量的水加工而成，该金属热塑性加工用环保型高温润滑剂虽然具有较好的润滑效果，但是随着科技的发展，设备的转速越来越高、机器运动部件所受载荷越来越高，上述金属热塑性加工用环保型高温润滑剂暴露出以下缺点：1.高温摩擦系数值偏高，其高温润滑性能有待加强。2.润滑剂所能承受的最高极压值偏低，难以满足目前设备高载荷润滑的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温摩擦系数值极低、在高温、高载荷条件下润滑性能极好的极压抗磨润滑剂。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种极压抗磨润滑剂，其组分的重量配比为：组分A ：0.1～3%，组分B：8～35%，组分C：2～6%，组D：0.5～5%，组分E：0.5～4%；组分F：0.5～4%，组分G：0.8～4%，组分H：0.2～1%，余量为水；

所述组分A为羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或两种的混合物；

所述组分B为滑石粉、膨润土中的一种或两种的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为氟硼酸钠、十水硼砂、偏硼酸钙一种或两/三种的混合物；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为纳米富勒烯、碱性磺酸盐中的一种；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。

优选的，所述组分的重量配比为：组分A ：0.5%，组分B：18%，组分C：2%，组D：3%，组分E：1.5%；组分F：1%，组分G：1.7%，组分H：0.3%，余量为水；

所述组分A为羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或两种的混合物；

所述组分B为滑石粉、膨润土中的一种或两种的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为十水硼砂、偏硼酸钙一种或两种的混合物；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为碱性磺酸盐；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。

本发明取得的有益效果在于：本发明提供的极压抗磨润滑剂具有极低的高温摩擦系数，最高极压值在600～700N之间，其高温摩擦系数相比现有技术中的润滑剂低0.1左右，其最高极压值相比现有技术中的润滑剂高100～150N，综上所述本发明提供的极压抗磨润滑剂在高温、高负荷的条件下仍具有极为良好的润滑效果，能充分满足目前设备在高转速、高载荷条件下的润滑要求。

具体实施方式

作为本发明的一种实施方式，一种极压抗磨润滑剂，其组分的重量配比为：组分A：0.1～3%，组分B：8～35%，组分C：2～6%，组D：0.5～5%，组分E：0.5～4%；组分F：0.5～4%，组分G：0.8～4%，组分H：0.2～1%，余量为水；

所述组分A为羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或两种的混合物；

所述组分B为滑石粉、膨润土中的一种或两种的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为氟硼酸钠、十水硼砂、偏硼酸钙一种或两/三种的混合物；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为纳米富勒烯、碱性磺酸盐中的一种；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。

作为一种优选的实施方式，该极压抗磨润滑剂的组分的重量的百分配比为：组分A：0.5%，组分B：18%，组分C：2%，组D：3%，组分E：1.5%；组分F：1%，组分G：1.7%，组分H：0.3%，余量为水；

所述组分A为羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或两种的混合物；

所述组分B为滑石粉、膨润土中的一种或两种的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为十水硼砂、偏硼酸钙一种或两种的混合物；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为碱性磺酸盐；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。

制备上述极压抗磨润滑剂的方法为：在常温和常压下，按上述实施方式中提及的重量配比将组分A～H加入水中，然后搅拌1小时，即可得到上述极压抗磨润滑剂。最终得到的极压抗磨润滑剂呈白色乳状。

需要提前说明的是，在本发明提供的极压抗磨润滑剂中，水性消泡剂的具体成分并无特别限定，其可以是市售的任意一种水性消泡剂，只要其能达到消泡的目的即可。组分A可以选择羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种或上述二者的混合物，在本发明中，组分A起的是增稠剂的作用，至于是选择羧甲基纤维素钠、黄原胶中的一种还是选择上述二者的混合物作为组分A的成分，其对本发明的极压抗磨润滑剂的高温摩擦系数及最高极压值均无明显影响。另外，无论组分B是选择滑石粉、膨润土中的一种还是上述两种的混合物，其对本发明的极压抗磨润滑剂的高温摩擦系数及最高极压值的影响较小（组分B选用膨润土时，润滑剂的性能略差一点点，但差值不大）。同样的，无论组分D是选择氟硼酸钠、十水硼砂、偏硼酸钙中的一种还是上述两/三种的混合物、组分E是选择硬脂酸锌、硬脂酸锂中的任何一种，其最终的高温摩擦系数和最高极压值的都较为接近（组分D选用偏硼酸钙、组分E选用硬脂酸锂时，润滑剂的性能略差一点点，但差值不大）。因此，为了简化表述，使实验结果便于对比，在本说明书的实施例部分只列举了选用羧甲基纤维素钠作为组分A、选用膨润土作为组分B、偏硼酸钙作为组分D、硬脂酸锂作为组分E的例子，并且，最终的实验数据分析中也只给出了选用羧甲基纤维素钠作为组分A、滑石粉作为组分B、偏硼酸钙作为组分D、硬脂酸锂作为组分E的说明。

需要强调的是，在本发明中，组分F主要起提高润滑剂抗极压性的作用，相比碱性磺酸盐，当组分F选用纳米富勒烯时，润滑剂的高温摩擦系数值极低，最大极压值要比选用碱性磺酸盐时高50N左右，但是采用纳米富勒烯作为组分F制得的润滑剂成本极高，目前来说，无法进行产业化生产，因此，在以下实施例部分只给出了选用碱性磺酸盐作为组分F的例子，并且，最终的实验数据分析中也只给出了选用碱性磺酸盐作为组分F的说明。

为了进一步简化表述，使实验结果更便于观察及对比，本发明只选取了中国发明专利200910053842.2中两个优选的实施例作为对比例。

另外，需要强调的是，下面实施例及对比例中提及的无缝钢管轧制生产实验均是在1000~1200℃的热轧条件下进行，本发明所述的电流波动范围是指连轧机轧制过程中电流表的最大值与最小值之间的差值，下述实施例及对比例提供的高温摩擦系数是指各润滑剂在1150摄氏度的条件下的摩擦系数，该高温摩擦系数的数值是通过圆环镦粗法测试得到的。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1：

在常温和常压下，按照以下组分的重量配比将组分A～H加入水中，然后搅拌1小时，即可得到本实施例1的极压抗磨润滑剂，在本实施例中，最终得到的极压抗磨润滑剂呈白色乳状。

各组分的重量配比为：

组分A ：0.1%，组分B：8%，组分C：2%，组D： 0.5%，组分E： 4%；组分F：4%，组分G： 4%，组分H： 1%，余量为水；

组分A为羧甲基纤维素钠；

组分B为膨润土；

组分C为硅酸钠；

组分D为偏硼酸钙；

组分E为硬脂酸锂；

组分F为碱性磺酸盐；

组分G为聚丙烯酸钠；

组分H为水性消泡剂。

此后，将得到的极压抗磨润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本实施例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.056、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.061、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.095，经四球极压试验机测得其最高极压值为590N。

实施例2：

实施例2跟实施例1相比，只是各组分的重量配比有所改变，其他内容完全相同，实施例2的各组分的重量配比如下：

组分A ：3%，组分B：35%，组分C： 6%，组D：5%，组分E：0.5%；组分F：0.5%，组分G：0.8%，组分H：0.2%，余量为水；

所述组分A为羧甲基纤维素钠；

组分B为膨润土；

组分C为硅酸钠；

组分D为偏硼酸钙；

组分E为硬脂酸锂；

组分F为碱性磺酸盐；

组分G为聚丙烯酸钠；

组分H为水性消泡剂。

此后，将得到的极压抗磨润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本实施例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.058、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.065、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.094，经四球极压试验机测得其最高极压值为620N。

实施例3：

实施例3跟实施例1相比，只是各组分的重量配比有所改变，其他内容完全相同，实施例3的各组分的重量配比如下：

组分A ：1.5%，组分B：22%，组分C：4%，组D：3%，组分E：2.5%；组分F：2.5%，组分G：3%，组分H：0.6%，余量为水；

组分A为羧甲基纤维素钠；

组分B为膨润土；

组分C为硅酸钠；

组分D为偏硼酸钙；

组分E为硬脂酸锂；

组分F为碱性磺酸盐；

组分G为聚丙烯酸钠；

组分H为水性消泡剂。

此后，将得到的极压抗磨润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本实施例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.054、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.060、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.097，经四球极压试验机测得其最高极压值为610N。

实施例4：

实施例4跟实施例1相比，只是各组分的重量配比有所改变，其他内容完全相同，实施例3的各组分的重量配比如下：

组分A ：0.5%，组分B：18%，组分C：2%，组D：3%，组分E：1.5%；组分F：1%，组分G：1.7%，组分H：0.3%，余量为水；

组分A为羧甲基纤维素钠；

组分B为膨润土；

组分C为硅酸钠；

组分D为偏硼酸钙；

组分E为硬脂酸锂；

组分F为碱性磺酸盐；

组分G为聚丙烯酸钠；

组分H为水性消泡剂。

此后，将得到的极压抗磨润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本实施例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.050、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.057、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.093，经四球极压试验机测得其最高极压值为650N。

对比例1：

本对比例1提供一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其各组分的重量配比为：

碳酸钾 55.2％；

硅酸钠 14.8％；

多聚磷酸钠 5.0％；

硼酸 22.9％；

氧化硼 2.0％；

异噻唑啉酮 0.1％；

再加入上述四倍重量的水。

此后，将得到的高温润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本对比例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.057、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.072、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.100，经四球极压试验机测得其最高极压值为540N。

对比例2：

本对比例2提供一种金属热塑性加工用环保型高温润滑剂，其各组分的重量配比为：

硼酸钾 20.0％

磷酸二氢钠 49.5％

硼酸 29.7％

异噻唑啉酮 0.8％

再加入上述五倍重量的水。

此后，将得到的高温润滑剂分成两份，一份用于测试高温摩擦系数，另一份根据GB/T3142测试极压值。

本对比例中极压抗磨润滑剂经圆环镦粗法测得其在950摄氏度时的高温摩擦系数值为0.058、在1050摄氏度时的高温摩擦系数值为0.081、在1150摄氏度时的高温摩擦系数值为0.101，经四球极压试验机测得其最高极压值为530N。

通过对比上述实验结果可以得出，本发明提供的极压抗磨润滑剂与现有技术中的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂相比，其在950～1050摄氏度时具有更低的摩擦系数，润滑效果极好，而其最高极压值相比现有技术中的金属热塑性加工用环保型高温润滑剂提高了近80N，具有更好的抗极压性，综上所述，本发明与现有技术相比，其能更好地满足在高温、高载荷条件下的润滑要求。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

最后，应该强调的是，为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (2)

1.一种极压抗磨润滑剂，其组分的重量配比为：组分A：0.1～3％，组分B：8～35％，组分C：2～6％，组D：0.5～5％，组分E：0.5～4％；组分F：0.5～4％，组分G：0.8～4％，组分H：0.2～1％，余量为水；

所述组分A为黄原胶；

所述组分B为膨润土与滑石粉的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为氟硼酸钠；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为碱性磺酸盐；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。

2.根据权利要求1所述的极压抗磨润滑剂，其特征在于：所述组分的重量配比为：组分A：0.5％，组分B：18％，组分C：2％，组D：3％，组分E：1.5％；组分F：1％，组分G：1.7％，组分H：0.3％，余量为水；

所述组分A为黄原胶；

所述组分B为膨润土与滑石粉的混合物；

所述组分C为硅酸钠；

所述组分D为氟硼酸钠；

所述组分E为硬脂酸锌、硬脂酸锂中的一种；

所述组分F为碱性磺酸盐；

所述组分G为聚丙烯酸钠；

所述组分H为水性消泡剂。