CN1051107C - 超细硼酸盐润滑油添加剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种超细硼酸盐润滑油添加剂的制备方法。该方法通过添加一定量的分散剂、促进剂和稀释剂，经超声波乳化分解，使硼酸与氢氧化钠或氢氧化钾在中性微乳液中反应，再经减压脱水，可获得小于0.5微米的超细硼酸盐添加剂。该添加剂加至润滑油中，不仅能提高油品的抗磨减摩性及其承载能力，而且还可以改善油品的热氧化安定性和防腐防锈性能。

Description

超细硼酸盐润滑油添加剂的制备方法
本发明涉及制备超细硼盐添加剂的方法。更具体地说，本发明涉及了经超声波乳化分散，在中性微乳液中反应，制备超细硼酸盐添加剂的方法。
众所周知，润滑剂的质量是决定机器设备运行可靠性和延长其使用寿命的重要因素之一，而润滑油添加剂是各种高级润滑剂的精髓，能赋予润滑剂本身不具备的特殊性能。无机硼酸盐作为润滑油添加剂，不仅可以提高润滑剂的极压抗磨减摩性能，而且还可以改善润滑剂的抗氧化性能，防腐防锈性能，且无毒无味，有利于环境保护。根据美国专利(USP)3997452报道的方法，制备的硼酸盐添加剂，其存储稳定性差，而且制备工艺较为复杂，生产成本高，因而限制了该类添加剂的广泛应用。
本发明的目的在于提供一种新颖的、简单的一步相转移制备超硼盐添加剂的方法。通过添加适量的分散剂、促进剂、稀释剂，经超声波乳化分散，使硼酸和氢氧化钠或氢氧化钾在中性微乳液中反应，在较低温度下减压脱水，制备润滑性能优异的超细硼酸盐添加剂。
本发明包括用超声波分散乳化硼酸于基础油、分散剂、稀释剂和促进剂的混合物中，使其与氢氧化钠或氢氧化钾在中性微乳液中反应，经减压脱水和除去稀释剂，制得棕色硼酸盐润滑油添加剂，其颗粒小于0.5微米。
其中所述的基础油包括中性石蜡基油；
其中所述的分散剂包括碱性磺酸盐、烷基水杨酸盐、烷基苯酚盐、单，双丁二酰亚胺的一种或几种。
其中所述的稀释剂包括甲苯、二甲苯、芳香类有机溶剂或轻汽油；
其中所述的促进剂包括水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇的一种或几种的混合物。
本发明的目的是具体通过如下措施来实现的：
将中性石蜡基油精制基础油(40℃粘度为28.8-35.2mm2/s)10-40份(Wt)，稀释剂20-100份(Wt)和4-15(Wt)的分散剂混合，在搅拌下加热至70-80℃，加入0.2-1.2摩尔的硼酸，硼化0.5-2.0小时，制得反应混合物A；将促进剂30份(Wt)加入混合物A中，经超声波乳化分散0.5-1.0小时，然后加入0.1-1.0摩尔的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，在90-100℃下，在中性微乳液中反应1-3小时，制得反应混合物B；将反应混合物B在压力3-20Kpa，温度105-140℃下减压脱水和除去稀释剂，冷却后获得超细硼酸盐润滑油添加剂的棕色产品。该产品硼含量为3.0-8.0％，颗粒小于0.5微米。
本发明制备的超细硼酸盐添加剂应用在油品中的重量百分含量在3-10％之间，含量最好在4-6％，此时可获得优良的极压抗磨减摩性、防腐防锈性能和抗氧化性能。
通过上述方法制备的超细硼酸盐添加剂，经四球实验机(立式万能摩擦磨损实验机，济南实验机厂)在转速为1500r/min，负荷为392N，时间为30min，室温下考察下该添加剂的抗磨减摩性能及承载能力。试验所用钢球为兰州轴承厂生产的二极标准钢球(GCr 15轴承钢，HRC59-61)。其实验结果列于表1。由表1所示，该方法制备的硼酸盐添加剂具有极好的抗磨减摩性及承载能力。表2列出了其防腐防锈性能，由表2可以看出，其具有优良的防腐防锈性能。该添加剂还具有优良的抗氧化安定性和不污染环境等优点。
表1  超细硼酸盐添加剂的抗摩擦磨损性能。
    含量(wt％)     磨斑直径(mm)   摩擦系数 最大无卡咬负荷(N)
    0     0.91     0.108     441
    5     0.45     0.072     735
    10     0.41     0.068     882
(注)：基础油为ISO VG68
表2 超细硼酸盐添加剂的防腐防锈性能。
添加剂加入量为5(Wt％)
    基础油     铜腐     锈蚀
    ISO VG350     1b     无锈
    ISO VG650     1b     无锈
    液体石蜡     1a     无锈
(注)：铜片腐蚀试验条件为100℃，3小时，锈蚀试验为人工海水。
了为更好地理解本发明，特举一实例说明之：
将20份(Wt)ISO VG68精制基础油与40份(Wt)二甲苯和12份(Wt)丁二酰胺混合加热至80℃，加入0.6摩尔的硼酸，搅拌30min，再加入30份(Wt)的丁醇，超声波乳化分散30min，制得中性微乳液，加入0.4摩尔的氢氧化钠溶液，使之在92℃反应3小时，在压力5.33Kpa，温度115℃下减压脱水和除去稀释剂，获得超细硼酸盐润滑油添加剂棕色产品。该产品含硼量为6.3％，颗粒小于0.5微米。

Claims (1)

1、一种超细硼酸盐润滑油添加剂的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：将基础油10-40份(Wt)，稀释剂20-100份(Wt)和4-15(Wt)的分散剂混合，在搅拌下加热至70-80℃，加入0.2-1.2摩尔的硼酸，硼化0.5-2.0小时，制得反应混合物A；将促进剂30份加入混合物A中，经超声波乳化分散0.5-1.0小时，然后加入0.1-1.0摩尔的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，在90-100℃下，在中性微乳液中反应1-3小时，制得反应混合物B；将反应混合物B在压力3-20Kpa，温度105-140℃下减压脱水和除去稀释剂，冷却后获得超细硼酸盐润滑油添加剂的棕色产品，该产品硼含量为3.0-8.0％，颗粒小于0.5微米；该基础油包括中性石蜡基油；该分散剂的组成为碱性磺酸盐、烷基水杨酸盐、烷基苯酚盐、单、双丁二酰亚胺的一种或几种的混合物；该促进剂包括水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇的一种或几种的混合物；该稀释剂包括甲苯、二甲苯、芳香类有机溶剂或轻汽油。
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