CN105199817A

CN105199817A - 一种低温锂钙基轴承润滑脂及制备方法

Info

Publication number: CN105199817A
Application number: CN201510697098.5A
Authority: CN
Inventors: 王顺顺; 刘建龙; 谷红宽; 孙毅
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明涉及一种低温锂钙基轴承润滑脂组合物及制备方法，采用以重量百分比计包括以下组分：(1)稠化剂10％-18％；(2)基础油82％-90％；以稠化剂及基础油总重量百分比计以下组合物：(1)水0.1％；(2)添加剂2.0％-3.5％；首先向反应釜中加入稠化剂及部分基础油升温至稠化剂全部熔化状态后，同时加入LiOH水溶液及Ca(OH)₂悬浮液皂化，皂化时间控制在1h-2h。皂化结束后，加入0.1％水后，升至最高炼制温度至210℃。加入剩余基础油恒温1h-2h后，加入抗氧剂，自然降温到85℃，加入其他添加剂搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

Description

一种低温锂钙基轴承润滑脂及制备方法

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种低温锂钙基轴承润滑脂及制备方法。

背景技术

近年来，我们密封轴承的产量在逐年增长，对其性能要求也在不断提高。密封轴承的质量除本身的设计、制造及材料因素外，在很大程度上取决于所使用的润滑脂的性能。对于现有的润滑脂产品而言，主要包括了锂皂和聚脲两大类产品。但是随着现在密封轴承的使用越来越广泛，轴承的使用工况也愈发恶劣。

对于锂基类轴承产品而言，该类产品主要特点是，纤维柔软，易于过滤，很容易满足降低振动值要求。同时，锂基润滑脂本身也具有良好的机械安定性及胶体安定性。因此，该类产品得到广泛应用。但是，针对现如今轴承的使用工况，对润滑脂也提出了低温、抗水等要求。例如，很多北方城市冬季寒冷，条件恶劣，暴露于室外作业的电机较多，很多轴承内润滑脂由于低温性能差，致使出现轴承冻结，电机启动时出现功率陡增，严重时会出现电机烧毁现象；在天气暖和时，出现水汽较多，润滑脂抗水性不强时，会过早出现乳化，导致润滑流失及轴承锈蚀，影响其使用寿命。同时，现如今随着社会发展的不断进步，很多电机企业响应国家号召，纷纷进行节能降耗的改进工作，在低温-30℃甚至更低条件下，对低扭矩力的轴承要求越来越高，低温性能好的润滑脂，在轴承中不仅可以满足其基本润滑的要求，也可以保证低温时电机启动功率低的要求。由此看来，单一的锂基类润滑脂很难满足其要求。

为了提高润滑脂的使用性能，弥补单一皂基润滑脂某些性能上的不足，因此开发研究和生产混合皂基润滑脂，如锂—钙基润滑脂。它不但具有锂基润滑脂良好的机械安定性、胶体安定性和较高的滴点，同时具有钙基润滑脂优良的抗水性和抗磨性。

中国专利CN86103103A公开了一步法制备锂钙润滑脂的新方法，该工艺是选用矿物油、锂和钙的氧化物、氢氧化物及其混合物、12-羟基硬脂酸、硬脂酸、氢化蓖麻油混合物同时加入皂化釜中进行皂份反应。急冷到锂皂熔点一下，经研磨成产品。该方法制备的锂钙润滑脂具有滴点高、机械安定性好、抗水性和胶体安定性好等特点。

中国专利CN102433205A公开了一种锂钙润滑脂及其制备方法，该工艺主要采用油溶性的磺酸钙作为钙皂原料，同时，采用了硼酸与脂肪酸与碱反应。该方法所制备的实际是一种复合锂—钙润滑脂。制得的产品在不加极压抗磨剂及防锈剂的情况下，就具有极佳的极压抗磨性能、更好的防锈性能。

美国专利USP5015403报道了一种锂钙润滑脂的制备方法，该工艺采用两步法制备，先将氢氧化锂皂化完成后，冷却至188℃，加入干燥的氢氧化钙，常压下于143～182℃反应，最后通过循环剪切，到润滑脂。此方法制备的润滑脂具有良好的剪切安定性。

以上方法制备锂钙润滑脂采用的原材料各异，其性质均表现为具有良好的胶体安定性、机械安定性等特点。对于在低温环境下使用，很难满足其要求。同时，上述制备方法后处理工艺简单，对于氢氧化钙反应不完全时，会出现氢氧化钙颗粒，如用于轴承中，一方面不会起到降低振动值作用，另一方面也会对其产生磨损，缩短其使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足低温性能，具有良好的抗水性能、抗剪切性能和防腐蚀性能，同时具有长使用寿命的轴承润滑脂，解决现有单一锂基轴承润滑脂性能缺陷的问题，能够满足轴承自润滑和对润滑剂抗水性能优异的要求，起到降低振动，抗剪切、抗磨、防护的作用。

本发明的技术如下：

一种低温锂钙基轴承润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：

(1)稠化剂10％-18％；

(2)基础油82％-90％；

按上述组合物的总重量百分比计，包括以下组分：

(1)水0.1％；

(2)添加剂2.0％-3.5％。包括：(a)芳胺类和/或酚类抗氧剂1.0％-1.5％；(b)极压抗磨剂0.5％-1.0％；(c)有机羧酸盐类防锈剂0.5％-1.0％；

所述的组合物稠化剂为十二羟硬脂酸锂—钙。

所述的基础油为矿物油或烯烃合成油(PAO)或酯类油中的至少一种；两种及两种以上可按任意比例混合使用。

所述的组合物基础油的40℃运动粘度优选为60-80mm²/s。

所述的组合物基础油的黏度指数为不低于100。

所述的组合物水为去离子水。

所述的组合物在于抗氧剂为芳胺类烷基化二苯胺或二苯胺衍生物或酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-对甲苯酚的一种或两种，两种同时使用，可按任意比例混配。

所述的组合物在于抗磨剂为磷酸三甲酚酯或磷酸三苯酯的一种或两种；两种同时使用，可按任意比例混配。

所述的组合物在于防锈剂为石油磺酸钡或二壬基萘磺酸钡的一种。

本发明的低温锂钙基轴承润滑脂组合物制备方法，向反应釜中加入稠化剂及部分基础油升温至稠化剂全部熔化后，同时加入LiOH水溶液及Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在1h-2h；皂化结束后，加入0.1％水后，升至最高炼制温度至210℃；加入剩余基础油恒温1h-2h后，加入抗氧剂，自然降温到85℃，加入其他添加剂搅拌均匀；三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

本发明的润滑脂具有如下优点：由于采用了特殊的制备及后处理工艺，同时，配以合适的添加剂体系。使用该专利生产的润滑脂加入到6205轴承中，振动分贝值达到32左右。同时润滑脂的低温、抗水、抗磨、抗剪切及防腐蚀性能有不同程度显著提高。该方法生产设备简单，原料价格适宜，工艺易于稳定控制。

具体实施方式

采用表1中的具体物质和比例进行实施例说明：

表1实施例1-6组分含量(百分比)

实施例1

向反应釜中加入100g的12-羟基硬脂酸及600g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入13.05g的LiOH水溶液及1.45g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在2h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入300g的PAO基础油恒温2h后，加入5g二异辛基二苯胺及5g二苯胺，自然降温到85℃，加入10g磷酸三苯酯及10g二壬基萘磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例2

向反应釜中加入140g的12-羟基硬脂酸及500g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入17.26g的LiOH水溶液及3.04g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在2h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入360g的PAO基础油恒温1h后，加入5g的二异辛基二苯胺及10g的2,6-二叔丁基对甲苯酚，自然降温到85℃，加入10g磷酸三甲酚酯及5g磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例3

向反应釜中加入180g的12-羟基硬脂酸及400g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入20.88g的LiOH水溶液及5.22g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在1h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入420g的PAO基础油恒温1h后，加入5g二异辛基二苯胺，自然降温到85℃，加入5g磷酸三甲酚酯及10g磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例4

向反应釜中加入180g的12-羟基硬脂酸及400g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入20.88g的LiOH水溶液及5.22g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在1h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入205g的酯类基础油及215g的PAO基础油恒温2h后，加入10g二异辛基二苯胺及5g的2,6-二叔丁基对甲苯酚，自然降温到85℃，各加入10g磷酸三甲酚酯及磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例5

向反应釜中加入140g的12-羟基硬脂酸及430g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入17.26g的LiOH水溶液及3.04g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在2h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入430g的酯类基础油恒温1h后，加入10g的2,6-二叔丁基对甲苯酚，自然降温到85℃，各加入5g磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯及磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例6

向反应釜中加入100g的12-羟基硬脂酸及600g的PAO基础油升温至90℃，待12-羟基硬脂酸全部熔化后，同时加入13.05g的LiOH水溶液及1.45g的Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在2h。皂化结束后，加入1g水后，升至最高炼制温度至210℃。加入300g的酯类基础油恒温2h后，各加入5g的二异辛基二苯胺及2,6-二叔丁基对甲苯酚，自然降温到85℃，加入5g磷酸三苯酯及10g二壬基萘磺酸钡搅拌均匀。三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。

实施例1-6性能数据见表2，其中比较例为国外某品牌锂钙基润滑脂。

表2实施例1-6与比较例性能数据

由表2可以看出，本发明的低温锂钙基轴承润滑脂与普通锂钙基润滑脂相比，满足其轴承低噪音性能要求。同时，该润滑脂具有优异的低温及抗水性能、抗剪切性能、极压抗磨性能和良好的防腐蚀性能，保证轴承能够在低温含水及高速运转条件下的正常工作。

本实施方式实例的化验项目只是化验的润滑脂的通用项目，以便保证润滑脂具有一般润滑脂所具有的通用性。

从以上案例可得出如下结论：(1)本专利发明的润滑脂，选用的基础油具有很低的倾点，保证润滑脂具有一定的流动性且外观细腻，可以很好的满足客户对轴承润滑剂低温工况的要求；(2)本专利发明的润滑脂具有良好的抗水性能，能够保证轴承在含水工况下正常工作。(3)本专利发明的润滑脂具有良好的抗磨性能；能有效的减少润滑部位的摩擦磨损；(4)本专利发明的润滑脂具有良好的防腐蚀性能，能够满足轴承在可能存在水分的环境下的工作。

综合以上性能，充分证明了本专利低温锂钙基轴承润滑脂配方中基础油和稠化剂合理的匹配、添加剂的选择以及润滑脂制备方法的合理性。综合以上性能，充分证明了本专利润滑脂配方中基础油和稠化剂合理的匹配、添加剂的选择以及润滑脂制备方法的合理性。

本发明提出的一种低温锂钙基轴承润滑脂组合物及制备方法，已经通过较佳的实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的组分和方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims

1.一种低温锂钙基轴承润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：

(1)稠化剂10％-18％；

(2)基础油82％-90％；

以上述组合物的总重量为百分比计，添加以下组分：

(1)水0.1％；

(2)添加剂2.0％-3.5％。包括：(a)芳胺类和/或酚类抗氧剂1.0％-1.5％；(b)极压抗

磨剂0.5％-1.0％；(c)有机羧酸盐类防锈剂0.5％-1.0％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其所述的稠化剂为十二羟硬脂酸锂—钙。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的基础油为矿物油或烯烃合成油或酯类油中的至少一种；两种及两种以上可按任意比例混合使用。

4.根据权利要求1所述的组合物，优选基础油的40℃运动粘度为60-80mm²/s，基础油的黏度指数为不低于100。

5.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的水为选去离子水。

6.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的组合物在于抗氧剂为芳胺类烷基化二苯胺或二苯胺衍生物或酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-对甲苯酚的一种或两种，两种同时使用，可按任意比例混配。

7.按照权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯或磷酸三苯酯的一种或两种；两种同时使用，可按任意比例混配。

8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的防锈剂为石油磺酸钡或二壬基萘磺酸钡的一种。

9.按照权利要求1所述的润滑脂组合物的制备方法，其特征是：向反应釜中加入稠化剂及部分基础油升温至稠化剂全部熔化后，同时加入LiOH水溶液及Ca(OH)₂悬浮液进行皂化，皂化时间控制在1h-2h。皂化结束后，加入0.1％水后，升至最高炼制温度至210℃；加入剩余基础油恒温1h-2h后，加入抗氧剂，自然降温到85℃，加入其他添加剂搅拌均匀；三辊机研磨1遍后，精细过滤2遍，再继续研磨均匀，脱气成品灌装。