CN105316097A - 一种超低温脚轮专用润滑脂的组合物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超低温脚轮专用润滑脂及制备方法。润滑脂组份和含量为基础油85～90％、稠化剂10～15％质量百分配比的原料制成，添加润滑脂结构改进剂1％、抗氧剂0.5％、防锈剂0.5％；采用本发明采用环烷基基础油制备的润滑脂具有超低的使用温度和较长的使用寿命，经过脚轮生产厂台架验证，证明该产品具有优异的低温启动性、低温运转性、抗分油能力和良好的防锈性能。该超低温脚轮专用润滑脂具有超低的使用温度(-50℃)、较长的使用寿命和较低的生产成本，能够完全满足脚轮在严寒地区使用的要求。

Description

一种超低温脚轮专用润滑脂的组合物及制备方法

技术领域

本发明涉及润滑脂技术领域，特别涉及一种超低温脚轮专用润滑脂及制备方法。

背景技术

最简单的发明往往最重要，脚轮正具备这种特性。脚轮在全世界应用越来越广泛，各行各业几乎离不开脚轮。脚轮主要分为两大类：A固定脚轮固定支架配上单轮，只能沿直线移动；B活动脚轮360度转向的支架配上单轮，能随意向任何方向行驶。国内部分脚轮生产厂生产的脚轮远销欧美、北欧和俄罗斯等严寒地区，对润滑脂的低温性要求比较严格，此外对润滑脂分油要求也较为严格，对润滑脂的价格方面要求合理。

脚轮上使用的润滑脂大都为皂基润滑脂，如钙基润滑脂、锂基润滑脂、聚脲基润滑脂、低温阻尼润滑脂等。目前市面现有的低温脚轮脂产品大部分采用合成油(PAO)制备而成，在低温性和抗分油性上能够满足客户的要求，但生产成本上远远超出了用户预计的价格，因此迫切需要开发一款低温性能优异、抗分油性能好，有价格优势的润滑脂。本发明针对润滑脂低温性、抗分油性和价格方面等因素考虑，从稠化剂体系、基础油和添加剂等方面进行考察，并通过相关试验对其进行验证，研发出一款超低温脚轮润滑脂。

为达到技术指标的要求，解决了以下技术难点：

①解决润滑脂在严寒地区确保脚轮润滑保障的问题；

②解决润滑脂分油量大的问题；

③解决润滑脂生产成本高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种低温性能优异、抗分油性和防锈性能良好的超低温脚轮专用润滑脂组合物。

超低温脚轮专用润滑脂，其特征在于：在严寒地区使用的脚轮中，将此润滑脂装填在脚轮轴承注脂处中，对脚轮轴承起到润滑作用，同时增加了一定阻尼性，完全能够满足使用要求，避免了脚轮在低温下抱死现象。

所述润滑脂，其组份和质量百分比如下：

基础油85～90％，

稠化剂10～15％，

按上述两组份总量，加入以下添加剂质量百分比：

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

所述基础油为环烷基基础油。

基础油40℃运动粘度为(16～21)mm²/s，倾点为(‐51～‐55)℃。

所述稠化剂选用12‐羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂、氢化蓖麻油脂肪酸锂和环烷酸锂。

所述润滑脂结构改进剂选用高分子化合物，如聚异丁烯、乙丙共聚物、聚异烯烃等，本发明优选用乙丙共聚物。

所述抗氧剂选用二苯胺。

所述防锈剂主要选自羧酸及其衍生物十二烯基丁二酸酯。

本发明的润滑脂的制备方法如下：

(1)将所有稠化剂与30％～32％基础油和润滑脂结构改进剂加入反应釜，加热至80～85℃；

(2)按照脂肪酸的量计算出碱用量，将计量的碱投入碱罐后用5倍的水溶解，加热至80～90℃，配制成碱溶液；

(3)反应釜内温度在80～85℃时，将(2)步配制好的碱水溶液加入到反应釜中，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；

(4)皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH；

(5)游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；

(6)恒温结束后，将20％～30％基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；

(7)冷却至150～160℃时，加入抗氧剂，在冷却至80℃时加入防锈剂，加入剩余的环烷基基础油调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。

采用本发明采用环烷基基础油制备的润滑脂具有超低的使用温度和较长的使用寿命，经过脚轮生产厂台架验证，证明该产品具有优异的低温启动性、低温运转性、抗分油能力和良好的防锈性能。该超低温脚轮专用润滑脂具有超低的使用温度(‐50℃)、较长的使用寿命和较低的生产成本，能够完全满足脚轮在严寒地区使用的要求。

具体实施方式

实施例1

基础油85％，

稠化剂15％，

添加剂按照上述组份比例添加

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

将270克12-羟基硬脂酸、135克氢化蓖麻油脂肪酸、45克硬脂酸、3.75克环烷酸、30克润滑脂结构改进剂和765克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将59.5克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将510克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，在冷却至80℃时将15克防锈剂加入，将1275克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。

产品的性能指标见表1。

表1

实施例2

基础油87％，

稠化剂13％，

添加剂按照上述组份比例添加

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

将234克12-羟基硬脂酸、117克氢化蓖麻油脂肪酸、39克硬脂酸、3.25克环烷酸、30克润滑脂结构改进剂和783克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将31克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将609克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，在冷却至80℃时将15克防锈剂加入，将1218克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。产品的性能指标见表2。

表2

实施例3

基础油89％，

稠化剂11％，

添加剂按照上述组份比例添加

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

将198克12-羟基硬脂酸、99克氢化蓖麻油脂肪酸、33克硬脂酸、2.75克环烷酸、30克润滑脂结构改进剂和801克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将29克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将623克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，在冷却至80℃时将15克防锈剂加入，将1246克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。产品的性能指标见表3。

产品的性能指标见表3。

表3

实施例4

基础油90％，

稠化剂10％，

添加剂按照上述组份比例添加

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

将180克12-羟基硬脂酸、90克氢化蓖麻油脂肪酸、30克硬脂酸、2.5克环烷酸、30克润滑脂结构改进剂和816克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将29克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将765克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，在冷却至80℃时将15克防锈剂加入，将1119克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。产品的性能指标见表4。

产品的性能指标见表4。

表4

比较例1

基础油87％，

稠化剂13％，

添加剂按照上述组份比例添加

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

将234克12-羟基硬脂酸、117克氢化蓖麻油脂肪酸、39克硬脂酸、3.25克环烷酸、783克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将31克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将609克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，在冷却至80℃时将15克防锈剂加入，将1218克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。产品的性能指标见表5。

产品的性能指标见表5。

表5

比较例2

基础油90％，

稠化剂10％，

添加剂按照上述组份比例添加

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

将180克12-羟基硬脂酸、90克氢化蓖麻油脂肪酸、30克硬脂酸、2.5克环烷酸、30克润滑脂结构改进剂和816克环烷基基础油加入反应釜，加热至80～85℃，将29克氢氧化锂用五倍水溶解配制成碱溶液。在反应釜80～85℃时加入碱液，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH，游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；恒温结束后，将630克的环烷基基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；冷却至150～160℃时，将15克抗氧剂加入，将1254克环烷基基础油加入进行调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。产品的性能指标见表6。

表6

实施例1‐4及比较例1‐2的性能数据对比见表7

表7

从表7可以看出，采用本发明中超低温脚轮专用润滑脂的原材料配方及其生产工艺，采用环烷基基础油制备的润滑脂具有超低的使用温度和较长的使用寿命，经过脚轮生产厂台架验证，证明该产品具有优异的低温启动性、低温运转性、抗分油能力和良好的防锈性能。该超低温脚轮专用润滑脂具有超低的使用温度(‐50℃)、较长的使用寿命和较低的生产成本，能够完全满足脚轮在严寒地区使用的要求。

Claims (8)

1.超低温脚轮专用润滑脂，其特征是其组份和质量百分比如下：

基础油85～90％，

稠化剂10～15％，

按上述两组份总量，加入以下添加剂质量百分比：

润滑脂结构改进剂1％，

抗氧剂0.5％，

防锈剂0.5％。

2.根据权利要求1所述润滑脂，其特征是基础油为环烷基基础油。

3.根据权利要求2所述润滑脂，其特征是环烷基基础油40℃运动粘度为16～21mm²/s，倾点为-51～-55℃。

4.根据权利要求1所述的润滑脂，其特征是稠化剂选用12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂、氢化蓖麻油脂肪酸锂和环烷酸锂混合。

5.根据权利要求1所述的润滑脂，其特征是润滑脂结构改进剂选用高分子化合物，包括聚异丁烯、乙丙共聚物或聚异烯烃，用乙丙共聚物。

6.根据权利要求1所述的润滑脂，其特征是抗氧剂为二苯胺。

7.根据权利要求1所述的润滑脂，其特征是防锈剂选自羧酸及其衍生物十二烯基丁二酸酯。

8.权利要求1的润滑脂的制备方法，其特征是步骤如下：

(1)将所有稠化剂与30％～32％基础油和润滑脂结构改进剂加入反应釜，加热至80～85℃；

(2)按照脂肪酸的量计算出碱用量，将计量的碱投入碱罐后用5倍的水溶解，加热至80～90℃，配制成碱溶液；

(3)反应釜内温度在80～85℃时，将(2)步配制好的碱水溶液加入到反应釜中，升温至100～115℃进行皂化反应，反应时间控制在60～80分钟；

(4)皂化反应结束后，升温至140℃排水，时间控制在20～30分钟，取样测游离酸碱，控制在0.04～0.15％NaOH；

(5)游离酸碱在控制范围内后，迅速升温至200～210℃，恒温10分钟，升温过程中将通风设备开启；

(6)恒温结束后，将20％～30％基础油作为急冷油加入釜内，冷却温度控制在170～180℃后自然冷却；

(7)冷却至150～160℃时，加入抗氧剂，在冷却至80℃时加入防锈剂，加入剩余的环烷基基础油调稠，经过剪切、过滤、脱气后制备为润滑脂。