CN105331426A - 防锈型极压锂基润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents

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李倬
张广辽
郭振俊
张晓凯
高艳青
李栋
赵文峰
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Abstract

本发明涉及一种防锈型极压锂基润滑脂组合物其制备方法。组合物包括：稠化剂占总量的5.5％-12.5％；基础油的比重为72.8％-91.3％，为高粘度矿物油；极压抗磨剂：0.5-3.8％，抗氧剂：0.28-1.25％，防锈防腐剂：0.02-1.05％。将1/3基础油、12-羟基硬脂或12-羟基硬脂与硬脂酸的混合物，升温至60-80℃，加入氢氧化锂溶液，反应完毕后，升温至180-220℃，加入1/3急冷油，冷却后加入极压抗磨剂、防锈防腐剂及余量基础油，研磨后制成。该种含有极压、防锈防腐组分的新型润滑脂具有优良极压性、防腐蚀性，可广泛适用于中、重负荷及有水存在的较恶劣环境条件下使用。

Description

防锈型极压锂基润滑脂组合物及制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，涉及一种包含新型防锈防腐蚀剂的润滑脂及其制备方法。该种新型防锈防腐剂的润滑脂具有优良的极压性、防锈防腐蚀性，适用于中、重负荷及与水接触的较恶劣环境条件下使用。
背景技术
润滑脂属于润滑剂的范畴。随着工业的不断发展，工况越来越复杂，负载越来越重，对润滑剂的极压性能的要求也越来越高。同时，由于外界空气、水及一些酸性介质的影响，设备极易受到腐蚀，造成设备性能下降或不能使用，产生巨大的维修维护费用。防锈是金属摩擦副表面保护的重要手段。但在正常情况下，防锈防腐剂与极压剂相容性较差，在提高防锈防腐性能的同时会降低润滑脂的极压性能，本发明在于发明了一种新型防锈型极压锂基润滑脂，在大大提高防锈性能的同时，保证了极压性能的优异。
发明内容
发明人的目的是解决极压锂基润滑脂极压性能与防锈性能不匹配，使之更加适应当前的工业市场需求，扩展使用领域。申请人经过大量的实验，开发了一种极压性能、防锈性能、剪切安定性和抗磨性能更加优良的极压锂基润滑脂。
本发明的目的在于制备一种防锈性能更加优良的极压锂基润滑脂。所制备的极压锂基润滑脂添加搭配更为合理的极压剂及防锈剂。采用矿物油为基础油，12-羟基硬脂酸、硬脂酸、氢氧化锂和氢氧化钙为基础原料，并添加了抗氧剂、防锈防腐剂、极压抗磨剂等添加剂。该润滑脂的制备工艺采用直接皂化法。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
该防锈型极压锂基润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：
(1)稠化剂5.5-12.5％；
(2)基础油82.8-91.3％；
(3)极压抗磨剂0.5-3.8％；
(4)抗氧剂0.28-1.25％；
(5)防锈防腐剂0.02-1.05％。
稠化剂是脂肪酸与氢氧化锂反应制得。脂肪酸为12-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物。
基础油为低硫石蜡基矿物油、环烷基油中的一种或两种。基础油的40℃运动粘度为40-140mm2/s。
抗氧剂为胺类、酚类或两者混合物。胺类抗氧剂为二苯胺、萘胺、对苯二胺的其中一种或两种。酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、2-萘酚的其中一种或两种。
极压抗磨剂为有机硫化物、有机磷化物、硼酸盐中的一种或几种。有机硫化物为硫化异丁烯、硫化烯烃棉籽油中的一种或两种。有机磷化物为硫代磷酸盐、磷酸酯中的一种或两种。硼酸盐为偏硼酸钠、偏硼酸钾、三硼酸钾中的一种或两种。
防锈防腐剂为石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、环烷酸锌、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、咪唑啉衍生物中的一种或几种。防锈防腐剂苯三唑衍生物为1,2,3-苯骈三氮唑，甲基苯骈三氮唑中的一种。噻二唑衍生物为位阻酚噻二唑。咪唑啉衍生物为咪唑啉聚醚、羧乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉中的一种。
按照以下方法制备：将1/3基础油、12-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物，升温至60-80℃，加入氢氧化锂溶液，反应完毕后，升温至180-220℃，加入1/3急冷油，冷却后加入极压抗磨剂、防锈防腐剂及余量基础油，研磨后制成。
本发明的防锈型极压锂基润滑脂与同类极压锂基及锂基脂产品相比，具有以下的优点：
1)本发明所述的润滑脂，具有很好的极压性能，PB可达到755N，OK值可达到178N。
2)本发明所述的润滑脂，具有很好的剪切安定性，剪切前后(100000次)锥入度变化较小。
3)本发明所述的润滑脂具有优良抗水性能，在38℃，1h水淋试验后，质量损失很小。
4)本发明所制备的润滑脂防锈性能很好，使用SH/T5018测试，所有轴承无锈。
5)本发明所述的润滑脂具有优良的抗磨减磨性能，极压性能(四球机法)磨痕直径为0.40～0.42mm。
6)、本发明所制备的润滑脂具有良好的使用寿命。
7)、本发明所述的润滑脂，具有良好的胶体安定性，分油较少。贮存一段时间后分油也在合适范围内。
8)本发明所述的润滑脂，具有较低的轴承运转温度。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施实例更详细的描述本发明。
制备方法步骤如下：
1)将1/3基础油、12-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物，升温至60-80℃，加入氢氧化锂溶液,开始反应，反应时间控制在1-2小时。
2)反应完成后，搅拌加热到150-160℃，加入抗氧剂，继续加热至180-220℃，加入1/3基础油冷却降温，持续搅拌，140℃以下加入余量基础油，加入极压抗磨剂、防锈防腐剂，搅拌均匀后，经过三辊机处理均化三遍后，出成品灌装。
以下实施例均按照以上的步骤进行：
实施例1
稠化剂：5.5％
其中，12-羟基硬脂酸比例为75％；硬脂酸比例为25％
基础油：91.3％(低硫石蜡基矿物油：100％，基础油40℃运动粘度：82.5mm2/s)
极压抗磨剂：硫化烯烃2.1％，磷酸酯0.8％
抗氧剂：2,6-二叔丁基对甲苯酚0.28％
防锈防腐剂：十七烯基胺乙基咪唑啉0.02％。
实施例2
稠化剂：12.5％
其中，12-羟基硬脂酸比例为50％；硬脂酸比例为50％；
基础油：82.8％(其中低硫石蜡基矿物油：77％，环烷基油：23％，基础油40℃运动粘度：128.4mm2/s)
极压抗磨剂：硫化烯烃2.2％；磷酸三甲酚酯1.6％
抗氧剂：二苯胺0.45％；2-萘酚0.3％
防锈防腐剂：苯并三氮唑0.15％。
实施例3
稠化剂：9％
其中，12-羟基硬脂酸比例为100％；
基础油：87％(其中低硫石蜡基矿物油：70％，环烷基油30％，基础油40℃运动粘度：95.1mm2/s)
极压抗磨剂：硫化烯烃1％；磷酸盐1％；磷酸酯0.5％，
抗氧剂：二苯胺0.45％；
防锈防腐剂：1,2,3-苯骈三氮唑0.05％，石油磺酸钡1％。
实施例4
稠化剂：10.75％
其中，12-羟基硬脂酸比例为40％，硬脂酸比例为60％；
基础油：87％(低硫石蜡矿物油：100％，基础油40℃运动粘度：135.6mm2/s)
极压抗磨剂：硫化烯烃0.2％；磷酸盐0.2％；磷酸酯0.1％
抗氧剂：萘胺1.25％；
防锈防腐剂：甲基苯骈三氮唑0.05％，羧乙基咪唑啉0.45％。
实施例1-4的性能测试数据见下表
表
以上所述仅为本发明较好的实施例，并非用作限定本发明的实施范围，所以凡依本发明所述范围的特征步骤、特征原料以及配方比例等同的变化，均应包括在本发明的申请专利范围之内。

Claims (7)

1.一种防锈型极压锂基润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：
(1)稠化剂5.5-12.5％；
(2)基础油82.8-91.3％；
(3)极压抗磨剂0.5-3.8％；
(4)抗氧剂0.28-1.25％；
(5)防锈防腐剂0.02-1.05％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂是脂肪酸与氢氧化锂反应制得。脂肪酸为12-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油为低硫石蜡基矿物油、环烷基油中的一种或两种。基础油的40℃运动粘度为40-140mm2/s。
4.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于抗氧剂为胺类、酚类或两者混合物。胺类抗氧剂为二苯胺、萘胺、对苯二胺的其中一种或两种。酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、2-萘酚的其中一种或两种。
5.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于极压抗磨剂为有机硫化物、有机磷化物、硼酸盐中的一种或几种。有机硫化物为硫化异丁烯、硫化烯烃棉籽油中的一种或两种。有机磷化物为硫代磷酸盐、磷酸酯中的一种或两种。硼酸盐为偏硼酸钠、偏硼酸钾、三硼酸钾中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述添加剂，其特征在于防锈防腐剂为石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、环烷酸锌、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、咪唑啉衍生物中的一种或几种。防锈防腐剂苯三唑衍生物为1,2,3-苯骈三氮唑，甲基苯骈三氮唑中的一种。噻二唑衍生物为位阻酚噻二唑。咪唑啉衍生物为咪唑啉聚醚、羧乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉中的一种。
7.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于按照以下方法制备：将1/3基础油、12-羟基硬脂或12-羟基硬脂与硬脂酸的混合物，升温至60-80℃，加入氢氧化锂溶液，反应完毕后，升温至180-220℃，加入1/3急冷油，冷却后加入极压抗磨剂、防锈防腐剂及余量基础油，研磨后制成。
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