CN105400572A

CN105400572A - 一种润滑油组合物

Info

Publication number: CN105400572A
Application number: CN201510900610.1A
Authority: CN
Inventors: 王树华; 陈琦
Original assignee: QUZHOU FLUORIDE AND SILICON RESEARCH INSTITUTES
Current assignee: QUZHOU FLUORIDE AND SILICON RESEARCH INSTITUTES
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2016-03-16

Abstract

本发明公开了一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚85～95％，氮化硼5～15％。本发明的润滑油组合物具有在富氧环境下润滑性能好、稳定性高的优点，特别适用于暴露于富氧环境下的设备内部表面和结构的润滑。

Description

一种润滑油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物。

背景技术

已有的专利描述了很多基于氟油的润滑脂配方，包括全氟聚醚油。在合成润滑脂配方时，这些氟油，包括全氟聚醚油，可以用有机增稠剂增稠，例如，聚四氟乙烯。也可以用无机增稠剂，例如氮化铝，氮化硼和碳化硅。无论油还是脂，基于全氟聚醚的组分的特征是高温稳定性，耐化学腐蚀的性能和抗氧化性能，良好的润滑性能和广泛的材料相容性，例如塑料，金属和橡胶。

美国专利US7838475公开了一种组份，由芳香基的全氟聚醚油，优选一种卤代的油，进一步优选含有一种增稠剂。该组份可以作为润滑油自身使用，或者作为一种润滑油、脂的添加剂，可以承受高温而不发生分解。所述的卤代油可以是全氟聚醚、氟硅油、聚三氟氯乙烯，或者其中两种或更多的组合物。增稠剂可以是二氧化硅、氮化硼、黏土、脂肪酸盐、聚四氟乙烯、滑石粉、二氧化钛、聚脲、聚胺酯，或者其中两种或更多的混合物。

US7709424公开了一种润滑油组份，含有全氟聚醚基础油和一种含氟聚醚二磷酸酯，和一种脂的组份，除了含有润滑油成分外，还含有一种增稠剂。该组份可能包含固体润滑材料，例如二硫化钼，石墨，氮化硼，氮化硅等。

US7544646公开了一种拒热氧化的润滑油脂。拒热氧化是指在不限定时间的情况下可以承受低于300摄氏度，也就是说没有热或者氧化的降解。所述的润滑油脂可以是脂、有机硅、卤素油，包括全氟聚醚和全氟烷基脂，氟硅油，聚三氟氯乙烯，全氟聚醚衍生物如氟醚三嗪，以及两种或两种以上材料组成的混合物。组份中可以包含增稠剂，二氧化硅、氮化硼、黏土、脂肪酸盐、聚四氟乙烯、滑石粉、二氧化钛、聚脲、聚胺酯等等。

US6,432,887公开了一种使用润滑剂的滚动设备，润滑剂是一种具有特定动力学粘度的含氟聚合物基础油和一种增稠剂。其中含氟聚合物基础油可以是全氟聚醚，三氟氯乙烯低聚物和氟硅聚合物，增稠剂可以是固体含氟聚合物，层状矿物粉末(例如，云母矿物粉，蛭石矿物粉和蒙脱石矿物粉，这些矿物都具有层状晶体结构或者六边形的氮化硼)，或者超细颗粒和白色非金属粉末。

US6040277公开了一种具有耐高温和氧化及化学腐蚀稳定性好的润滑脂配方，含有一种液体氟聚合物(代表性的例子包括氯氟乙烯的低聚物，氟硅聚合物和全氟聚醚)及一种增稠剂，含有六边形框架的氮化硼粉末或者含有固体氟聚合物增稠剂(例如聚四氟乙烯)。在一个实例和一个比较例中，当增稠剂存在时，氮化硼粉末被描述为平均粒径为5到15微米的聚集粉末。

EP0982392公开了一种用于半导体设备的润滑脂，用于消除来自电子部件的热量，具有高导热性能和优异的散热性能，含有(A)100份重量的基础油，如硅油，含氟碳氢油(例如全氟聚醚和其他)和(B)500到1200份重量的金属铝粉，和其他的组份，氧化锌和/或氮化硼。

EP0939115公开了一种导热润滑脂组份，包含(A)100份重量的基础油，选自硅油，碳氢润滑油或者氟碳油，如全氟聚醚。(B)1000份重量的无机导热填料，填料的莫氏硬度至少为6，导热效率至少为100W/m°K，例如氮化铝粉末和(C)一种莫氏硬度至少为5的无机填料，例如六边形的氮化硼粉末或氧化锌粉末。

工业上很多设备通常在富氧环境下运行(富氧环境是指在气相或液相中氧气的含量高于25％，甚至达到100％)，这类设备如通风机，氧气集中器，特定类型的便携式水下呼吸器和其它潜水设备和医疗设备，如高压舱和军事设备、火箭内部的高压下有高氧气含量气体通过的区域。这些设备的内部润滑部件如垫圈，促动器，调节器，阀门和阀门密封件等暴露于富氧环境下，对润滑油提出了更高的要求。以上专利公开的润滑油产品用于暴露于富氧环境的润滑结构及其设备时，润滑性能和稳定性能下降，难以适应暴露于富氧环境下的要求，因此迫切需要开发一种能够承受由高氧流体组成的严格操作条件的润滑剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在富氧环境下润滑性能好、稳定性高的润滑油组合物。

为了解决以上技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：

全氟聚醚85～95％

氮化硼颗粒5～15％。

本发明中所述全氟聚醚可以市售取得，如可采用以下产品：

杜邦公司的KRYTOX，分子式为：F-(CF(CF₃)-CF₂-O)_k-CF₂CF₃，其中k为10～60；

苏威公司的FOMBLIN流体，例如FOMBLNY和FOMBLINM流体。FOMBLINY的分子式为：CF₃O-[CF(CF₃)CF₂-O]_m-[CF₂-O]_n-CF₃，其中m+n为8～45，m/n为20～1000。FOMBLINM的分子式为CF₃O-(CF₂CF₂-O)_p-(CF₂-O)_q-CF₃，其中p+q为40～180，p/q为0.5～2；

大金公司的DEMNUM，分子式为:F-(CF₂CF₂CF₂-O)_d-CF₂CF₃，其中d为15～60。

本发明中润滑油组合物中的氮化硼可以使润滑脂具有优异的润滑性能和氧稳定性能。所述氮化硼优选为六方氮化硼粉末，平均粒径优选为2～10微米，纯度优选为大于99.9％。

本发明中的润滑油组合物在大于99.5％的氧浓度下的自燃温度优选大于480℃，在大于99.5％的氧浓度下平均燃烧热优选小于等于1338cal/g。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、在富氧环境下具有优异的稳定性，本发明的润滑油组合物在大于99.5％的氧浓度下的自燃温度大于480℃；

2、使用安全，在富氧环境下燃烧热(ΔHc)小于等于1338cal/g。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚88.6％，氮化硼11.4％，其中：

全氟聚醚：深圳市路比特精细化工有限公司购得，型号FomblinM15。

氮化硼：保定硼达新材料科技有限公司，型号六方氮化硼01，平均粒度为3μm，纯度大于99.9％。

润滑油组合物的制备方法：将88.6％重量百分比的全氟聚醚加入到混合容器中，在搅拌下，加入11.4％重量百分比的氮化硼后经过辊压制得润滑油组合物。

实施例2

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚85％，氮化硼15％，其中：

全氟聚醚：深圳市路比特精细化工有限公司购得，型号FomblinM30。

氮化硼：保定硼达新材料科技有限公司，型号六方氮化硼03，平均粒度为4μm，纯度大于99.9％。

制备方法同实施例1。

实施例3

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚88％，氮化硼12％，其中：

全氟聚醚：南京千峰科技有限公司购得，型号FomblinY04。

氮化硼：辽宁硼达科技有限公司，六方氮化硼粉末，平均粒度为2μm，纯度大于99.9％。

制备方法同实施例1。

实施例4

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚90％，氮化硼10％，其中：

全氟聚醚：上海汇平化工有限公司，型号KRYTOXLVP。

氮化硼：山东青州市方圆氮化硼厂，型号六方氮化硼粉末，平均粒度为8μm，纯度大于99.9％。

制备方法同实施例1。

实施例5

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚92.5％，氮化硼7.5％，其中：

全氟聚醚：上海汇平化工有限公司，型号KRYTOXGPL106。

氮化硼：青州迈特科创材料有限公司，型号六方氮化硼粉末，平均粒度为5μm，纯度大于99.9％。

制备方法同实施例1。

实施例6

一种润滑油组合物，按质量百分比，其组成为：全氟聚醚95％，氮化硼5％，其中：

全氟聚醚：上海宏亮机电设备有限公司，型号DEMNUMS-20。

氮化硼：营口辽滨精细化工有限公司，型号六方氮化硼粉末，平均粒度为10μm，纯度大于99.9％。

制备方法同实施例1。

性能测试

1、相容性

本发明中的润滑油与气态和液态富氧环境优异的相容性按ASTMG63标准的测试方法评估，结果如下：

测试样品	相容性
		实施例1	好
实施例2	好
		实施例3	好
实施例4	好
		实施例5	好
实施例6	好

2、自燃温度(AIT)

AIT是材料燃烧倾向的相关指标，定义为测试材料在氧气中自燃的温度，根据ASTMG72-86标准测试。AIT在氧气浓度大于99.5％，初始压力约为1500psig的环境下，逐渐在测试容器中升高温度，结果如下：

测试样品	自燃温度(AIT)/℃
		实施例1	493
实施例2	492
		实施例3	490
实施例4	493
		实施例5	486
实施例6	489

3、氧指数测试(OI)

OI是在温和的压力和初始温度温和的条件下，支持烛式燃烧的氧气和氮气混合物中氧气的最低含量。OI是与材料的燃烧性能或者火焰蔓延和持续燃烧的相关指标，按ASTMG125标准测试。测试结果：在100％的氧气浓度下，在经过数次对平放在钢瓶中陶瓷舟里的润滑油组合物样品的尝试后，没有发现燃烧的迹象。

4、燃烧热测试(ΔHc)

ΔHc是材料燃烧释放能量的绝对值，显示其破坏的潜力，可指示高氧相容性和润滑油在工作条件下低损坏的风险。ΔHc是单位质量的材料在氧气中完全燃烧时释放的热量，单位是卡路里/克(cal/g)，按ASTMD4809测定。测试结果：在99.5％氧含量中测试结果如下：

Claims

1.一种润滑油组合物，其特征在于按质量百分比，其组成为：

全氟聚醚85～95％

氮化硼5～15％。

2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于所述氮化硼的平均粒度为2～10微米。

3.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于所述氮化硼为六方氮化硼粉末。

4.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于该组合物在大于99.5％的氧浓度下的自燃温度大于480℃。

5.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于该组合物在大于99.5％的氧浓度下平均燃烧热小于等于1338cal/g。