CN105802280B - 一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括煅烧、消化、碳化合成、改性、制得成品等步骤。本发明方法制得的纳米碳酸钙适用于润滑脂中，其具体的制备细节也是紧紧围绕润滑脂的特性而专门设计的，包括制备参数、制备原料等等。本发明通过控制纳米CaCO3粒子形状、尺寸大小、改变表面处理剂的种类等，使纳米CaCO3产品与润滑脂有很好的分散性、相融性，发挥纳米CaCO3在润滑脂应用中的滚珠效应，并协同提高润滑脂具有良好的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性、良好的防腐性、抗水性和润滑性，同时保证润滑脂在滴点能长时间地运行，使润滑脂性能提到一个更高的水平。

Description

一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法
技术领域
本发明涉及碳酸钙制备技术领域，具体是一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法。
背景技术
随着人们对环保意识的增强，低碳环保、节约能源和资源已成为各行各业的重要要求。低碳经济时代对油品的要求是：高性能、长寿命、满足环保要求。以合成油为基础油的高性能润滑脂具有更好的使用性能及环保特点，所以使用润滑脂能满足现代生产的要求，高滴点润滑脂因具有多效能、高滴点、长寿命等优良性能，已成为世界各国发展润滑脂品种的主要方向，其中主要包括复合皂基脂、聚脲脂和膨润土酯，其中复合锂基脂占高滴点润滑脂的80％，复合锂基润滑脂具有优异的高温性能，可以用于汽车、钢铁、铁路、航空等多个领域，是一种多效、长寿命润滑脂。因此在一个相当长的时期，复合锂基脂依然是全球用量最多，所占市场份额最大，并且不可替代的高性能润滑脂品种。
纳米材料具有绿色环保的特点，越来越受到人们的青睐，而纳米CaCO3颗粒对金属不产生腐蚀，同时不对环境造成污染，是一种具有发展前景的润滑添加剂，很多研究者考察了其在润滑体系中的应用特性，研究者总结出，纳米CaCO3应用于润滑脂体系中主要有三个方面的作用：一、高碱性金属清洁剂；二、润滑脂的稠化剂(尤其在高碱性复合磺酸钙基润滑脂中)；三、高效极压抗磨剂（即发生了滚珠效应）。
润滑脂产品实际使用中具有一定的流变性，属于非牛顿流体，有剪切稀化的趋向，润滑脂在使用中缺点：一是润滑脂由于有较高的表观黏度，较小的流变指数，这是润滑脂流失的主要原因；同时达到滴点的温度时，就失去了粘金属的性能，起不到润滑的作用，润滑脂在达到滴点后就再难回到原来的状态。而纳米CaCO3也具有流变性，并且可以控制工艺得到具有一定粘度和正负触变的纳米CaCO3产品，将具有适中粘度，适中流变范围纳米CaCO3产品用于润滑脂中，可保证其在不流挂的情况下，让润滑脂具有一定的流变性，减少润滑脂的流失，并提高润滑脂的滴点温度。还可将具有小幅触变的纳米CaCO3用于润滑脂中，起到互补的作用，即纳米CaCO3流变性先是稀的，剪切稍变稠，停止又变稀，润滑脂流变先是稠的，剪切变稀，二者互补，使用润滑产品在使用中达到滴点时也保持在一定的粘稠度范围内，且正常润滑脂使用周期过长也会变硬，加入一定流变的纳米CaCO3可以延长润滑脂使用寿命，减少油从润滑脂中的析出，保证润滑脂的正常使用。
国内现有的纳米CaCO3产品使用中只能提高润滑脂的小部分性能，真正能使润滑脂性能大幅提高，对纳米CaCO3产品的要求很高，即要保持粒子的形状为球形或类球形，尺寸为10-30nm，发挥纳米粒子的滚珠效应，其表面能与润滑体系有很好的相融性，同时能提高润滑脂的各种性能。而国内生产的纳米CaCO3粒子通常在50-200nm，粒子形状大多为立方体或不定形、纺锤体等，改性剂多为脂肪酸或偶联剂，而这些只能对润滑脂起到填充作用或很小的提高作用，无法达到润滑脂的使用要求。专利CN101691454、CN103351016、CN103633366中也有制备球形碳酸钙及其它等物质的方法，由于与本发明方法及用途不同，故无法通用。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在10%-20%、活性度≤1min的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为10-100℃、灰水比1:4-6，静置陈化24-72h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为5-12%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在1-10s；选择上述各工艺参数是为了保证前期物料在碳化后能达到10-30nm的小尺寸范围，应用于润滑脂中起到良好的滚珠效应；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.1-1.5%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为25-50%的CO2气体，在17-40℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5-6.8时，同时控制碳化液D100粒度为≤5μm，SSA为5-25m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；选择上述各原料及工艺参数是为了保证碳化后得到的产品晶型为类球形、粒子小、粒度分布窄；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至50-85℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-2.5％的复合分散剂，搅拌保温1-2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-4.5%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温2-8h，得到改性浆料；所选复合分散剂与表面活性剂均为与润滑脂体系相融性极好的有机、无机物等，并配以上述各工艺参数，在纳米CaCO3 用于润滑脂中“相似相融”的原理，分散性更好；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
作为优选方案，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为300-400ml。该参数范围内的高活性的石灰，消化好活性好，碳化后一次粒径小。
作为优选方案，步骤3）中所述的复合晶型导向剂为极性带酸性侧链的氨基酸类，例如天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸等。酸性氨基酸含1个氨基和2个羧基，等电点约2.8-3.2之间，在碳化过程中加入，其酸性侧链会与Ca(OH)2反应生成酸性钙合物，使得Ca+浓度增大，CaCO3过饱和度大大提高，易生成细小的粒子，其氨基酸其它分子吸附于CaCO3顶角上，从而使生成的CaCO3 成为类球形。
作为优选方案，步骤4）中所述的复合分散剂为硬脂酸和增稠剂按质量比为1:1-3:1混合得到。其中，所述的硬脂酸为C16-C18的硬脂酸，所述的增稠剂为石蜡、地蜡、膨润土、聚四氟乙烯、硅油中的一种或任意比例混合的几种。选用C16-C18的硬脂酸主要是起少量包覆与分散作用，选用上述稠化剂主要起稳定作用，这样将CaCO3分散后再稳定，使CaCO3粒子二次团聚的更少。
作为优选方案，步骤4）中所述的表面改性剂为聚醚类或聚α烯烃或酯类油。上述原料其高温稳定性、氧化安定性、热安定性，剪切安定性好，将其包覆于CaCO3表面，可以提高CaCO3与润滑脂的相融性，同时提高润滑脂的性能。
作为优选方案，所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为水溶性的SAS乳化剂、OP-7、NP乳化剂、平平加0、司盘20中的一种或任意比例混合的几种，乳化剂的添加量为表面改性剂质量的0.1-1%，乳化时间为10-40min。选择上述各水溶性乳化剂，使之在均匀分散于水中的同时，发挥出其的亲水亲油性，降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能力。
本发明方法制得的纳米碳酸钙适用于润滑脂中，其具体的制备细节也是紧紧围绕润滑脂的特性而专门设计的，包括制备参数、制备原料等等。
本发明的原理为：制备纳米碳酸钙的过程中通过控制石灰和石灰乳的高活性和加入复合晶型导向剂控制纳米碳酸钙为小尺寸和特定形状，整个碳化合成过程中，反应速度快，形成的产品粒子小，粒度分布规整。同时为提高纳米碳酸钙在润滑脂中的分散性和相融性，在改性过程中加入与润滑脂应用中相似的增稠类分散剂，即防止了纳米碳酸钙在生产过程的由于粒子尺寸小、高表面活性导致的二次粒子团聚问题，同时也增加了与润滑脂应用产品的相融性。表面改性剂采用乳化润滑脂基础油进行包覆，使所得纳米碳酸钙在具有本身优势的同时，再增加其提高润滑脂的应用性能的优点。所得纳米碳酸钙加入润滑脂中不仅具有很好的相融性，同时协同提高产品的滴点、锥入度、高温热氧化性，使润滑脂具有更低的蒸发损失和更持久的润滑性能。
本发明通过控制纳米CaCO3粒子形状、尺寸大小、改变表面处理剂的种类等，使纳米CaCO3产品与润滑脂有很好的分散性、相融性，并协同提高润滑脂具有良好的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性、良好的防腐性、抗水性和润滑性，同时保证润滑脂在滴点能长时间地运行，使润滑脂性能提到一个更高的水平。
具体实施方式
本发明为一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在10%-20%、活性度≤1min的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为10-100℃、灰水比1:4-6，静置陈化24-72h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为5-12%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在1-10s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.1-1.5%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为25-50%的CO2气体，在17-40℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5-6.8时，同时控制碳化液D100粒度为≤5μm，SSA为5-25m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至50-85℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-2.5％的复合分散剂，搅拌保温1-2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-4.5%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温2-8h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为300-400ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为极性带酸性侧链的氨基酸类。步骤4）中所述的复合分散剂为硬脂酸和增稠剂按质量比为1:1-3:1混合得到,其中，所述的硬脂酸为C16-C18的硬脂酸，所述的稠化剂为石蜡、地蜡、膨润土、聚四氟乙烯、硅油中的一种或任意比例混合的几种。步骤4）中所述的表面改性剂为聚醚类或聚α烯烃或酯类油。此外，所述的表面改性剂还可以经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为水溶性的SAS乳化剂、OP-7、NP乳化剂、平平加0、司盘20中的一种或任意比例混合的几种，乳化剂的添加量为表面改性剂质量的0.1-1%，乳化时间为10-40min。
以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，以下实施例仅用于对本发明的进一步说明，并不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在12%、活性度10s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为95℃、灰水比1:4，静置陈化36h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为6%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在2s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.8%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为37%的CO2气体，在17℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5时，同时控制碳化液D100粒度为4μm，SSA为24m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至60℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1％的复合分散剂，搅拌保温2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量4.5%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温8h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为400ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为天冬氨酸和谷氨酸按质量比为1:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C16硬脂酸和膨润土按质量比为2:1混合，所述的表面改性剂为粘度大于200mm2/s的聚乙二醇醚，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为SAS乳化剂，添加量为表面改性剂质量的0.8%，乳化时间为40min。这样，制得的纳米碳酸钙用于润滑脂中流动性非常好。
实施例2
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在14%、活性度30s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为80℃、灰水比1:4，静置陈化24h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为7%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在5s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量1%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为35%的CO2气体，在19℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5时，同时控制碳化液D100粒度为5μm，SSA为20m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至85℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1.5％的复合分散剂，搅拌保温2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量3%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温6h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为380ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为懒氨酸和谷氨酸按质量比为2:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C16硬脂酸、石蜡和聚四氟乙烯按质量比为2：1:1混合，所述的表面改性剂为粘度指数大于25cts的聚α烯烃，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为OP-7乳化剂，添加量为表面改性剂质量的0.6%，乳化时间为30min。这样，具有良好的粘温性能和低温流动性，是配制高档、专用润滑脂的理想材料。
实施例3
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在16%、活性度40s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为60℃、灰水比1:5，静置陈化48h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为8%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在8s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量1.5%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为45%的CO2气体，在25℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5时，同时控制碳化液D100粒度为2μm，SSA为18m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至70℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量2％的复合分散剂，搅拌保温2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量3%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温6h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为320ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为懒氨酸和天冬氨酸按质量比为1:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C18硬脂酸、石蜡和硅油按质量比为2：1:1混合，所述的表面改性剂为40℃运动大于200mm2/s的双季戊四醇酯，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为平平加O，添加量为表面改性剂质量的0.5%，乳化时间为20min。这样，用于润滑脂中耐高温，抗氧化性好。
实施例4
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在20%、活性度60s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为50℃、灰水比1:6，静置陈化72h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为5%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在10s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.1%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为50%的CO2气体，在25℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5时，同时控制碳化液D100粒度为1μm，SSA为10m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至55℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量2.5％的复合分散剂，搅拌保温2h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温4h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为300ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为天冬氨酸、懒氨酸和谷氨酸按质量比为1：1:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C1:8硬脂酸、石蜡和硅油按质量比为2：1:1混合，所述的表面改性剂为50℃运动在200-500mm2/s的聚氧乙烯醚，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为司盘20，添加量为表面改性剂质量的0.5%，乳化时间为10min。这样，用于润滑脂中耐酸碱性好。
实施例5
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在18%、活性度20s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为100℃、灰水比1:5，静置陈化36h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为12%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在1s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.3%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为30%的CO2气体，在32℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.8时，同时控制碳化液D100粒度为5μm，SSA为5m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至50℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1％的复合分散剂，搅拌保温1h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量4%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温2h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为350ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为天冬氨酸和谷氨酸按质量比为2:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C16硬脂酸和硅油按质量比为3:1混合，所述的表面改性剂为粘度指数大于25cts的聚乙二醇醚，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为SAS乳化剂和NP乳化剂按质量比2:3混合，添加量为表面改性剂质量的0.1%，乳化时间为15min。这样，用于润滑脂中隔热性，流动性好。
实施例6
一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在10%、活性度50s的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为10℃、灰水比1:6，静置陈化72h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为10%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在7s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量1.2%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为25%的CO2气体，在40℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.7时，同时控制碳化液D100粒度为3μm，SSA为25m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至80℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量2％的复合分散剂，搅拌保温1h,再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量2%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温5h，得到改性浆料；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
具体实施时，步骤1）中所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为370ml。步骤3）中所述的复合晶型导向剂为懒氨酸和谷氨酸按质量比为1:1混合。步骤4）中所述的复合分散剂为C18硬脂酸、硅油、膨润土和聚四氟乙烯按质量比为6:1：2:1混合，所述的表面改性剂为40℃运动大于200mm2/s的双季戊四醇酯，并且所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为平平加O、司盘20和OP-7按质量比1:1:1混合，添加量为表面改性剂质量的1%，乳化时间为35min。这样，用于润滑脂中耐高温，热安定性好。
表１本发明所得润滑脂用纳米碳酸钙指标
由表1的结果可以看出，通过本发明方法制得的纳米碳酸钙，为类球形，粒子尺寸小，粒度分布窄，具有搅拌粘度和流变性，在使用中会出流变性和适度的剪切稠化现象。
表2：纳米碳酸钙用于复合锂基润滑脂中的检测结果(加入量均按总重量的8%)
将本发明方法制得的纳米碳酸钙用于复合锂基润滑脂中，从表２可以看出，其用于复合锂基润滑脂中，有优异的防腐性，抗磨性，极压性能，具有高的滴点和高的蒸发度，加入的纳米碳酸钙协同润滑脂发挥出了优异的性能。

Claims (4)

1.一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）煅烧：石灰石在立窑进行高温煅烧，得到氧化钙产物，挑选高活性度的氧化钙备用，所述的高活性度的氧化钙，其活性度达到4N HCl 消耗量为300-400ml；
2）消化：取步骤1）中制得的高活性度氧化钙经立窑出灰振动筛去杂质后加水进行消化反应，得到浓度在10%-20%、活性度≤1min的粗浆Ca(OH)2悬浮液,消化时水的温度为10-100℃、灰水比1:4-6，静置陈化24-72h，然后经过旋液分离器和325目旋筛除渣，最后加水稀释成浓度为5-12%的Ca(OH)2悬浮液，活性度在1-10s；
3）碳化合成：取步骤2）中制得的Ca(OH)2悬浮液，并加入质量为Ca(OH)2悬浮液干基质量0.1-1.5%的复合晶型导向剂，搅拌泵入超重力反应器中，同时通入体积浓度为25-50%的CO2气体，在17-40℃下进行碳化合成反应，当超重力反应器中的溶液碳化至pH=6.5-6.8时，同时控制碳化液D100粒度为≤5μm，SSA为5-25m2/g时，停止反应，得到纳米碳酸钙浆料；
4）改性：取步骤3）中制得的纳米碳酸钙浆料并加热至50-85℃，加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-2.5％的复合分散剂，搅拌保温1-2h，再加入质量为纳米碳酸钙浆料干基质量1-4.5%的表面改性剂，搅拌保温1h，最后再静置保温2-8h，得到改性浆料；所述的复合分散剂为硬脂酸和增稠剂按质量比为1:1-3:1混合得到，所述的增稠剂为石蜡、地蜡、膨润土、聚四氟乙烯、硅油中的一种或任意比例混合的几种；
5）制得成品：取步骤4）中制得的改性浆料，进行压滤、一级干燥和二级干燥，使得压滤产物的含水量降至0.5%以下，最后经破碎解聚即得到所述的润滑脂用纳米碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的复合晶型导向剂为极性带酸性侧链的氨基酸类。
3.根据权利要求1所述的一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述的表面改性剂为聚醚类或聚α烯烃或酯类油。
4.根据权利要求1或3所述的一种润滑脂用纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的表面改性剂经过乳化剂乳化处理，其中，所述的乳化剂为水溶性的SAS乳化剂、OP-7、NP乳化剂、平平加0、司盘20中的一种或任意比例混合的几种，乳化剂的添加量为表面改性剂质量的0.1-1%，乳化时间为10-40min。
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