CN106367175A - 一种植物油基高稳定性润滑油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油80～120份、黏度指数改进剂2～6份、防腐剂2～5份、杀菌剂2～5份、消泡剂2～5份、添加剂20～30份和水180～220份。本发明所提供的方法所制备的润滑油的最大无卡咬负荷得到了很大的提高，尤其是使用了自制的添加剂，使得产品更好的克服了传统植物油氧化稳定性差的缺点，具有更好的稳定性，此外，不仅可以有效的生物降解，利于环保，而且具有较好的润滑效果。

Description

一种植物油基高稳定性润滑油
技术领域
本发明属于精细化工生产技术领域，具体涉及一种植物油基高稳定性润滑油及其制备方法。
背景技术
随着日益增强的环境危机意识，大量润滑油在生产、使用和排放过程中由于渗透、泄漏、溢出和处理不当，而造成的污染问题越来越受到重视，从发展的趋势来看，具有生物降解性的环保型润滑油及其添加剂将取代现有的润滑油。
自1991年以来，美国就启动了对植物油基(生物)润滑油广泛的研究和开发程序。瑞安勃润滑油、美国国防部、内政部、能源部、农业部、Concurrent Technologies公司、美国大豆协会、陶氏益农公司、路博润、俄亥俄州大豆委员会、国家和俄亥俄玉米种植者协会、宾夕法尼亚州立大学、内布拉斯加州林肯大学、和雪佛龙菲利浦化学等机构的通力合作，使该项目取得了的巨大成功。由Stablized专利生产的HOBS高油酸基础油和专有的添加剂在生物基配方中显示了优异的性能，大大提高植物基润滑油的低温性能和氧化稳定性，使其可用于高、低温发动机，变速箱，液压，齿轮润滑剂，和许多工业加工油等应用中。大量的测试和应用数据表明，生物润滑油性能已经超过其他商用的合成油脂。
植物油天然的可再生和可生物降解性能使它和传统润滑油相比提供明显的环境和经济可持续发展的好处。除了这些好处，植物油也比传统矿物基础油的具有其中包括低挥发性低、高闪点、高粘度指数、以及优异的润滑性等优势。因此，以植物油为来源的生物基润滑油就成为了环保润滑油的主要力量。然而，如何克服植物油氧化稳定性差和低温性能成为了主要的障碍。
发明内容
发明目的：针对现有技术中的不足，本发明的第一个目的是提供一种植物油基高稳定性润滑油；本发明的另一个目的是提供该植物油基高稳定性润滑油的制备方法。
技术方案：
本发明所提供的植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油80～120份、黏度指数改进剂2～6份、防腐剂2～5份、杀菌剂2～5份、消泡剂2～5份、添加剂20～30份和水180～220份。
其中添加剂通过如下方法得到：
步骤A-1)将相应重量份数的羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至60～90℃，调节pH值为7～9，降温至50～60℃，得到反应液；
步骤A-2)将相应重量份数的上述反应液与相应重量份数的水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度50～60℃，反应1～3小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂。
优选的，所述步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸20～30份、氢氧化钠5～10份、乙醇30～40份、水40～50份。
优选的，所述步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液10～20份、水40～50份、氯化钙10～15份、硫酸锌10～15份。
作为优选的，所述植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油20～30份、棉籽油10～20份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～5份、油酸三乙醇胺12～15份。
进一步优选的，黏度指数改进剂为沙索蜡。
进一步优选的，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
优选的，所述防腐剂为山梨酸钾。
优选的，所述杀菌剂为异噻唑啉酮。
本发明同时提供上述植物油基高稳定性润滑油的制备方法，其包括如下步骤：
步骤A-1)将相应重量份数的羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至60～90℃，调节pH值为7～9，降温至50～60℃，得到反应液；
步骤A-2)将相应重量份数的上述反应液与相应重量份数的水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度50～60℃，反应1～3小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂。
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在45～55rps的转速下搅拌，并加热，温度80～90℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌40～45min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为7.5～8.5时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在45～55rps的转速下搅拌5～10min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至40～45℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在35～40rps的转速下搅拌10～20min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在30～35rps的转速下搅拌20～30min，即得。
优选的，所述油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在45～55rps的转速下搅拌，当温度达到115～120℃时，停止加热，恒温保持30～35min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中步骤A-1)和步骤A-2)为添加剂的制备方法。
优选的，所述油酸与三乙醇胺的摩尔比为1:0.8～1.2。
有益效果：本发明所提供的植物油基高稳定性润滑油及其制备方法，通过各种化学溶剂的协同作用使粒子在润滑剂中稳定性增强，不易沉降，润滑性能好，能够有效的降低摩擦，降低损耗，本发明的制备方法简单，生产成本低，采用本发明所提供的方法制备的润滑油其最大无卡咬负荷得到了很大的提高，尤其是使用了自制的添加剂，使得产品更好的克服了传统植物油氧化稳定性差的缺点，具有更好的稳定性，此外，不仅可以有效的生物降解，利于环保，而且具有较好的润滑效果。
具体实施方式：
实施例1
一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油80份、黏度指数改进剂2份、防腐剂2份、杀菌剂2份、消泡剂2份、添加剂20份和水180份；
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油20份、棉籽油10份、水30份、三乙醇胺5份、硼酸3份、油酸三乙醇胺12份。
本实施例提供的植物油基高稳定性润滑油，其制备方法包括如下步骤：
步骤A-1)将相应重量份数的羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至60℃，调节pH值为7，降温至50℃，得到反应液；
步骤A-2)将相应重量份数的上述反应液与相应重量份数的水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度50℃，反应1小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂；
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在45rps的转速下搅拌，并加热，温度80℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌40min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为7.5时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在45rps的转速下搅拌5min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至40℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在35rps的转速下搅拌10min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在30rps的转速下搅拌20min，即得。
其中油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将相应重量份数的油酸和三乙醇胺混合，在45rps的转速下搅拌，当温度达到115℃时，停止加热，恒温保持30min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中添加剂步骤A-1)和步骤A-2)是添加剂的制备方法。
其中步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸20份、氢氧化钠5份、乙醇30份、水40份。
其中步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液10份、水40份、氯化钙10份、硫酸锌10份。
实施例2
一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油120份、黏度指数改进剂6份、防腐剂5份、杀菌剂5份、消泡剂5份、添加剂30份和水220份；
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油30份、棉籽油20份、水40份、三乙醇胺10份、硼酸5份、油酸三乙醇胺15份。
本实施例提供的植物油基高稳定性润滑油，其制备方法包括如下步骤：
步骤A-1)将羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至90℃，调节pH值为9，降温至60℃，得到反应液；
步骤A-2)将上述反应液与水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度60℃，反应3小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂；
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在55rps的转速下搅拌，并加热，温度90℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌45min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为8.5时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在55rps的转速下搅拌10min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至45℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在40rps的转速下搅拌20min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在35rps的转速下搅拌30min，即得。
其中油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在55rps的转速下搅拌，当温度达到120℃时，停止加热，恒温保持35min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中添加剂步骤A-1)和步骤A-2)是添加剂的制备方法。
其中步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸30份、氢氧化钠10份、乙醇40份、水50份。
其中步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液20份、水50份、氯化钙15份、硫酸锌15份。
实施例3
一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油100份、黏度指数改进剂4份、防腐剂4份、杀菌剂4份、消泡剂4份、添加剂25份和水200份；
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油25份、棉籽油15份、水35份、三乙醇胺8份、硼酸4份、油酸三乙醇胺13份。
其中黏度指数改进剂为沙索蜡；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；防腐剂为山梨酸钾；杀菌剂为异噻唑啉酮。
本实施例提供的植物油基高稳定性润滑油，其制备方法包括如下步骤：
步骤A-1)将羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至75℃，调节pH值为8，降温至55℃，得到反应液；
步骤A-2)将上述反应液与水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度55℃，反应2小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂；
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在50rps的转速下搅拌，并加热，温度85℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌42min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在85℃之间；
步骤B-3)当pH值为8时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在50rps的转速下搅拌8min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至42℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在38rps的转速下搅拌15min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在32rps的转速下搅拌25min，即得。
其中油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在50rps的转速下搅拌，当温度达到118℃时，停止加热，恒温保持32min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中添加剂步骤A-1)和步骤A-2)是添加剂的制备方法。
其中步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸25份、氢氧化钠8份、乙醇35份、水45份。
其中步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液15份、水45份、氯化钙13份、硫酸锌13份。
实施例4
一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油90份、黏度指数改进剂3份、防腐剂3份、杀菌剂3份、消泡剂3份、添加剂22份和水190份；
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油22份、棉籽油12份、水32份、三乙醇胺6份、硼酸4份、油酸三乙醇胺14份。
其中黏度指数改进剂为沙索蜡；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；防腐剂为山梨酸钾；杀菌剂为异噻唑啉酮。
本实施例提供的植物油基高稳定性润滑油，其制备方法包括如下步骤：
步骤A-1)将羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至70℃，调节pH值为7，降温至52℃，得到反应液；
步骤A-2)将上述反应液与水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度52℃，反应2小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂；
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在48rps的转速下搅拌，并加热，温度82，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌42min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为7.8时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在48rps的转速下搅拌6min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至42℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在36rps的转速下搅拌12min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在32rps的转速下搅拌22min，即得。
其中油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在48rps的转速下搅拌，当温度达到116℃时，停止加热，恒温保持32min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中添加剂步骤A-1)和步骤A-2)是添加剂的制备方法。
其中步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸22份、氢氧化钠6份、乙醇32份、水42份。
其中步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液12份、水42份、氯化钙12份、硫酸锌14份。
实施例5
一种植物油基高稳定性润滑油，按照重量份数包括以下组分：植物基合成油110份、黏度指数改进剂5份、防腐剂4份、杀菌剂4份、消泡剂4份、添加剂28份和水210份；
其中植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油28份、棉籽油18份、水38份、三乙醇胺8份、硼酸4份、油酸三乙醇胺14份。
其中黏度指数改进剂为沙索蜡；消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；防腐剂为山梨酸钾；杀菌剂为异噻唑啉酮。
本实施例提供的植物油基高稳定性润滑油，其制备方法包括如下步骤：
步骤A-1)将羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至80℃，调节pH值为9，降温至58℃，得到反应液；
步骤A-2)将上述反应液与水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度58℃，反应3小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂；
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在55rps的转速下搅拌，并加热，温度90℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌45min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为8.5时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在55rps的转速下搅拌10min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至42℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在40rps的转速下搅拌18min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在35rps的转速下搅拌28min，即得。
其中油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在52rps的转速下搅拌，当温度达到118℃时，停止加热，恒温保持33min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
其中添加剂步骤A-1)和步骤A-2)是添加剂的制备方法。
其中步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸28份、氢氧化钠8份、乙醇38份、水48份。
其中步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液18份、水48份、氯化钙14份、硫酸锌12份。
将实施例1～实施例5所得的润滑油，进行最大无卡咬负荷(PB值)测试(测试方法采用BG/T3142)及生物降解率测试，，所得结果如下表所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
粘度/s(mm) 58.5 67.8 72.6 70.1 71.7
氧化诱导期(分) 20 19 21 21 20
PB值/kgf 64 64 73 68 70
生物降解率/％ 91 90 98 96 97
PB值反应了润滑油的承载能力和润滑极压性能，由表中结果可见，实施例3所得的润滑油产品，不仅PB值高，而且生物降解率高，性能最佳。

Claims (10)

1.一种植物油基高稳定性润滑油，其特征在于按照重量份数包括以下组分：植物基合成油80～120份、黏度指数改进剂2～6份、防腐剂2～5份、杀菌剂2～5份、消泡剂2～5份、添加剂20～30份和水180～220份；
所述的添加剂通过如下方法得到：
步骤A-1)将相应重量份数的羊毛酸、氢氧化钠、乙醇、水混合，加热至60～90℃，调节pH值为7～9，降温至50～60℃，得到反应液；
步骤A-2)将相应重量份数的上述反应液与相应重量份数的水、氯化钙、硫酸锌混合，维持温度50～60℃，反应1～3小时后，经抽滤，醇洗，水洗，烘干，得到添加剂。
2.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述步骤A-1)中按照重量份数原料的配比为：羊毛酸20～30份、氢氧化钠5～10份、乙醇30～40份、水40～50份。
3.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述步骤A-2)中按照重量份数原料的配比为：反应液10～20份、水40～50份、氯化钙10～15份、硫酸锌10～15份。
4.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述植物基合成油按照重量份数包括以下组分：蓖麻油20～30份、棉籽油10～20份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～5份、油酸三乙醇胺12～15份。
5.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述黏度指数改进剂为沙索蜡。
6.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
7.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述防腐剂为山梨酸钾。
8.如权利要求1所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述杀菌剂为异噻唑啉酮。
9.如权利要求1～8所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于其制备方法包括如下步骤：
步骤B-1)将相应重量份数的蓖麻油、棉籽油与水混合，在45～55rps的转速下搅拌，并加热，温度80～90℃，加入相应重量份数的三乙醇胺，持续搅拌40～45min；
步骤B-2)加入相应重量份数的硼酸，维持温度在80℃～90℃之间；
步骤B-3)当pH值为7.5～8.5时，加入相应重量份数的油酸三乙醇胺，在45～55rps的转速下搅拌5～10min，得到植物基合成油；
步骤C-1)将上述所得相应重量份数的植物基合成油加热至40～45℃后加入相应重量份数的添加剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂和水，在35～40rps的转速下搅拌10～20min；
步骤C-2)最后加入相应重量份数的黏度指数改进剂，在30～35rps的转速下搅拌20～30min，即得。
10.如权利要求1～9所述的植物油基高稳定性润滑油，其特征在于所述油酸三乙醇胺通过如下方法得到：将油酸和三乙醇胺混合，在45～55rps的转速下搅拌，当温度达到115～120℃时，停止加热，恒温保持30～35min，降至室温，得到油酸三乙醇胺。
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