CN106590814B - 一种复合磺酸钙基脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合磺酸钙基脂制备方法，包括以下步骤，首先将本发明提供的稠化剂和基础油混合后，得到混合物；所述混合物的DBN值为5～30mg/g；然后将上述步骤得到的混合物与转化促进剂进行转化反应，再加入皂化添加剂进行皂化反应后，得到半成品；最后将上述步骤得到的半成品经过脱水、炼制和后处理后，得到复合磺酸钙基脂。本发明通过改进稠化剂配方，再与基础油进行特定的搭配组合，控制体系中的游离碱在一定范围内，从而使得生产过程加转化剂前期的原料配比组合利于稠化剂高碱值磺酸钙由牛顿体向非牛顿体结构的转化，从而提高了产品的高温性能，并通过加入少量的硫化烷基酚钙提高复合钙基脂的积压抗磨性。

Description

一种复合磺酸钙基脂的制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂合成技术领域，尤其涉及一种复合磺酸钙基脂的制备方法。
背景技术
润滑脂，是一种稠厚的油脂状半固体。用于机械的摩擦部分，主要是起润滑、保护和密封，也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用，是现代工业中常用的也是重要的工业原料。绝大多数润滑脂用于润滑，称为减摩润滑脂润滑脂，是稠化剂将油保持在需要润滑的位置上，有负载时，稠化剂将油释放出来，从而起到润滑，降低机械摩擦，防止机械磨损的作用，同时还兼起防止金属腐蚀的保护作用，及密封防尘作用。主要用来防止金属生锈或腐蚀，称为保护润滑脂，如密封润滑脂和螺纹脂。润滑脂大多是半固体状的物质，具有独特的流动性，其在常温和静止状态时像固体，能保持自己的形状而不流动，能粘附在金属上而不滑落。在高温或受到超过一定限度的外力时，又像液体能产生流动。因而，在实用性、密封性和保护作用上都优于润滑油。
润滑脂主要是由稠化剂、基础油(矿物油或合成润滑油)、添加剂三部分组成。其中，基础油是润滑脂分散体系中的分散介质；稠化剂是润滑脂的重要组分，稠化剂分散在基础油中并形成润滑脂的结构骨架，使基础油被吸附和固定在结构骨架中；添加剂又叫胶溶剂，使油皂结合更加稳定。润滑脂分类方法众多，按照稠化剂分类，可以分为皂基稠化剂(即脂肪酸金属盐)和非皂基稠化剂(烃类、无机类和有机类)。这其中，皂基稠化剂分为单皂基(如钙基脂)、混合皂基(如钙钠基脂)、复合皂基(如复合钙基脂)三种，90％的润滑脂都是用皂基稠化剂制成的。
复合磺酸钙润滑脂，又称复合磺酸钙基脂，是一类新型润滑脂，与其他高温润滑脂相比，性能十分全面，本身就具有优异的高温性能、抗水性能、极压抗磨性能和防锈性能，其泵送性能也能够满足集中润滑的需要。在同时具备高温、多水、重负荷等苛刻条件下的润滑效果要明显优于其他润滑脂，因而近些年来得到了行业内的广泛关注。
一般复合磺酸钙基脂制备过程是先在转化釜中加入一定量磺酸盐、基础油，然后加入转化添加剂进行转化反应，再加入皂化助剂进行皂化反应，脱水和后处理后，再添加抗氧剂、根据需要加入极压抗磨剂、金属钝化剂、增粘剂等。然而生产复合磺酸钙基润滑脂制备工艺过程中气、液、固三相并存，涉及的原料较多，而且步骤繁杂，而目前采用的制备方法中具体步骤都不完全成熟，所以常造成最终产品的滴点低，抗磨性能差等缺陷。
因此，如何得到一种更适宜的复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺，能够具有较高的滴点和抗磨性能，已经成为领域内诸多生产企业和一线研究人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂和复合磺酸钙基脂的制备方法，本发明制备的复合磺酸钙基润滑脂，具有较高的滴点，且不加添加剂即有良好的极压抗磨性。
本发明提供了一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂，包括：
高碱值磺酸盐 21～50重量份；
含钙无机物 0.3～5重量份；
含硫有机物 0.01～8重量份；
所述含硫有机物包括硫化烷基酚和/或硫化烷基酚钙。
优选的，所述稠化剂的DBN值为10～50mg/g。
优选的，所述高碱值磺酸盐的TBN值为390～440mgKOH/g；
所述含硫有机物的TBN值为0～350mgKOH/g；
所述含钙无机物包括氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙中的一种或多种。
本发明提供了一种复合磺酸钙基脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将上述技术方案任意一项所述的稠化剂和基础油混合后，得到混合物；
所述混合物的DBN值为5～30mg/g；
B)将上述步骤得到的混合物与转化促进剂进行转化反应，再加入皂化添加剂进行皂化反应后，得到半成品；
C)将上述步骤得到的半成品经过脱水、炼制和后处理后，得到复合磺酸钙基脂。
优选的，所述混合物中基础油的含量为30～72重量份；
所述基础油包括矿物油、合成油、植物油中的一种或多种；
所述基础油在100℃的运动粘度为4～50mm2/s。
优选的，所述转化促进剂包括醇类化合物和有机酸；
所述皂化添加剂包括硼酸、硼酸和脂肪酸的混合物以及硼酸和十二羟基硬脂酸的混合物中的一种或多种。
优选的，所述醇类化合物包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；
所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸和烷基苯磺酸中的一种或多种；
所述脂肪酸包括C16的脂肪酸～C20的脂肪酸中的一种或多种。
优选的，所述水的质量占所述混合物总质量的5％～20％；
所述醇类化合物的质量占所述混合物总质量的0.9％～3.9％；
所述有机酸的质量占所述混合物总质量的0.5％～8％；所述有机酸的质量浓度为40％～60％；
所述硼酸的质量占所述混合物总质量的1％～4％；
所述脂肪酸和十二羟基硬脂酸的总质量占所述混合物总质量的0.01％～4％。
优选的，所述转化反应的温度为75～95℃；所述转化反应的时间为40～150min；
所述皂化反应的温度为90～98℃；所述皂化反应的时间为40～80min。
优选的，所述脱水的温度为125～150℃；所述脱水的时间为30～40min；
所述炼制的温度为180～210℃；所述炼制的时间为10～20min；
所述后处理为加入基础油进行后处理；
所述后处理包括混合、过滤、均质和研磨步骤中的一种或多种。
本发明提供了一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂，包括21～50重量份的高碱值磺酸盐、0.3～5重量份的含钙无机物和0.01～8重量份的含硫有机物；所述含硫有机物包括硫化烷基酚和/或硫化烷基酚钙。与现有技术相比，本发明针对现有的复合磺酸钙基脂的制备过程不完全成熟，造成最终产品性能差的缺陷，在众多影响因素中，从复合磺酸钙基脂制备的基础--稠化剂组成入手再引申到制备过程中，复合磺酸钙基脂的稠化剂体系主要由两部分组成，一部分是非牛顿体高碱值磺酸钙，其中的碳酸钙以方解石晶型存在，另一部分是其他复合钙皂，其他复合稠化剂等组成；其中非牛顿体磺酸钙是整个润滑脂稠化剂的主体骨架。而且复合磺酸钙基脂生产的关键就是转化工艺，即如何把稠化剂中的牛顿体高碱值磺酸钙转相为非牛顿体磺酸钙稠化剂。本发明创造性的在稠化剂体系的配方中加入了特定比例的含钙无机物和含硫有机物，与高碱值磺酸盐搭配使用，从而使得后期的复合磺酸钙基脂制备过程中的转化(转相)生产中，能够顺利的让牛顿体的高碱值磺酸钙容易完全转化为非牛顿体的磺酸钙，进而使得制备的复合磺酸钙基脂滴点高，高温性能好，并提高了复合磺酸钙基润滑脂的积压抗磨性能。
实验结果表明，本发明生产出的复合磺酸钙基润滑脂具有滴点高的特点，且不加添加剂即有良好的极压抗磨性，防锈防腐蚀性，抗水性，以及良好的胶体安定性、机械安定性和突出的氧化安定性，长期放置不硬化。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或润滑脂合成技术领域常规纯度。
本发明提供了一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂，包括：
高碱值磺酸盐 21～50重量份；
含钙无机物 0.3～5重量份；
含硫有机物 0.01～8重量份；
所述含硫有机物包括硫化烷基酚和/或硫化烷基酚钙。
本发明所述高碱值磺酸盐的加入量优选为21～50重量份，更优选为26～45重量份，最优选为31～40重量份。本发明对所述高碱值磺酸盐的具体参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于复合磺酸钙基脂稠化剂的常规高碱值磺酸盐的参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明为增加稠化剂的有益影响，提供复合磺酸钙基脂的性能，所述高碱值磺酸盐的TBN值(总碱值)优选为390～440mgKOH/g，更优选为400～430mgKOH/g，最优选为410～420mgKOH/g。本发明对所述高碱值磺酸盐的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于复合磺酸钙基脂稠化剂的常规高碱值磺酸盐即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整。本发明对所述高碱值磺酸盐的具体来源没有特别限制，本领域技术人员可以根据常规方法制备或市售购买，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整。
本发明所述含钙无机物的加入量优选为0.3～5重量份，更优选为0.5～4重量份，更优选为0.5～3重量份，最优选为0.5～2重量份。本发明对所述含钙无机物没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常用含钙无机物即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述含钙无机物优选包括氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙中的一种或多种，更优选为氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙，最优选为氧化钙或氢氧化钙。本发明对所述含钙无机物的具体来源没有特别限制，本领域技术人员可以根据常规方法制备或市售购买，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整。
本发明所述含硫有机物的加入量优选为0.01～8重量份，更优选为0.1～6重量份，更优选为0.5～4重量份，最优选为1～3.5重量份。本发明所述含硫有机物包括硫化烷基酚和/或硫化烷基酚钙，更优选为硫化烷基酚或硫化烷基酚钙，最优选为硫化烷基酚钙，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择。
本发明对所述硫化烷基酚或硫化烷基酚钙的具体参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的硫化烷基酚或硫化烷基酚钙的常规参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明为增加稠化剂的有益影响，提供复合磺酸钙基脂的性能，所述硫化烷基酚或硫化烷基酚钙的TBN值(总碱值)优选为0～350mgKOH/g，更优选为50～300mgKOH/g，更优选为100～250mgKOH/g，最优选为150～200mgKOH/g。本发明对所述硫化烷基酚或硫化烷基酚钙的具体来源没有特别限制，本领域技术人员可以根据常规方法制备或市售购买，本领域技术人员可以根据实际应用情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整。
本发明在稠化剂体系的配方中加入了特定比例的含钙无机物和含硫有机物，与高碱值磺酸盐搭配使用，又进一步的通过调节高碱值磺酸盐和含硫有机物的TBN值，从而优化了稠化剂的DBN值，利于后期稠化剂中高碱值磺酸钙由牛顿体向非牛顿体结构的转化，提高了后期复合磺酸钙基脂产品的高温性能，并通过加入少量特定比例的硫化烷基酚钙提高复合钙基脂的积压抗磨性，进而使得制备的复合磺酸钙基脂滴点高，高温性能好，并提高了复合磺酸钙基润滑脂的积压抗磨性能。
本发明还提供了一种复合磺酸钙基脂制备方法，包括以下步骤：
A)将上述技术方案任意一项所述的稠化剂和基础油混合后，得到混合物；
所述混合物的DBN值为5～30mg/g；
B)将上述步骤得到的混合物与转化促进剂进行转化反应，再加入皂化添加剂进行皂化反应后，得到半成品；
C)将上述步骤得到的半成品经过脱水、炼制和后处理后，得到复合磺酸钙基脂。
本发明首先上述技术方案任意一项所述的稠化剂和基础油混合后，得到混合物。
本发明所述复合磺酸钙基脂制备方法中，所述稠化剂的具体选择范围和优选原则，如无特别注明，与前述稠化剂中的具体选择范围和优选原则均一致，在此不再一一赘述。
本发明对所述基础油的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述混合物中基础油的含量为30～72重量份，更优选为35～67重量份，更优选为40～62重量份，最优选为45～57重量份。
本发明对所述基础油的种类没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备复合磺酸钙基脂的基础油的种类即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述基础油优选包括矿物油、合成油、植物油中的一种或多种，更优选为矿物油、合成油或植物油。本发明对所述矿物油的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备复合磺酸钙基脂的矿物油即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述矿物油可以是一类油、二类油、三类油和光亮油等中的一种或多种。本发明对所述合成油的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备复合磺酸钙基脂的合成油即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述合成油可以是PAO类合成油、GTL类合成油和酯类油等中的一种或多种。
本发明对所述基础油的参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于制备复合磺酸钙基脂的基础油的参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述基础油在100℃的运动粘度优选为4～50mm2/s，更优选为9～45mm2/s，更优选为14～40mm2/s，最优选为19～35mm2/s。
本发明然后将上述步骤得到的混合物与转化促进剂进行转化反应，再加入皂化添加剂进行皂化反应后，得到半成品。
本发明对所述转化促进剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于转相反应的添加剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述转化促进剂优选包括水、醇类化合物和有机酸。
本发明对所述水的加入量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述混合物中水的含量为5％～20％，更优选为7％～18％，最优选为10％～15％。
本发明对所述醇类化合物没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于转相反应的醇类化合物即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述醇类化合物优选包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种，更优选为甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇，最优选为异丙醇或正丁醇。本发明对所述有机酸没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于转相反应的有机酸即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述有机酸优选包括甲酸、乙酸、丙酸和烷基苯磺酸中的一种或多种，更优选为甲酸、乙酸、丙酸或烷基苯磺酸，最优选为乙酸或烷基苯磺酸。
本发明对所述转化促进剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于转相反应的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述转化促进剂中醇类化合物的质量优选占所述混合物总质量的0.9％～3.9％，更优选为1.2％～3.4％，最优选为1.4％～2.9％。本发明所述转化促进剂中有机酸的质量优选占所述混合物总质量的0.5％～8％，更优选为1.0％～6％，最优选为1.0％～4％。本发明所述有机酸的质量浓度优选为40％～60％，更优选为43％～57％，最优选为45％～55％。
本发明对所述转化反应的条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的转相反应的条件即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述转化反应的温度优选为75～95℃，更优选为78～92℃，最优选为80～90℃。本发明所述转化反应的时间优选为40～150min，更优选为60～130min，最优选为80～110min。
本发明对所述皂化添加剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于皂化反应的添加剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述皂化添加剂优选包括硼酸、硼酸和脂肪酸的混合物以及硼酸和十二羟基硬脂酸的混合物中的一种或多种，更优选为硼酸、硼酸和脂肪酸的混合物、或硼酸和十二羟基硬脂酸的混合物，最优选硼酸，或硼酸和十二羟基硬脂酸。本发明对所述脂肪酸没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于皂化反应的脂肪酸即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述脂肪酸优选包括C16的脂肪酸～C20的脂肪酸中的一种或多种，更优选为C16的脂肪酸～C20的脂肪酸，具体可以为C16的脂肪酸、C17的脂肪酸、C18的脂肪酸、C19的脂肪酸和C20的脂肪酸中的一种或多种。
本发明对所述皂化添加剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中用于皂化反应的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述皂化添加剂中硼酸的质量优选占所述混合物总质量的1％～4％，更优选为1％～3.5％，最优选为1％～2.5％。本发明所述皂化添加剂中脂肪酸和十二羟基硬脂酸的总质量，即当皂化添加剂中含有脂肪酸时，此为脂肪酸的质量；当皂化添加剂中含有十二羟基硬脂酸时，此为十二羟基硬脂酸的质量；当皂化添加剂中含有脂肪酸和十二羟基硬脂酸时，此为脂肪酸和十二羟基硬脂酸的质量。所述脂肪酸和十二羟基硬脂酸的总质量优选占所述混合物总质量的0.01％～4％，更优选为0.1％～3％，最优选为1％～2.5％。
本发明对所述皂化反应的条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的皂化反应的条件即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述皂化反应的温度优选为90～98℃，更优选为92～96℃，最优选为93～95℃。本发明所述皂化反应的时间优选为40～80min，更优选为45～75min，更优选为50～70min，最优选为55～65min。
本发明最后将上述步骤得到的半成品经过脱水、炼制和后处理后，得到复合磺酸钙基脂。
本发明对所述脱水的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的脱水方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述脱水优选为加热脱水。本发明对所述脱水的具体条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的脱水条件即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述脱水的温度优选为125～150℃，更优选为125～150℃，最优选为125～150℃；所述脱水的时间优选为30～40min，更优选为32～38min，最优选为34～36min。
本发明对所述炼制的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的炼制方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述炼制优选为高温炼制。本发明对所述炼制的具体条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的高温炼制条件即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述炼制的温度优选为180～210℃，更优选为185～205℃，最优选为190～200℃；所述炼制的时间优选为5～40min，更优选为10～30min，最优选为10～20min。
本发明对所述后处理的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的后处理方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述后处理优选为加入基础油进行后处理。本发明对所述基础油的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的类似步骤中的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整。本发明对所述后处理的具体步骤没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备复合磺酸钙基脂过程中的后处理步骤即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、质量控制以及产品要求进行选择和调整，本发明所述后处理优选包括混合、过滤、均质和研磨步骤中的一种或多种，更优选为混合、过滤、均质和研磨步骤，具体可以为循环剪切，过滤，在一定的压力下通过均质机或者通过碾磨机或者胶体磨，放料后得到成品。
本发明上述步骤提供了一种复合磺酸钙基脂制备方法，首先在生产过程中，投高碱值磺酸钙、含钙无机物和含硫有机物组成稠化剂，然后加入稀释油，让体系中的游离碱(直接碱)DBN达到5～30mg/g，再加入其他各种制剂进行转化反应和皂化反应，最后得到了复合磺酸钙基脂。本发明通过改进稠化剂配方，再与基础油进行特定的搭配组合，从而使得生产过程加转化剂前期的原料配比组合利于稠化剂高碱值磺酸钙由牛顿体向非牛顿体结构的转化，即把高碱值磺酸盐中原文石型晶型碳酸钙完全转化为方解石结构的碳酸钙，而转相工艺直接影响复合磺酸钙基润滑脂的产品质量和性能，从而提高了产品的高温性能，并通过加入少量的硫化烷基酚钙提高复合钙基脂的积压抗磨性。
实验结果表明，本发明生产出的复合磺酸钙基润滑脂具有滴点高的特点，且不加添加剂即有良好的极压抗磨性，防锈防腐蚀性，抗水性，以及良好的胶体安定性、机械安定性和突出的氧化安定性，长期放置不硬化。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种复合磺酸钙基脂的制备方法进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
首先将100g的TBN为410mgKOH/g的超高碱值合成磺酸钙加入转化釜中，开启搅拌加入氧化钙1.5g，加入5gTBN为265mgKOH/g硫化烷基酚钙混合均匀，得到混合物，测游离碱为35mgKOH/g；
然后加入90g的150BS光亮油，混合均匀后测游离碱为19mgKOH/g，开始升温，在温度达到40℃时加入水13g继续升温，在温度达到76℃时加入正丁醇4.5g和45％的醋酸水溶液9g，控制温度在75～85℃进行转化反应，待物料变稠后继续反应1.5小时，加入10g硼酸水溶液(2倍热水溶解)，加入5g十二羟基硬脂酸，在90～98℃保持60min，进行皂化反应，得到半成品；
最后继续加热升温至135～140℃脱水30min，183～185℃下炼制10min，再加入60g的150BS基础油，搅拌均匀，研磨放料，得到成品复合磺酸钙基脂。
参照相应的国标，对本发明实施例1制备的复合磺酸钙基润滑脂进行理化性能分析，结果见表1。表1为本发明实施例制备的复合磺酸钙基润滑脂理化性能。
实施例2
首先将95g的TBN为420mgKOH/g的超高碱值合成磺酸钙加入到转化釜中，开启搅拌加入氢氧化钙1.6g，加入10g的TBN为295mgKOH/g的硫化烷基酚钙混合均匀，得到混合物，测游离碱为40mgKOH/g；
然后加入90g的PAO40，混合均匀后测游离碱为22mgKOH/g，开始升温，在温度达到45℃时加入水15g继续升温，在温度达到76℃时加入正丁醇4.5g和50％的醋酸水溶液9g，控制温度在75～85℃进行转化反应，待物料变稠后继续反应1.5小时，加入12g硼酸水溶液(2倍热水溶解)，加入4g十二羟基硬脂酸，在90～98℃保持60min，进行皂化反应，得到半成品；
最后继续加热升温至135～140℃脱水30min，180～185℃下炼制20min，加入60g的PAO40，搅拌均匀，研磨放料，得到成品复合磺酸钙基脂。
参照相应的国标，对本发明实施例2制备的复合磺酸钙基润滑脂进行理化性能分析，结果见表1。表1为本发明实施例制备的复合磺酸钙基润滑脂理化性能。
实施例3
首先将110g的TBN为400mgKOH/g的超高碱值合成磺酸钙加入到转化釜中，开启搅拌加入1.6g碳酸钙，加入10g的TBN为165mgKOH/g硫化烷基酚钙混合均匀，得到混合物，测游离碱为30mgKOH/g；
然后加入90g的500SN基础油，混合均匀后测游离碱为17mgKOH/g，开始升温，温度达到42℃加入水16g，温度达到76℃时加入异丙醇4.5g和45％的醋酸水溶液9g，控制温度在75～85℃进行转化反应，待物料变稠后继续反应1.5小时，加入10g硼酸水溶液(2倍热水溶解)，加入4g十二羟基硬脂酸，在90～98℃保持60min，进行皂化反应，得到半成品；
最后继续加热升温至135～140℃脱水30min，185～188℃下炼制15min，加入60g的500SN基础油，搅拌均匀，研磨放料，得到成品复合磺酸钙基脂。
参照相应的国标，对本发明实施例1制备的复合磺酸钙基润滑脂进行理化性能分析，结果见表1。表1为本发明实施例制备的复合磺酸钙基润滑脂理化性能。
表1本发明实施例制备的复合磺酸钙基润滑脂理化性能
检测项目 实例1 实例2 实例3 检测方法
工作锥入度(20℃)，0.1mm 268 271 280 GB/T269
10万次工作锥入度/1/(0.1mm) 270 274 293 GB/T269
钢网分油(100℃，24h)，％ 0.4 0.5 0.7 SH/T0324
蒸发量(99℃，22h)/％ 0.2 0.2 0.3 GB/T7325
滴点，℃ >350 >350 >330 GB/T3498
铜片腐蚀(100℃,24h) ≤1b ≤1b ≤1b GB/T7326
水淋流失量(79℃，1h)，％ 0.25 0.21 0.32 SH/T0109
防腐蚀性(52℃，48h)，级 1 1 1 GB/T5018
四球实验PD/kg 668 682 523 SH/T0202
以上对本发明提供的一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂和复合磺酸钙基脂的制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种用于复合磺酸钙基脂的稠化剂，其特征在于，包括：
高碱值磺酸盐 21～50重量份；
含钙无机物 0.3～5重量份；
含硫有机物 0.01～8重量份；
所述含硫有机物包括硫化烷基酚和/或硫化烷基酚钙；
所述含硫有机物的TBN值为0～350mgKOH/g；
所述稠化剂的DBN值为10～50mg/g；
所述稠化剂和基础油的DBN值为5～30mg/g。
2.根据权利要求1所述的稠化剂，其特征在于，所述高碱值磺酸盐的TBN值为390～440mgKOH/g；
所述含钙无机物包括氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙中的一种或多种。
3.一种复合磺酸钙基脂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将权利要求1～2任意一项所述的稠化剂和基础油混合后，得到混合物；
所述混合物的DBN值为5～30mg/g；
B)将上述步骤得到的混合物与转化促进剂进行转化反应，再加入皂化添加剂进行皂化反应后，得到半成品；
C)将上述步骤得到的半成品经过脱水、炼制和后处理后，得到复合磺酸钙基脂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中基础油的含量为30～72重量份；
所述基础油包括矿物油、合成油、植物油中的一种或多种；
所述基础油在100℃的运动粘度为4～50mm2/s。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述转化促进剂包括水、醇类化合物和有机酸；
所述皂化添加剂包括硼酸、硼酸和脂肪酸的混合物以及硼酸和十二羟基硬脂酸的混合物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述醇类化合物包括甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；
所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸和烷基苯磺酸中的一种或多种；
所述脂肪酸包括C16的脂肪酸～C20的脂肪酸中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述水的质量占所述混合物总质量的5％～20％；
所述醇类化合物的质量占所述混合物总质量的0.9％～3.9％；
所述有机酸的质量占所述混合物总质量的0.5％～8％；所述有机酸的质量浓度为40％～60％；
所述硼酸的质量占所述混合物总质量的1％～4％；
所述脂肪酸和十二羟基硬脂酸的总质量占所述混合物总质量的0.01％～4％。
8.根据权利要求3～7任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述转化反应的温度为75～95℃；所述转化反应的时间为40～150min；
所述皂化反应的温度为90～98℃；所述皂化反应的时间为40～80min。
9.根据权利要求3～7任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述脱水的温度为125～150℃；所述脱水的时间为30～40min；
所述炼制的温度为180～210℃；所述炼制的时间为10～20min；
所述后处理为加入基础油进行后处理；
所述后处理包括混合、过滤、均质和研磨步骤中的一种或多种。
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