CN106947580B - 开式齿轮防水润滑脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种开式齿轮防水润滑脂组合物及其制备方法，所述润滑脂组合物原料按重量百分比包括下列组分：复合磺酸钙基润滑脂50‑80％、MCA 16‑25％、聚异丁烯1‑10％、气相二氧化硅1‑5％、氧化锌1‑10％，上述各原料组分总量为100％。本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物所用原料均具有优异的性能，添加后各组分除发挥自身的优异性能外，组分间还具有相互协同作用；各组分间配比合理，相互协同发挥作用，制得产品质量稳定，符合开式齿轮的使用要求。同时，本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法简单，工序少，产品质量稳定，易于监控。
Description
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，具体涉及一种开式齿轮防水润滑脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着制造技术及管理水平的提高和对单机生产效率水平的高要求，工矿设备有向大型化、高自动化发展的均势，水泥厂的回转窑、冶金行业或矿山的球磨机、冶金行业烧结厂的混料机、球团厂的回转窑、电铲等工程机械的回转机构及风电设备的偏航、变桨系统中的开齿轮对润滑脂的性能要求越来越高。
开式齿轮传动是指全部或部分暴露在空间的齿轮传动，由于开式齿轮结构简单、通风散热性好，适用于载荷很大、可以长期使用于恶劣工况条件下，所以在部分重载设备的机械传动中，都用到了开式齿轮传动。由于开式齿轮是半开放或全开放的，故开式齿轮要求润滑脂要有优良的抗水性能、极压抗磨性能、粘附性能、高低温性能、防护性能；通用齿轮润滑脂生产工艺比较简单，固体添加剂单一且分散不均匀，产品抗水性能以及极压抗磨性能差，不能完全满足设备润滑要求，不适合在大型开式齿轮上应用。
因此，需要研发一种具有优异的抗水性能和极压抗磨性能，且产品质量稳定的开式齿轮防水润滑脂组合物，以便符合开式齿轮的使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有优异的抗水性能和极压抗磨性能，且产品质量稳定的开式齿轮防水润滑脂组合物，该润滑脂组合物制备方法简单，工序少，产品质量稳定，易于监控。
本发明提供的开式齿轮防水润滑脂组合物，所述润滑脂组合物原料按重量百分比包括下列组分：复合磺酸钙基润滑脂50-80％、MCA 16-25％、聚异丁烯1-10％、二氧化硅1-5％、氧化锌1-10％，上述各原料组分总量为100％；
进一步，所述润滑脂组合物原料按重量百分比包括下列组分：复合磺酸钙基润滑脂65％、MCA 20％、聚异丁烯5％、二氧化硅3％、氧化锌7％；
进一步，所述聚异丁烯的平均分子量为950～3000；
进一步，所述聚异丁烯的平均分子量为2400；
进一步，所述二氧化硅是气相法生产的纳米级的气相二氧化硅，纯度不低于99.0％；
进一步，所述氧化锌的粒度为500目～1000目；
进一步，所述MCA的纯度不低于98.0％。
本发明还公开一种开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为60～80℃，然后进行研磨，即得开式齿轮防水润滑脂组合物；
进一步，按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为70℃。
本发明的有益效果：本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物所用原料均具有优异的性能，添加后各组分除发挥自身的优异性能外，如复合磺酸钙基润滑脂的防水性能、二氧化硅的增稠触变性能、MCA的抗磨润滑性能、氧化锌的抗氧化性能，各组分间还具有相互协同作用，如添加的气相二氧化硅、MCA和氧化锌在相互协同作用下能更大程度的提高润滑脂组合物的极压耐磨性能；本发明将具有优异的极压抗磨性和抗水性的复合磺酸钙基润滑脂、具有极压抗磨性和润滑性能的MCA、具有优良的增稠和触变作用的气相二氧化硅、具有良好润滑性的聚异丁烯混合研磨制得具有优异的抗水性能和极压抗磨性能的润滑脂组合物，各组分间配比合理，相互协同发挥作用，制得产品质量稳定，符合开式齿轮的使用要求。本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物成分简单，无需添加其他添加剂，所用的二氧化硅、MCA和氧化锌的粒度均很小，易于充分分散在复合磺酸钙基润滑脂中，分散稳定性好，不易沉淀。同时，本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法简单，工序少，产品质量稳定，易于监控。
具体实施方式
本实施例的开式齿轮防水润滑脂组合物，所述润滑脂组合物原料按重量百分比包括下列组分：复合磺酸钙基润滑脂50-80％、MCA 16-25％、聚异丁烯1-10％、二氧化硅1-5％、氧化锌1-10％，上述各原料组分总量为100％；MCA学名为氰尿酸三聚氰胺盐；本实施例中添加的润滑脂组合物原料均具有优异的性能，添加后各原料除发挥自身的优异性能外，比如复合磺酸钙基润滑脂将发挥自身优异的抗水性，原料间还具有相互协同作用，比如添加的二氧化硅、MCA和氧化锌在相互协同作用下能更大程度的提高润滑脂组合物的极压耐磨性能；除了确定的原料组分，本实施例还提供确定的原料组分间配比关系，避免原料的过多或过少对原料性能的发挥及原料间的协同作用的不利影响，最终影响润滑脂组合物的性能；本实施例中所提供的原料间的配比关系，均是通过科研人员长时间的创造性努力所得到，通过此配比关系制得的润滑脂组合物具有非常优异的抗水性能和极压抗磨性能。
本实施例中，所述润滑脂组合物原料按重量百分比包括下列组分：复合磺酸钙基润滑脂65％、MCA 20％、聚异丁烯5％、二氧化硅3％、氧化锌7％。
本实施例中，所述聚异丁烯的平均分子量为950～3000；此处平均分子量指数均分子量，最好选择的聚异丁烯在100℃下的运动粘度范围为210mm2/s～4900mm2/s；聚异丁烯的分子量对于润滑脂的润滑性能有较大影响，必须选择合适的聚异丁烯制备润滑脂，低分子量聚异丁烯一般有较好的相溶性，具有低温分散性，高温清净性，剪切稳定性，氧化安定性，能够牢固的吸附在金属表面，降低摩擦系数，改善高温条件下的润滑，可提高润滑脂的粘附性能；且聚异丁烯在高温挥发或热分解后无残留物。
本实施例中，所述聚异丁烯的平均分子量为2400。
本实施例中，所述气相二氧化硅是气相法生产的纳米级的气相二氧化硅，纯度不低于99.0％；纳米级的气相二氧化硅具有优良增稠性和触变性，分散性能好，有助于改善润滑脂的抗磨性，还具有良好的稳定性和补强性，优选作为润滑脂的无机稠化剂。
本实施例中，所述气相二氧化硅为亲水性或亲油性的纳米级气相二氧化硅。
本实施例中，所述氧化锌的粒度为500目～1000目；氧化锌有着抗氧、抗腐、抗磨的作用，主要用于提高润滑脂的抗氧化性，添加的氧化锌还能与二氧化硅、MCA协同配合用于提高润滑脂的抗磨性能。
本实施例中，所述MCA的纯度不低于98.0％；MCA是性能优良的极压抗磨剂，用于减少滑动金属面间的摩擦和减少滑动面间的直接接触的频度，提高润滑脂组合物的的抗磨性。
本实施例提供的开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为60～80℃，然后进行研磨，即得开式齿轮防水润滑脂组合物；优选按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为70℃，然后进行研磨；此制备方法操作简单，工序少，且制得的润滑脂组合物质量稳定，具有优异的抗水性能和极压抗磨性能，适当的升温研磨有利于降低液态原料的粘度，使固体添加剂被充分研磨分散。
本实施例中，所用原料均可通过市场购买进行获取。
以下是本发明的具体实施方式：
实施例一
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂50％、MCA 25％、聚异丁烯(平均分子量为2400)10％、气相二氧化硅5％、氧化锌(1000目)10％加入到小试釜中，均匀混合后，加热至温度为80℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例二
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂80％、MCA 16％、聚异丁烯(平均分子量为1300)2％、气相二氧化硅1％、氧化锌(500目)1％加入到小试釜中，均匀混合后，加热至温度为60℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例三
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂65％、MCA 20％、聚异丁烯(平均分子量为2400)5％、气相二氧化硅3％、氧化锌(800目)7％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为70℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例四
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂70％、MCA 22％、聚异丁烯(平均分子量为3000)1％、气相二氧化硅2％、氧化锌(1000目)5％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为80℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例五
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂60％、MCA 20％、聚异丁烯(平均分子量为950)10％、气相二氧化硅5％、氧化锌(800目)5％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为70℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例六
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂80％、MCA 16％、聚异丁烯(平均分子量为2400)1％、气相二氧化硅1％、氧化锌(800目)2％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为70℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例七
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂75％、MCA 16％、聚异丁烯(平均分子量为1400)4％、气相二氧化硅4％、氧化锌(600目)1％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为80℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
实施例八
按重量百分比取复合磺酸钙基润滑脂55％、MCA 25％、聚异丁烯(平均分子量为1300)10％、气相二氧化硅2％、氧化锌(1000目)8％加入到小试釜中，均匀混合后加热至温度为70℃，然后将加热后混合物放入三辊研磨机中研磨至固体添加剂充分分散，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
上述实施例中，所述复合磺酸钙基润滑脂为1号复合磺酸钙基润滑脂，其工作锥入度(0.1mm)范围为310～340。
本发明通过上述实施例生产的开式此轮防水润滑脂组合物，其理化性能分析结果见表1和表2：
表1
表2
由表1与表2可知，本发明的开式齿轮防水润滑脂组合物具有优异的防水性能和耐磨性能，符合开式齿轮的使用要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种开式齿轮防水润滑脂组合物，其特征在于：所述润滑脂组合物按重量百分比由下列原料组分组成：复合磺酸钙基润滑脂50-80％、MCA 16-25％、聚异丁烯1-10％、二氧化硅1-5％、氧化锌1-10％，上述各原料组分总量为100％；
所述聚异丁烯的平均分子量为950～3000；
所述二氧化硅是气相法生产的纳米级的气相二氧化硅，纯度不低于99.0％；
所述氧化锌的粒度为500目～1000目；
所述MCA的纯度不低于98.0％。
2.根据权利要求1所述的开式齿轮防水润滑脂组合物，其特征在于：所述润滑脂组合物按重量百分比由下列原料组分组成：复合磺酸钙基润滑脂65％、MCA 20％、聚异丁烯5％、二氧化硅3％、氧化锌7％。
3.根据权利要求1所述的开式齿轮防水润滑脂组合物，其特征在于：所述聚异丁烯的平均分子量为2400。
4.一种用于权利要求1所述的开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为60～80℃，然后进行研磨，即得开式齿轮防水润滑脂组合物。
5.根据权利要求4所述的开式齿轮防水润滑脂组合物的制备方法，其特征在于：按设定重量百分比将各组分均匀混合后，加热至温度为70℃。
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