CN107573988A - 一种汽车防倾杆球节润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于汽车防倾杆球节润滑脂组合物及制备方法，用于汽车防倾杆球节润滑脂的组合物及重量配比包括：稠化剂4.5～9％；抗氧剂0.5～1.5％。防锈剂0.03～0.08％；固体润滑剂8～15％；基础油余量。本发明配方科学合理，制备工艺简单，提供的润滑脂不仅具有突出的抗水性、抗氧化性好，具有良好的防锈性、抗磨性和减摩性、剪切稳定性等优点，满足汽车防倾杆的润滑使用要求，该润滑脂的使用温度范围为‑40～150℃。解决了汽车防倾球节润滑脂出现使用性能差导致润滑不良等问题。
Description
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种汽车防倾杆球节润滑脂组合物及制备方法。
背景技术
防倾杆最重要的功能就是达成操控的平衡和限制过弯时的车身侧倾以改善轮胎的贴地性。过弯时弯内轮的悬吊伸长而弯外轮的悬吊被压缩，这时防倾杆就会产生扭转抑制这种情况。从小型轿车到重型载货车的前悬大多装有防倾杆杆，其目的是减小车辆转弯时的侧倾和改善乘坐舒适性。
防倾杆球节是汽车防倾系统的重要组成部分，其由金属球头销，塑料球座与球头销座组成，外有防尘罩，保证球头销的防尘和密封。防倾球头部位承载较大，既有上下运动、又有转动，既受推力又有轴向力，还可能产生微动。随着人们对汽车舒适性、安全性要求的提高，防倾球头的润滑问题也愈来愈重视。总的来说，防倾杆球节应具有耐温度变化(-40～150℃)、抗干扰性、耐振性、耐腐蚀性、防水性和耐久性等特点。
汽车底盘是和外界环境如水、粉尘等接触最多的零部件之一，所以对润滑脂的抗氧化性、防锈性和防水防护能力提出了更高的要求。此外，为了防止球节的摇摆，减小受载时球节的位移量，球节与球窝之间的间隙要尽可能缩小，塑料球头座在球头的压力以及反复摩擦作用下，如果润滑不良会造成塑料球座逐渐失效，造成防倾失效引发重大交通事故问题。因此球形支撑面必须降摩、耐磨。这些除了要确保所用的球头以及塑料球座材质坚固耐磨外，还需要考虑塑料球座与专用润滑脂的相容性问题。因此该部位的用脂要求：除应具有一般润滑脂的良好的耐高低温性、润滑性外，尤其应具有良好的氧化安定性(测试标准：SH/T0325，条件：99℃，100h，758Kpa)，压力降不大于50Kpa；抗水防锈性腐蚀(测试标准：GB/T 7326，条件：T2铜，100℃，24h)，铜片无绿色或黑色变化；抗磨性和减摩性抗磨性能(测试标准：SH/T 0204四球机法)磨痕直径不大于0.60mm，以降低摩擦阻力，降低表面磨损，使运转平稳，提高效率和寿命。
国内生产汽车防倾杆的零部件技术开发实力均较低，对润滑脂的性能要求并不严格，主要以通用锂基润滑脂为主。高端转向球节用润滑脂基本全部从国外进口。
发明内容
本发明的目的在于针对上述汽车防倾球节润滑脂出现使用性能差导致润滑不良等问题，提出一种用于汽车防倾球节的润滑脂组合物及其制备方法，该润滑脂具有突出的抗水性、抗氧化性、剪切稳定性、抗磨耐久性、高低温性能和油脂与塑料相容性等优点。
本发明的技术如下：
本发明提供的一种汽车防倾杆球节润滑脂组合物的组分按组合物的总重量计，包括如
下组分：
(1)稠化剂：4.5～9％；
(2)抗氧剂：0.5～1.5％
(3)防锈剂：0.03～0.08％
(4)固体润滑剂：8～15％
(5)基础油：余量。
其中，稠化剂为二元脂肪酸与碱的水溶液反应生成，其中脂肪酸为12羟基脂肪酸和氢化蓖麻油4:1的混合物，碱为氢氧化锂与氢氧化钙5:1的混合物。
基础油是聚α烯烃与酯类油的50:1的混合物，100℃粘度范围在160～182mm2/s，基础油的凝点不大于-30℃。
抗氧剂为酚类或硫化物类抗氧剂，优选抗氧剂为4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和二烷基二硫代磷酸锌或二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌。
防锈剂为磺酸盐化合物。
固体润滑剂为聚四氟乙烯与三聚氰胺氰尿酸络合物7:3的混合物
本发明所使用的润滑脂制备方法和步骤如下：
将所有基础的六分之一至四分之一加入反应釜中，投入脂肪酸，加热到80-85℃，加入氢氧化锂和氢氧化钙的水溶液，加热到95-105℃开始皂化；皂化结束升温，升温至125-145℃加入五分之二至五分之三的基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用六分之一至五分之一基础油在反应釜内进行冷却，冷却温度控制在160-190℃；然后待温度降至120-140℃时加入固体润滑剂和剩余基础油降温；稠度调整为工作锥入度210～240(单位：0.1mm)(GB/T 269)，温度小于80℃后加入抗氧添加剂和防锈剂，经研磨和脱气等后处理工序得到成品润滑脂。
采用本发明中用于汽车防倾杆球节润滑脂的配方及生产工艺制得的样品具有良好的高低性能，优异抗磨性能及优异的抗水防锈性。能够满足防倾杆球节部位的润滑要求，特别适用于商用车辆等使用条件苛刻的防倾杆球节部位的润滑。
根据本发明所述的实例性实施方案防倾杆球节润滑脂与市售润滑脂的典型数据见下表：
具体实施方式
实施例1：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂：6.75％；
(2)抗氧剂：1.0％；
(3)防锈剂：0.06％；
(4)固体润滑剂：11.5％；
(5)基础油：80.69％。
将108克12-羟基硬脂酸、27克氢化蓖麻油和聚α烯烃322.8克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入13.04克单水氢氧化锂和2.61克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入645.5克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用322.8克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入32.3克戊二酸二甲酯和剩余290.5克基础油，当温度降至120-140℃时加入161.0克聚四氟乙烯与69.0克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入10.0克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和10.0克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和1.2克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
实施例2：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂9％；
(2)抗氧剂1.5％；
(3)防锈剂0.08％；
(4)固体润滑剂18.0％；
(5)基础油：74.42％。
将144克12-羟基硬脂酸、36克氢化蓖麻油和聚α烯烃297.7克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入17.38克单水氢氧化锂和3.48克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入595.4克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用297.7克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入29.8克戊二酸二甲酯和剩余267.9克基础油，当温度降至120-140℃时加入210.0克聚四氟乙烯与90.0克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入15.0克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和15.0克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和1.60克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
实施例3：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂：4.5％；
(2)抗氧剂：0.5％；
(3)防锈剂：0.03％；
(4)固体润滑剂：8.0％；
(5)基础油：86.97％。
将72克12-羟基硬脂酸、18克氢化蓖麻油和聚α烯烃348克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入8.69克单水氢氧化锂和1.74克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入696克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用348克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入34.0克戊二酸二甲酯和剩余313克基础油，当温度降至120-140℃时加入112.0克聚四氟乙烯与48.0克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入5.0克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和5.0克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和0.60克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
实施例4：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂：7.0％；
(2)抗氧剂：0.7％；
(3)防锈剂：0.04％；
(4)固体润滑剂：14.3％；
(5)基础油：77.96％。
将100.8克12-羟基硬脂酸、25.2克氢化蓖麻油和聚α烯烃234克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入12.17克单水氢氧化锂和2.43克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入710.0克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用234克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入28.0克戊二酸二甲酯和剩余198.0克基础油，当温度降至120-140℃时加入179.68克聚四氟乙烯与77.0克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入6.30克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和6.30克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和0.72克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
实施例5：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂：7.8％；
(2)抗氧剂：1.2％；
(3)防锈剂：0.08％；
(4)固体润滑剂：13.92％；
(5)基础油：77.0％。
将156克12-羟基硬脂酸、39克氢化蓖麻油和聚α烯烃385克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入18.83克单水氢氧化锂和3.77克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入770克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用385克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入39.0克戊二酸二甲酯和剩余346克基础油，当温度降至120-140℃时加入243.6克聚四氟乙烯与104.4克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入15.0克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和15.0克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和2.00克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
实施例6：各组分按组合物的总重量计，包括：
(1)稠化剂：5％；
(2)抗氧剂：0.5％；
(3)防锈剂：0.06％；
(4)固体润滑剂：10.44％；
(5)基础油：84.0％。
将80克12-羟基硬脂酸、20克氢化蓖麻油和聚α烯烃336克基础油(凝点为-30℃，100℃黏度为101mm2/s)投入到反应釜中，加热到80-85℃，加入9.66克单水氢氧化锂和1.93克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化，皂化结束后升温，升温至125-145℃加入672克基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用336克的基础油在反应釜内进行冷却，冷却后温度控制在160-190℃时，加入33.6克戊二酸二甲酯和剩余302克基础油，当温度降至120-140℃时加入146.2克聚四氟乙烯与62.6克三聚氰胺氰尿酸络合物，温度降至80℃后，加入5.0克4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和5.0克二烷基(芳剂)二硫代磷酸锌和1.20克碱性二壬基萘磺酸钡。经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。
本专利实施例性能指标见表1。
表1本专利实施例性能列表
从表1的数据对比可以看出，采用本发明中的用于汽车防倾杆球节润滑脂的配方及生产工艺制得的样品具有良好的氧化安定性(测试标准：SH/T 0325，条件：99℃，100h，758Kpa)，压力降不大于50Kpa；抗水防锈性腐蚀(测试标准：GB/T 7326，条件：T2铜，100℃，24h)，铜片无绿色或黑色变化；抗磨性和减摩性抗磨性能(测试标准：SH/T 0204四球机法)磨痕直径不大于0.60mm，有效降低摩擦阻力，降低表面磨损，使运转平稳，提高效率和寿命能够满足防倾杆球节部位的润滑要求。
本发明提出的一种汽车防倾杆球节润滑脂配方及制备方法，已经通过较佳的实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的组分和方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (10)
1.一种汽车防倾杆球节润滑脂组合物，其特征在于按组合物的总重量百分数计，包括以下组分：
(1)稠化剂：4.5～9％；
(2)抗氧剂：0.5～1.5％
(3)防锈剂：0.03～0.08％
(4)固体润滑剂：8～15％
(5)基础油：余量。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油是聚α烯烃合成油与酯类油按照50:1的混合物；基础油的凝点不大于-30℃。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油100℃粘度范围在160～182mm2/s。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂为脂肪酸与碱的水溶液反应生成的脂肪酸盐；碱为氢氧化锂与氢氧化钙5:1的混合物。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂中脂肪酸为羟基脂肪酸和氢化蓖麻油4:1的混合物。
6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于抗氧剂为酚类和二烷基二硫代磷酸盐。
7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于抗氧剂为4，4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和二烷基二硫代磷酸锌或二烷基二硫代磷酸锌。
8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于防锈剂为磺酸盐化合物。
9.根据权利要求1所述的组合物，固体润滑剂为聚四氟乙烯与三聚氰胺氰尿酸络合物7:3的混合物。
10.根据权利要求1所述的汽车防倾杆球节润滑脂的制备方法，其特征是将所有基础油的六分之一至四分之一加入反应釜中，投入脂肪酸，加热到80-85℃，加入氢氧化锂和氢氧化钙的水溶液，加热到95-105℃开始皂化；皂化结束升温，升温至125-145℃加入五分之二至五分之三的基础油，直至最高炼制温度200-220℃后，用六分之一至五分之一基础油在反应釜内进行冷却，冷却温度控制在160-190℃；然后待温度降至120-140℃时加入固体润滑剂和剩余基础油降温；稠度调整为工作锥入度210～240，温度小于80℃后加入抗氧添加剂和防锈剂，经研磨和脱气等后处理工序得到成品润滑脂。
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