CN108219899A - 一种密封气阀润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：基础油50～80重量份；稠化剂2～10重量份；固体润滑剂5～25重量份；抗氧剂0.1～2.5重量份；防腐剂0.1～2.5重量份；分散剂0.05～0.2重量份。本发明提供的由上述基础油、稠化剂、固体润滑剂、抗氧剂、防腐剂和分散剂以特定配比组合，得到的密封气阀润滑脂，能够保持良好的胶体安定性不分油，抗剪切耐磨损，抗氧化，不对金属部件产生腐蚀等作用，由于应用稠化剂中的疏水型白炭黑，配方无需添加挥发性极性助剂，同时添加一种分散剂，可以降低表面张力，改善固体润滑剂在基础油里的溶解性，形成稳定的体系，改善油脂分油现象，从而提高密封气阀脂的综合性能。

Description

一种密封气阀润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，尤其是涉及一种密封气阀润滑脂及其制备方法。
背景技术
为响应2017年国家对工业节能和绿色发展的号召，润滑脂的节能、环保、绿色将成为行业内的重点发展目标。
密封气阀润滑脂是指被装配在一些燃气管道的旋塞阀门里面，主要是起密封、润滑作用，如家用燃气灶具、热水器燃气旋塞等。目前国内外同类产品大部分都使用有机膨润土作稠化剂制作成脂，众所周知，有机膨润土成脂关键在于需添加具有挥发性的极性助剂如醇类(甲醇、乙醇、丙三醇等)、丙酮、碳酸丙烯酯和水等经改性后才能制成脂，工艺不仅操作复杂控制困难，极性助剂的添加量为有机膨润土的质量的30～45％，过量的极性助剂的挥发对于人体的健康和环境都有一定的影响。国内自产的膨润土型密封气阀润滑脂还存在一些缺陷，如工艺过程残留极性助剂会影响脂的胶体安定性，出现久置稀化、分油的现象，同时添加大量的固体润滑剂二硫化钼因其含酸性，不仅会破坏脂的胶体结构，还会腐蚀金属部件，尤其是气阀的铜芯部件。
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密封气阀润滑脂，可以改善现有产品的存在油脂稀化、漏气、腐蚀的缺陷，提高体系稳定性和实用性。
本发明提供了一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：
优选的，包括如下组分：
优选的，包括如下组分：
优选的，所述基础油选自矿物油、合成烃油和酯类油中的一种或几种；所述固体润滑剂选自二硫化钼、石墨、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙、滑石粉和聚四氟乙烯的一种或几种。
优选的，所述稠化剂为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑，气相法白炭黑包括亲水型气相二氧化硅、疏水型气相二氧化硅，优选的疏水性白炭黑。
优选的，所述抗氧剂选自酚类、胺类的一种或两种复配；所述防腐剂选自苯并三氮唑类、噻二唑类的一种或几种；所述分散剂选自氟烃化合物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和硬脂酸单甘油酯的一种或几种。
优选的，所述胺类抗氧剂选自二苯胺和对二异辛基二苯胺中的一种或几种；所述酚类抗氧剂选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种；所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1。
本发明提供了一种上述技术方案所述的密封气阀润滑脂的制备方法，包括：
A)将基础油与疏水型白炭黑混合、加热、搅拌，得到混合物；
B)将固体润滑剂、抗氧剂、防腐蚀剂、分散剂和混合物混合搅拌，研磨得到密封气阀润滑脂。
优选的，步骤A)所述搅拌的转速为1000～4000rpm；所述搅拌的时间10～50min。
优选的，步骤B)所述搅拌的时间为10～30min；搅拌的转速为1000～4000rpm。
优选的，步骤A)所述加热温度为110～120℃。
优选的，所述步骤B)所述研磨具体为过三辊机研磨。
与现有技术相比，本发明提供了一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：基础油50～80重量份；稠化剂2～10重量份；固体润滑剂5～25重量份；抗氧剂0.1～2.5重量份；防腐剂0.1～2.5重量份；分散剂0.05～0.2重量份。本发明提供的由上述基础油、稠化剂、固体润滑剂、抗氧剂、防腐剂和分散剂以特定配比组合，制备得到的密封气阀润滑脂，在工作条件下能够保持良好的胶体安定性不分油、抗剪切、耐磨损、抗氧化、不对金属部件产生腐蚀等作用，特别是由于应用稠化剂中的疏水型白炭黑，配方无需添加挥发性助剂，同时添加一种分散剂，可以降低表面张力，改善固体润滑剂在基础油里的溶解性，形成稳定的体系，改善油脂分油现象，从而提高密封气阀脂的综合性能，防止阀门因油脂稀化而堵塞、漏气现象。简化工艺，降低成本，同时改善现有产品的存在油脂稀化、漏气、腐蚀等缺陷，提高体系稳定性和实用性，满足客户需求。
具体实施方式
本发明提供了一种密封气阀润滑脂，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：
本发明密封气阀润滑脂主要用于应用于家用煤气设备的阀门阀芯，天然气、煤气分配和煤气输送管道上旋阀的密封与润滑，防止阀门因油脂稀化而堵塞、漏气等现象。
本发明提供的密封气阀润滑脂下述的均为重量份，若总份数为100，则各个重量份可以为百分比。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括50～80重量份的基础油；优选包括52～78重量份的基础油；更优选包括55～75重量份的基础油。
本发明所述基础油优选选自矿物油、合成烃油、酯类油和硅油中的一种或几种；所述基础油优选为150BS和PB2400以9:1的比例混合。
本发明所述基础油的40℃运动粘度300～400mm/s2本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括2～10重量份的稠化剂；更优选包括3～9重量份的稠化剂；最优选包括3～8重量份的稠化剂。
所述稠化剂为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑，气相法白炭黑包括亲水型气相二氧化硅、疏水型气相二氧化硅，更优选为疏水型白炭黑。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括5～25重量份的固体润滑剂；更优选5～20重量份的固体润滑剂；最优选包括5～18重量份的固体润滑剂。
本发明所述固体润滑剂优选选自二硫化钼、石墨、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙、滑石粉和聚四氟乙烯的一种或几种；更优选自二硫化钼和氧化锌以1:1复配。
本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括0.1～2.5重量份的抗氧剂；优选包括0.1～2.3重量份的抗氧剂；更优选包括0.1～2.0重量份的抗氧剂。
在本发明中，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂。
其中，所述胺类抗氧剂优选选自二苯胺、N-苯基-a萘胺和对二异辛基二苯胺中的一种或几种；更优选为对，对二异辛基二苯胺。
所述酚类抗氧剂优选选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种；更优选为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
其中，所述抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例最优选为1:1。
本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明人创造性的发现，上述复合抗氧剂协同作用，对于抗氧化性效果好，更可以与其余组分协同提高润滑脂的高温抗氧化性。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括0.1～2.5重量份的防腐剂；优选包括0.1～2.3重量份的防腐剂；更优选包括0.1～2.0重量份的防腐剂。本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
按照本发明，所述防腐剂优选为苯并三氮唑类衍生物、石油磺酸钡、和噻二唑类衍生物的一种或几种。
本发明提供的密封气阀润滑脂包括0.05～0.2重量份的分散剂；优选包括0.05～0.15重量份的分散剂；更优选包括0.06～0.13重量份的分散剂。
按照本发明，所述分散剂优选选自氟碳化合物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和硬脂酸单甘油酯一种几种；更优选选自氟碳化合物和脂肪酸聚乙二醇酯以1:1复配。
本发明人创造性的发现，稠化剂疏水型白炭黑相对于现有的膨润土等，和分散剂协同作用，提高固体润滑剂在基础油中的分散溶解性，同时分散剂的加入降低了表面张力，形成了网状结构，从而使固-液相的体系稳定，提高了气阀密封脂的胶体安定性和机械安定性，同时还增强了油膜厚度，提高附着力。
本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
在本发明优选方案中，所述密封气阀润滑脂，包括如下组分：
在本发明优选方案中，所述密封气阀润滑脂，包括如下组分：
本发明提供了一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：基础油50～80重量份；稠化剂2～10重量份；固体润滑剂5～25重量份；抗氧剂0.1～2.5重量份；防腐剂0.1～2.5重量份；分散剂0.05～0.2重量份。本发明提供的由上述基础油、稠化剂、固体润滑剂、抗氧剂、防腐剂和分散剂以特定配比组合，制备得到的密封气阀润滑脂，在工作条件下能够保持良好的胶体安定性不分油、抗剪切、耐磨损、抗氧化、不对金属部件产生腐蚀等作用，特别是由于应用稠化剂中的一种疏水型白炭黑，配方无需添加挥发性助剂，同时添加一种分散剂，可以降低表面张力，改善固体润滑剂在基础油里的溶解性，形成稳定的体系，改善油脂分油现象，从而提高密封气阀脂的综合性能，防止阀门因油脂稀化而堵塞、漏气现象。
本发明提供了一种上述技术方案所述的密封气阀润滑脂的制备方法，包括：
A)将基础油与疏水型白炭黑混合、加热、搅拌，得到混合物；
B)将固体润滑剂、抗氧剂、防腐蚀剂、分散剂和混合物混合搅拌，研磨得到密封气阀润滑脂。
本发明提供的密封气阀润滑脂的制备方法首先将基础油与白炭黑混合、搅拌，得到混合物。
本发明对于基础油和疏水型白炭黑的组分和配比上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。
所述混合的转速优选为1000～4000rpm；更优选为1000～3500rpm；所述搅拌的时间优选10～50min；更优选为10～45min；最优选为10～40min；所述搅拌的温度优选为110～120℃。
得到混合物后，将固体润滑剂、抗氧剂、防腐蚀剂、分散剂和混合物混合搅拌，研磨得到密封气阀润滑脂。
所述混合的转速优选为1000～4000rpm；更优选为1000～3500rpm；所述搅拌的时间优选10～30min；更优选为10～25min；最优选为10～20min；所述搅拌的温度优选为110～120℃。
本发明对于所述研磨的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可，可以为过三辊机研磨。
实验结果表明，本发明实施例的60次工作锥入度与0次锥入度差值明显比对比例的小17个单位相当于一个稠度级别；实施例的胶体安定性好，钢网分油值＜1％；实施例的储存安定性比现有的和比较例明显有优势；实施例的固体润滑剂的含量比对比例的低一半，成本降低；实施例不需要添加具有挥发性的助剂,不危害人体健康和污染环境；实施例的制作工艺比现有的操作简单，耗时低。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的密封气阀润滑脂进行详细描述。本发明实施例1～3所述的基础油均为150BS和PB2400以9:1比例混合的基础油。
实施例1
称取全部76份的基础油与3份疏水型白炭黑混合，然后用搅拌器在2000rpm的转速下搅拌40min；加入二硫化钼20份固体润滑剂、对二异辛基二苯胺和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1：1的抗氧剂1份、噻二唑类防腐蚀剂0.1份，0.1份脂肪酸聚乙二醇酯分散剂搅拌15min，过三辊机，研磨，即得成品。检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀润滑脂的性能结果。
实施例2
称取全部72份的基础油与6份疏水型白炭黑混合，然后用搅拌器在3000rpm的转速下搅拌30min；加入二硫化钼和氧化锌以2:1比例复合的20份固体润滑剂、对二异辛基二苯胺和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1：1的抗氧剂2份、苯并三氮唑类防腐蚀剂1份和0.13份氟碳化合物与脂肪酸聚乙二醇酯以1:1复配分散剂，搅拌20min，过三辊机，研磨，即得成品。检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀润滑脂的性能结果。
实施例3
称取全部67份的基础油与8份疏水型白炭黑混合，然后用搅拌器在4000rpm的转速下搅拌20min；加入石墨和氧化锌以1:1比例复合的20份固体润滑剂、对二异辛基二苯胺和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1：1的抗氧剂2.5份、苯并三氮唑类防腐蚀剂2.5份和0.15份聚乙烯蜡，搅拌20min，过三辊机，研磨，即得成品。检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀
比较例1
称取50份的基础油与8份的有机膨润土混合，然后用搅拌器在2000rpm的转速下搅拌40min；然后将搅拌器的转速调节到1000rpm，在30min内逐渐把4份甲醇助剂加入到基础油中，然后提高转速，在4000rpm的转速下搅拌30min；将搅拌器的转速调节到500rpm，加入剩余的基础油，然后提高转速，在4000rpm的转速下搅拌20min；将搅拌器的转速调节到1000rpm，加入二硫化钼40份固体润滑剂、对二异辛基二苯胺和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1：1的抗氧剂1份、噻二唑类防腐蚀剂1份搅拌30min；将样品用研磨机反复处理，成脂。检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀润滑脂的性能结果。
比较例2
称取全部72份的基础油与6份白炭黑混合，然后用搅拌器在2000rpm的转速下搅拌40min；加入二硫化钼和氧化锌2:1比例复配20份固体润滑剂、对二异辛基二苯胺和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚1：1的抗氧剂1份、噻二唑类防腐蚀剂0.1份，搅拌15min，过三辊机，研磨，即得成品。检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀润滑脂的性能结果。
表1为本发明实施例和比较例制备的密封气阀润滑脂的性能结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种密封气阀润滑脂，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的密封气阀润滑脂，其特征在于，包括如下组分：
3.根据权利要求1所述的密封气阀润滑脂，其特征在于，包括如下组分：
4.根据权利要求1～3任意一项所述的密封气阀润滑脂，其特征在于，所述基础油选自矿物油、合成烃油和酯类油中的一种或几种；所述的稠化剂选自无机稠化剂的沉淀法白炭黑和气相法白炭黑一种或者几种；所述固体润滑剂选自二硫化钼、石墨、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙、滑石粉和聚四氟乙烯的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的密封气阀润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂选自酚类、胺类的一种或两种复配；所述防腐剂选自苯并三氮唑类、噻二唑类的一种或几种；所述分散剂选自氟烃化合物、脂肪酸聚乙二醇酯、乙撑基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡和硬脂酸单甘油酯的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的密封气阀润滑脂，其特征在于，所述胺类抗氧剂选自二苯胺、对，对二异辛基二苯胺、N-苯基-a萘胺中的一种或几种；所述酚类抗氧剂选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种；所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1。
7.一种权利要求1～6任意一项所述的密封气阀润滑脂的制备方法，包括：
A)将基础油与稠化剂混合、加热、搅拌，得到混合物；
B)将固体润滑剂、抗氧剂、防腐蚀剂、分散剂和混合物混合搅拌，研磨得到密封气阀润滑脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述搅拌的转速为1000～4000rpm；所述搅拌的时间10～50min；所述的加热温度为110～120℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤B)所述搅拌的时间为10～30min；搅拌的转速为1000～4000rpm。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)所述研磨具体为过三辊机研磨。
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