CN108251192A - 链条润滑剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链条润滑剂组合物及其制备方法。本发明的链条润滑剂组合物，以所述组合物的各组分总质量为100％计，包含以下组分：基础油80‑96质量％，抗磨添加剂1‑5质量％，抗氧剂1‑5质量％，金属钝化剂0.5‑5质量％，金属防锈剂0.5‑5质量％。本发明提供的组合物，具有优异的油漆相容性，避免了由于链条油选取不当滴落在车身时，造成的油漆缩孔、喷涂不均，以及链条因润滑剂高温残炭较多造成的卡死、黏结等问题；具备优异的极压抗磨性能、抗氧化性能和生物降解性能，符合环保要求，并且具备较高的经济性，降低用户的生产成本。

Description

链条润滑剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种链条润滑剂组合物及其制备方法，具体涉及一种应用于汽车烤漆喷涂线的链条润滑剂组合物及其制备方法，属于润滑剂技术领域。

背景技术

链条为一种金属的链环或环形物，多用作机械传动、牵引，是一种使用非常广泛的传动装置之一。链条一般由金属制作，可在较高温度的工况下作为机械传动、牵引的传动装置，例如应用于汽车组装厂的烤漆喷涂线，其工况要求温度稳定在250℃左右。随着汽车工业的高速发展，汽车的制造生产线也一直在被改进，由于汽车生产需求量的提升，流水烤漆喷涂被汽车制造厂家广泛应用。因此，链条传动在汽车烤漆喷涂线生产中扮演了重要角色，由于链条金属材质的特殊性，在汽车烤漆喷涂线温度要求为恒温250℃的工况下，仍然可以高效工作。

但是由于汽车油漆为烘烤漆，主要由树脂(乙烯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂)、染料(二氧化钛、氧化铁红)、固化剂及填料等与油不相容的组分组成，并且汽车油漆具有耐油、耐酒精溶解性，与一般润滑油有着不相容的特性，而现有技术中常使用矿物基础油、聚α烯烃、硅油、酯类基础油、环氧乙烷/环氧丙烷聚合物为原料生产的链条润滑剂。

另外，现在国内汽车生产厂家大多采用的是国外进口的汽车烤漆喷涂线专用的链条油，产品价格非常昂贵，使生产成本过高。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种链条润滑剂组合物及其制备方法，解决了汽车烤漆喷涂线链条的润滑保护难题。本发明中选用油溶性聚醚为基础油，不仅具有优异的油漆相容性，避免了因链条油滴落车身时造成的油漆缩孔、喷涂不均等疑难问题，而且相对于水溶性聚醚和水不溶聚醚，油溶性聚醚本身具有更好的氧化安定性、添加剂和基础油相容性、高低温性、抗磨性积碳和油泥控制能力，高温下氧化降解为易挥发的低分子化合物，不生成沉积物和胶状物质，避免了链条因润滑剂高温时产生的残炭较多而造成的卡死、黏结等问题；本发明中所选取的添加剂中不含硫元素，避免了因链条油接触到车身金属后造成的腐蚀危害；本发明组合物还具备优异的生物可降解性能，符合环保要求，并且具备较高的经济性，可大大降低用户的生产成本。

用于解决问题的方案

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述组合物的各组分总质量为100％计，包含以下组分：

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述组合物的各组分总质量为100％计，基础油的含量为90-96质量％，抗磨添加剂的含量为1-3质量％，抗氧剂的含量为1-3质量％，金属钝化剂的含量为0.5-2质量％，金属防锈剂的含量为0.5-3质量％。

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述基础油为油溶性聚醚与复酯的混合物，优选地，所述油溶性聚醚40℃下运动粘度为100-460cst，是由环氧丙烷(简称：PO)、环氧丁烷(简称：BO)、四氢呋喃(简称：THF)和长链a-烯烃氧化物(简称：AO)其中的一种或几种单体加成共聚而得到的，具体地包括：PO与BO无规共聚物、BO均聚物、含THF的无规共聚物、含AO无规共聚物；优选为PO与BO的无规共聚物或BO均聚物，其分子结构式如下式(1)所示：

其中x≥0,y≥1，n>1；当x≥1时，BO和PO官能团在分子链中无规排列；

所述复酯40℃运动粘度为15000-40000cst；

优选地，所述油溶性聚醚与复酯的质量比为8:1-9:1。

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述抗磨添加剂为三硼酸钾中性油分散液、酸性亚磷酸二丁酯、硼酸盐、硼化油酰胺、磷酸三(2,3-二氯丙烷)酯，二烷基二硫代氨基甲酸锑的一种或多种。

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述抗氧剂为对,对-辛基二苯胺、烷基化苯基-α-萘胺、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氮基对甲酚的一种或多种。

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N,N'-二亚水杨基丙二胺、苯并三唑、苄基磷酸镍盐的一种或多种。

根据本发明所述的链条润滑剂组合物，所述的金属防锈剂为磷酸脂肪醇锌盐、合成磺酸钡、重烷基苯磺酸钡、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡盐、苯骈三氮唑、合成磺酸镁、烷基磷酸咪唑啉盐、氧化石油脂钡皂、烯基丁二酸酯、羊毛脂镁皂、失水山梨糖醇单油酸酯、油酸三乙醇胺酯、磺化蓖麻油、蓖麻酯钾、三古丁胺、羊毛脂的一种或多种。

本发明还提供了链条润滑剂组合物的制备方法，包括将所述组合物的各组分混合的步骤。

根据本发明的链条润滑剂组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将基础油打入不锈钢调和釜中，搅拌升温至50-80℃；

(2)将抗磨添加剂、抗氧剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(3)将金属钝化剂、金属防锈剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(4)将不锈钢调和釜中物料冷却至35-45℃，过滤即得到成品的组合物。

发明的效果

由本发明提供的组合物，(1)具备优异的油漆相容性，其优异的油漆相容性彻底防止汽车车身在烤漆过程中由于润滑油滴落造成的油漆缩孔或烤漆不均等危害；(2)油溶性聚醚与防锈剂、抗磨剂等添加剂起协同作用，使本发明具备优异的抗磨和防腐蚀性能，复酯的加入可使本发明组合物更容易形成润滑膜，提高润滑抗磨性；(3)本发明基础油与抗氧剂具有出色的感受性，在抗氧剂作用下，基础油可表现出更高的分解温度、更低的氧化率和挥发性，其优异的抗磨及抗氧化性能可有效为链条在高温下提供稳定的润滑保护；(4)不含硫类添加剂，其链条润滑剂组合物中不含任何含硫类物质，有效防止了因链条油中含硫造成的车身锈蚀的危害；(5)卓越的油泥、积碳和烟尘等沉积物控制能力；(6)具有较高的生物降解性能，安全环保。

附图说明

图1为本发明在进行钢片缩孔试验方法时的示意图。

其中：a—未浸入面，b—界面，c—浸入面。

具体实施方式

本发明提供一种链条润滑剂组合物，以所述组合物的各组分总质量为100％计，包含以下组分：

本发明的链条润滑剂组合物，其中，所述基础油为油溶性聚醚与复酯的混合物，所述油溶性聚醚40℃下运动粘度为100-460cst，是由环氧丙烷(简称：PO)、环氧丁烷(简称：BO)、四氢呋喃(简称：THF)和长链a-烯烃氧化物(简称：AO)其中的一种或几种单体加成共聚而得到的，具体地包括PO与BO无规共聚物、BO均聚物、含THF的无规共聚物、含AO无规共聚物，优选PO与BO的无规共聚物以及BO均聚物，其分子结构式如下所示，

其中x为≥0，y≥1，n>1；当x≥1时，BO和PO官能团在分子链中无规排列。此类基础油与汽车车身油漆中固化剂、稀释剂(硝基稀料、醇酸稀料等)、接口水具备优良的相溶性。

所述复酯40℃运动粘度为15000-40000cst；

其中油溶性聚醚与复酯的质量比为8:1-9:1。

油溶性聚醚具备优异的润滑性，可有效润滑链条防止金属间的磨损，其优异的油漆相容性可防止链条油在喷涂线作业中因链条油的滴落导致喷漆出现缩孔及喷漆不均等现象；此外复酯具备更为优异的润滑性和极压抗磨性，油溶性聚醚与复酯搭配可进一步提升汽车烤漆喷涂线链条所需的极压抗磨性，可有效延长润滑剂寿命，保证对链条的安全润滑保护，较长的润滑剂使用寿命减少了润滑剂的用量还可大大降低汽车烤漆喷涂线作业生产成本。

以链条润滑剂组合物的各组分总质量为100％计算，基础油的含量为80-96量％，优选90-96质量％，如果所述基础油含量小于本发明所述的添加量，而汽车烤漆喷涂线所使用的链条油对油漆有相容性的要求，基础油的添加量降低，则其他组分的添加量就要提升，过低的基础油的含量会对链条润滑剂组合物与油漆的相容性产生影响；如果所述基础油含量大于本发明所述的添加量，其他组分的含量相应的会被压缩减少，将达不到汽车烤漆喷涂线链条所需的润滑要求。

本发明的链条润滑剂组合物，其中，所述的抗磨添加剂为三硼酸钾中性油分散液，酸性亚磷酸二丁酯，硼酸盐，硼化油酰胺，磷酸三(2,3-二氯丙烷)酯，二烷基二硫代氨基甲酸锑的一种或多种；本发明所述的抗磨添加剂可有效提升链条润滑剂组合物的极压抗磨性能，为链条在高温极压工况下提供安全防护，防止金属间摩擦损坏。

以链条润滑剂组合物的各组分总质量为100％计算，抗磨添加剂的含量为1-5质量％，优选1-3质量％，如果所述抗磨添加剂含量小于本发明所述的添加量，较小含量的抗磨添加剂不能满足链条润滑剂组合物所需的极压抗磨性能；如果所述抗磨添加剂含量大于本发明所述的添加量，也不会对链条润滑剂组合物的极压抗磨性能有相应的提升，并且还会影响到其它添加剂的添加，影响到组合物的其它综合性能。

本发明的链条润滑剂组合物，其中，所述抗氧剂为对,对-辛基二苯胺、烷基化苯基-α-萘胺、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氮基对甲酚的一种或多种。本发明所述的抗氧剂可有效抑制组合物中基础油的氧化变质，延长使用寿命。

以链条润滑剂组合物的各组分总质量为100％计算，抗氧剂的含量为1-5质量％，优选1-3质量％，如果所述抗氧剂含量小于本发明所述的添加量，含量较小的抗氧剂无法有效抑制基础油的氧化速率，达不到链条润滑剂组合物在长期高温工况下所需的抗氧化能力；如果所述抗氧剂含量大于本发明所述的添加量，含量增加也不能再提升链条润滑剂组合物的抗氧化能力，并且润滑剂组合物中抗氧剂含量过高还会容易造成抗氧剂高温、见光导致的外观变色，从而很难控制润滑剂组合物的外观颜色。

本发明的链条润滑剂组合物，其中，所述的金属钝化剂为苯三唑衍生物，噻二唑衍生物，N,N'-二亚水杨基丙二胺，苯并三唑，苄基磷酸镍盐的一种或多种；本发明所述的金属钝化剂可以有效抑制金属离子对油品氧化的催化作用，配合抗氧剂提升链条润滑剂组合物的抗氧化能力，延长油品的使用寿命。

以链条润滑剂组合物的各组分总质量为100％计算，金属钝化剂的含量为0.5-5质量％，优选0.5-2质量％，如果所述金属钝化剂含量小于本发明所述添加量，含量较小的金属钝化剂，无法有效抑制金属离子对油品氧化的催化作用，不能保证与抗氧剂的有效配合，将导致油品迅速氧化变质，短时间内失去润滑效能；如果所述的基础油含量大于本发明所述的添加量，过高金属钝化剂的含量会影响其它添加剂及基础油的添加，直接影响组合物的综合性能。

本发明的链条润滑剂组合物，其中，所述的金属防锈剂为磷酸脂肪醇锌盐，合成磺酸钡，重烷基苯磺酸钡，十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐，环烷酸锌，二壬基萘磺酸钡盐，苯骈三氮唑，合成磺酸镁，烷基磷酸咪唑啉盐，氧化石油脂钡皂，烯基丁二酸酯，羊毛脂镁皂，失水山梨糖醇单油酸酯，油酸三乙醇胺酯，磺化蓖麻油，蓖麻酯钾，三古丁胺，羊毛脂的一种或多种；本发明所述的金属防锈剂可在金属表面形成一层化学保护膜，隔绝金属表面与氧气和水分的接触，提供优异的防锈性能。

以链条润滑剂组合物的各组分总质量为100％计算，金属防锈剂的含量为0.5-5质量％，优选0.5-3质量％，如果所述金属防锈剂含量小于本发明所述添加量，较少的金属防锈剂的含量很难在金属表面形成一层有效的金属防锈膜，从而不能阻绝氧气和水分及酸性物质对链条的腐蚀；如果所述金属防锈剂含量大于本发明所述添加量，过多的防锈剂会与链条的金属表层进行化学反应，很容易对金属表层造成破坏。

除了上述组分外，本发明的组合物还可以包含其他常用的添加剂组分。

本发明还提供一种所述链条润滑剂组合物的制备方法，包括将所述组合物的各组分混合的步骤。

根据本发明的链条润滑剂组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将基础油打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至50-80℃；

(2)将抗磨添加剂、抗氧剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(3)将金属钝化剂、金属防锈剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(4)将不锈钢调和釜中物料冷却至35-45℃，过滤即得到成品组合物。

以下提供本发明的实施例，其仅用于解释和说明目的，并不限制本发明。在实施例中，“份”是指“质量份”。

实施例1

将基础油油溶性聚醚OSP-150(美国陶氏化学，下同)82.8份、复酯Priolube 3986(英国禾大化工，下同)9.2份，打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至70℃；将抗磨添加剂三硼酸钾中性油分散液OCTOPOL PTB(美国Tiarco公司，下同)1.0份，抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚(美国科聚亚公司，下同)3.0份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将金属钝化剂苯三唑衍生物RGAMET 39(德国科宁公司，下同)1.0份，金属防锈剂环烷酸锌T704(辛集市鹿华石化有限公司，下同)3.0份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将不锈钢调和釜中物料冷却至40℃，过滤即得到成品组合物Ⅰ。

实施例2

将基础油OSP150油溶性聚醚86份、Priolube 3986复酯10份，打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至70℃；将抗磨添加剂二烷基二硫代氨基甲酸锑Vanlube 73(美国范德比尔特公司，下同)2份，抗氧剂烷基化苯基-α-萘胺Naugalube APAN(美国科聚亚公司，下同)1份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将RGAMET39金属钝化剂0.5份，金属防锈剂苯骈三氮唑(德国BASF公司，下同)0.5份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将不锈钢调和釜中物料冷却至40℃，过滤即得到成品组合物Ⅱ。

实施例3

将基础油OSP150油溶性聚醚80份、Priolube 3986复酯10份，打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至70℃；将抗磨添加剂三硼酸钾中性油分散液OCTOPOL PTB 3份，抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚2份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将金属钝化剂苯三唑衍生物2份，金属防锈剂环烷酸锌3份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将不锈钢调和釜中物料冷却至40℃，过滤即得到成品组合物Ⅲ。

对比例1

将矿物基础油150BS(新加坡美孚公司)替代油溶性聚醚OSP-150，其余同实施例1，过滤即得到成品组合物Ⅳ。

对比例2

将基础油聚α烯烃(美国科聚亚公司，牌号SYNTON PAO40)替代油溶性聚醚OSP-150，其余同实施例1，过滤即得到成品组合物Ⅴ。

对比例3

将基础油OSP油溶性聚醚86份、复酯10份，打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至70℃；抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚2份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将金属钝化剂苯三唑衍生物0.5份，金属防锈剂环烷酸锌0.5份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将不锈钢调和釜中物料冷却至40℃，过滤即得到成品组合物Ⅵ。

对比例4

将基础油OSP油溶性聚醚86份、复酯10份，打入清洁的不锈钢调和釜中，搅拌升温至70℃；将抗磨添加剂三硼酸钾中性油分散液2份，抗氧剂β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(韩国松原化工，牌号SONGNOX 1076)1份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将金属钝化剂苯三唑衍生物0.5份，金属防锈剂环烷酸锌0.5份，打入不锈钢调和釜中保温70℃，均匀搅拌30分钟；将不锈钢调和釜中物料冷却至40℃，过滤即得到成品组合物Ⅶ。

表1列出了上述链条润滑剂组合物Ⅰ-Ⅶ的各项性能指标

表1润滑剂组合物Ⅰ-Ⅶ的性能测试数据

从表1链条润滑剂组合物的各项性能指标可以看出，本发明所涉及的链条润滑剂组合物Ⅰ-Ⅲ的残炭含量低，这表明所述组合物在高温工况下不会出现大量的油泥、积碳的残留，避免造成的链条污染、卡死等现象，可有效保证链条在高温工况下的有效正常运行。

由表1可以看到所制备的Ⅳ组合物磨斑直径偏大，抗磨性不好，防锈实验不合格，并且不能通过油漆相容性试验，表明对比例1所用矿物基础油150BS与抗磨剂、防腐蚀剂的相容性较油溶性聚醚差，此外Ⅳ组合物的闪点偏低，高温性能与组合物Ⅰ有较大差距，不适合在250度以上高温下使用。

另外，相对于组合物Ⅰ，对比例2中的组合物Ⅴ残碳含量和磨斑直径偏大，生物降解性低，油漆相容性以及防腐蚀性都不合格，这表明相对于聚a烯烃，本发明所用油溶性聚醚本身具有更显著的清净性、润滑性、油漆相容性、添加剂相容性和生物降解率。组合物Ⅳ和组合物Ⅴ采用本发明以外的基础油在钢片缩孔试验中未能通过，这在现场使用过程中容易造成车身烤漆过程中出现缩孔导致喷漆不均匀。

从表1链条润滑剂组合物的各项性能指标中可以看出，组合物Ⅵ采用未添加本发明的抗磨添加剂，导致链条在运转过程中不具备优异的极压抗磨性，磨斑直径较大，在高温工况作业时容易造成链条的磨损。组合物Ⅶ中未采用本发明所述范围外的抗氧剂，易造成润滑剂组合物闪点降低，缩孔实验不合格。

由于钢片缩孔试验没有对应的标准可执行，本发明对钢片缩孔试验采用如下方法：将两枚200*100*0.8mm³钢片打磨光亮，试验液采用油漆为99份，滴入1份链条润滑剂组合物于油漆中，常温均匀搅拌30分钟；打磨光亮的钢片分为试验钢片1与试验钢片2，将试验钢片1的1/2浸入试验液中10分钟后，将该试验钢片1在恒温250℃下悬挂于试验架上，将试验钢片2在室温下悬挂于试验架上，时间均为3小时。如图1所示，肉眼观察试验钢片浸入面c的缩孔状况与未浸入面a的缩孔状况。

Claims (9)

1.一种链条润滑剂组合物，其特征在于，以所述组合物的各组分总质量为100％计，包含以下组分：

2.根据权利要求1所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，以所述组合物的各组分总质量为100％计，基础油的含量为90-96质量％，抗磨添加剂的含量为1-3质量％，抗氧剂的含量为1-3质量％，金属钝化剂的含量为0.5-2质量％，金属防锈剂的含量为0.5-3质量％。

3.根据权利要求1或2所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，所述基础油为油溶性聚醚与复酯的混合物，优选地，所述油溶性聚醚40℃下运动粘度为100-460cst，是由环氧丙烷PO、环氧丁烷BO、四氢呋喃THF和长链a-烯烃氧化物AO其中的一种或几种单体加成共聚而得到的；具体地，包括：PO与BO无规共聚物、BO均聚物、含THF的无规共聚物、含AO无规共聚物；优选为PO与BO的无规共聚物或BO均聚物，其分子结构式如下式(1)所示：

其中x≥0，y≥1，n>1；当x≥1时，BO和PO官能团在分子链中无规排列；

所述复酯40℃运动粘度为15000-40000cst；

优选地，所述油溶性聚醚与复酯的质量比为8:1-9:1。

4.根据权利要求1或2所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，所述抗磨添加剂为三硼酸钾中性油分散液、酸性亚磷酸二丁酯、硼酸盐、硼化油酰胺、磷酸三(2,3-二氯丙烷)酯，二烷基二硫代氨基甲酸锑的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，所述抗氧剂为对,对-辛基二苯胺、烷基化苯基-α-萘胺、2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氮基对甲酚的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N,N'-二亚水杨基丙二胺、苯并三唑、苄基磷酸镍盐的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的链条润滑剂组合物，其特征在于，所述的金属防锈剂为磷酸脂肪醇锌盐、合成磺酸钡、重烷基苯磺酸钡、十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡盐、苯骈三氮唑、合成磺酸镁、烷基磷酸咪唑啉盐、氧化石油脂钡皂、烯基丁二酸酯、羊毛脂镁皂、失水山梨糖醇单油酸酯、油酸三乙醇胺酯、磺化蓖麻油、蓖麻酯钾、三古丁胺、羊毛脂的一种或多种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的链条润滑剂组合物的制备方法，其特征在于，包括将所述组合物的各组分混合的步骤。

9.根据权利要求8所述的链条润滑剂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将基础油打入不锈钢调和釜中，搅拌升温至50-80℃；

(2)将抗磨添加剂、抗氧剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(3)将金属钝化剂、金属防锈剂打入不锈钢调和釜中保温50-80℃，均匀搅拌20-40分钟；

(4)将不锈钢调和釜中物料冷却至35-45℃，过滤即得到成品的组合物。