CN108913315A - 一种钻井机械用防污润滑油 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工材料技术领域,公开了一种钻井机械用防污润滑油,利用廉价的棕榈油作为原料,对其进行改性,甲基被改性基团所取代,改性处理后接枝了功能性自由基,配合辅助成分,对于粉尘物质能够产生静电脱除,不会流动至润滑油与机械部件的接触面,同时接枝基团赋予了润滑油更好的耐热性、耐寒性、缓蚀性、润滑性等优点,本发明显著降低了钻井机械零件摩擦造成的设备损坏和能量损失,大大降低了零件的更换频率,提高了施工效率,降低维护费用,能够实现提高钻井机械专用润滑油的耐污性、耐磨性、抗腐蚀性、耐寒性和耐高温性的现实意义,是一种极为值得推广使用的技术方案。
Description
技术领域
本发明属于化工材料技术领域,具体涉及一种钻井机械用防污润滑油。
背景技术
钻孔机是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式,在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。也有称为钻机、打孔机、打眼机、通孔机等。通过对精密部件进行钻孔,来达到预期的效果,钻孔机有半自动钻孔机和全自动钻孔机,随着人力资源成本的增加;大多数企业均考虑全自动钻孔机作为发展方向。随着时代的发展,自动钻孔机的钻孔技术的提升,采用全自动钻孔机对各种五金模具 表带钻孔 表带钻孔 首饰进行钻孔优势明显。
钻井设备的维护保养关系着机械的使用寿命以及工作效率,由于工作环境的恶劣,钻井机械工作中接触大量粉尘等,现并没有专用的钻井机械用润滑油,既能够达到极好的润滑养护效果,有能够消除污渍带来的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种钻井机械用防污润滑油,对于粉尘物质能够产生静电脱除,不会流动至润滑油与机械部件的接触面,同时接枝基团赋予了润滑油更好的耐热性、耐寒性、缓蚀性、润滑性等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种钻井机械用防污润滑油,按照重量份计由以下成分制成:改性棕榈油60-70份、煤油5.0-6.0份、二甲基硅油4.0-4.5份、钛酸正丁酯1.3-1.5份、云母粉1.0-1.2份、羧甲基纤维素钠0.8-0.9份、OP-10表面活性剂0.3-0.5份、油酸钠0.2-0.3份、去离子水40-50份;所述改性棕榈油的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量份计称取以下物料:棕榈油150-160份、乙烯-丙酮溶液30-35份、马来酸酐8-9份、丙烯酸乙酯6-8份、聚二甲基硅氧烷5-7份、硫酸氢胺水溶液3-4份、二甲基酰胺2-3份、乙醇16-20份;
(2)将棕榈油与硫酸氢胺水溶液混合,加入到四口烧瓶中,打开搅拌器搅拌30-40分钟,加热升温至60-70℃,加入乙烯-丙酮溶液持续搅拌,通入氮气保护气,继续升温至80-90℃,反应4-5小时;
(3)反应结束后,继续升温至100-110℃,加入马来酸酐和丙烯酸乙酯,反应50-60分钟后加入聚二甲基硅氧烷,继续反应1-2小时,然后缓慢降温至50-60℃,加入乙醇,搅拌混合30-40分钟,继续降温至30-35℃,搅拌下滴加二甲基酰胺,得到粘稠液,使用磷酸缓冲液调节pH值在6.6-6.8之间即可出料。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述硫酸氢胺水溶液质量浓度为23-25%。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述乙烯-丙酮溶液中乙烯与丙酮摩尔比为1:1.8-2.0。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述缓慢降温速度为1.2-1.4℃/分钟。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述磷酸缓冲液pH值在5.5-6.0之间。
本发明相比现有技术具有以下优点:为了解决现有钻井机械中润滑油性能不足的问题,本发明提供了一种钻井机械用防污润滑油,利用廉价的棕榈油作为原料,对其进行改性,甲基被改性基团所取代,改性处理后接枝了功能性自由基,配合辅助成分,对于粉尘物质能够产生静电脱除,不会流动至润滑油与机械部件的接触面,同时接枝基团赋予了润滑油更好的耐热性、耐寒性、缓蚀性、润滑性等优点,并且可降解性好,对环境友好,回收处理成本降低,本发明显著降低了钻井机械零件摩擦造成的设备损坏和能量损失,大大降低了零件的更换频率,提高了施工效率,降低维护费用,能够实现提高钻井机械专用润滑油的耐污性、耐磨性、抗腐蚀性、耐寒性和耐高温性的现实意义,是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种钻井机械用防污润滑油,按照重量份计由以下成分制成:改性棕榈油60份、煤油5.0份、二甲基硅油4.0份、钛酸正丁酯1.3份、云母粉1.0份、羧甲基纤维素钠0.8份、OP-10表面活性剂0.3份、油酸钠0.2份、去离子水40份;所述改性棕榈油的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量份计称取以下物料:棕榈油150份、乙烯-丙酮溶液30份、马来酸酐8份、丙烯酸乙酯6份、聚二甲基硅氧烷5份、硫酸氢胺水溶液3份、二甲基酰胺2份、乙醇16份;
(2)将棕榈油与硫酸氢胺水溶液混合,加入到四口烧瓶中,打开搅拌器搅拌30分钟,加热升温至60℃,加入乙烯-丙酮溶液持续搅拌,通入氮气保护气,继续升温至80℃,反应4小时;
(3)反应结束后,继续升温至100℃,加入马来酸酐和丙烯酸乙酯,反应50分钟后加入聚二甲基硅氧烷,继续反应1小时,然后缓慢降温至50℃,加入乙醇,搅拌混合30分钟,继续降温至30℃,搅拌下滴加二甲基酰胺,得到粘稠液,使用磷酸缓冲液调节pH值在6.6-6.8之间即可出料。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述硫酸氢胺水溶液质量浓度为23%。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述乙烯-丙酮溶液中乙烯与丙酮摩尔比为1:1.8。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述缓慢降温速度为1.2℃/分钟。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述磷酸缓冲液pH值在5.5-6.0之间。
实施例2
一种钻井机械用防污润滑油,按照重量份计由以下成分制成:改性棕榈油65份、煤油5.5份、二甲基硅油4.2份、钛酸正丁酯1.4份、云母粉1.1份、羧甲基纤维素钠0.85份、OP-10表面活性剂0.4份、油酸钠0.25份、去离子水45份;所述改性棕榈油的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量份计称取以下物料:棕榈油155份、乙烯-丙酮溶液33份、马来酸酐8.5份、丙烯酸乙酯7份、聚二甲基硅氧烷6份、硫酸氢胺水溶液3.5份、二甲基酰胺2.5份、乙醇18份;
(2)将棕榈油与硫酸氢胺水溶液混合,加入到四口烧瓶中,打开搅拌器搅拌35分钟,加热升温至65℃,加入乙烯-丙酮溶液持续搅拌,通入氮气保护气,继续升温至85℃,反应4.5小时;
(3)反应结束后,继续升温至105℃,加入马来酸酐和丙烯酸乙酯,反应55分钟后加入聚二甲基硅氧烷,继续反应1.5小时,然后缓慢降温至55℃,加入乙醇,搅拌混合35分钟,继续降温至33℃,搅拌下滴加二甲基酰胺,得到粘稠液,使用磷酸缓冲液调节pH值在6.6-6.8之间即可出料。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述硫酸氢胺水溶液质量浓度为24%。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述乙烯-丙酮溶液中乙烯与丙酮摩尔比为1:1.9。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述缓慢降温速度为1.3℃/分钟。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述磷酸缓冲液pH值在5.5-6.0之间。
实施例3
一种钻井机械用防污润滑油,按照重量份计由以下成分制成:改性棕榈油70份、煤油6.0份、二甲基硅油4.5份、钛酸正丁酯1.5份、云母粉1.2份、羧甲基纤维素钠0.9份、OP-10表面活性剂0.5份、油酸钠0.3份、去离子水50份;所述改性棕榈油的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量份计称取以下物料:棕榈油160份、乙烯-丙酮溶液35份、马来酸酐9份、丙烯酸乙酯8份、聚二甲基硅氧烷7份、硫酸氢胺水溶液4份、二甲基酰胺3份、乙醇20份;
(2)将棕榈油与硫酸氢胺水溶液混合,加入到四口烧瓶中,打开搅拌器搅拌40分钟,加热升温至70℃,加入乙烯-丙酮溶液持续搅拌,通入氮气保护气,继续升温至90℃,反应5小时;
(3)反应结束后,继续升温至110℃,加入马来酸酐和丙烯酸乙酯,反应60分钟后加入聚二甲基硅氧烷,继续反应2小时,然后缓慢降温至60℃,加入乙醇,搅拌混合40分钟,继续降温至35℃,搅拌下滴加二甲基酰胺,得到粘稠液,使用磷酸缓冲液调节pH值在6.6-6.8之间即可出料。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述硫酸氢胺水溶液质量浓度为25%。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述乙烯-丙酮溶液中乙烯与丙酮摩尔比为1:2.0。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述缓慢降温速度为1.4℃/分钟。
作为对上述方案的进一步描述,步骤(3)所述磷酸缓冲液pH值在5.5-6.0之间。
对比例1
与实施例1的区别仅在于,省略改性棕榈油的制备,直接使用棕榈油,其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别仅在于,改性棕榈油的制备中省略乙烯-丙酮溶液的添加,其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别仅在于,改性棕榈油的制备中省略丙烯酸乙酯的添加,其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别仅在于,改性棕榈油的制备中省略聚二甲基硅氧烷的添加,其余保持一致。
对比例5
与实施例3的区别仅在于,改性棕榈油的制备中省略硫酸氢胺水溶液的添加,其余保持一致。
对比实验
分别使用实施例1-3和对比例1-5的方法制备钻井机械用防污润滑油,以使用市场上售卖的石油润滑油作为对照组,使用钻井机连接部位作为对象,将各组润滑油应用到零部件表面,进行试验,试验整个过程中保持无关变量一致,对润滑油试验效果进行性能测试,结果如下表所示:
本发明显著降低了钻井机械零件摩擦造成的设备损坏和能量损失,大大降低了零件的更换频率,提高了施工效率,降低维护费用,能够实现提高钻井机械专用润滑油的耐污性、耐磨性、抗腐蚀性、耐寒性和耐高温性的现实意义,是一种极为值得推广使用的技术方案。
Claims (5)
1.一种钻井机械用防污润滑油,其特征在于,按照重量份计由以下成分制成:改性棕榈油60-70份、煤油5.0-6.0份、二甲基硅油4.0-4.5份、钛酸正丁酯1.3-1.5份、云母粉1.0-1.2份、羧甲基纤维素钠0.8-0.9份、OP-10表面活性剂0.3-0.5份、油酸钠0.2-0.3份、去离子水40-50份;所述改性棕榈油的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量份计称取以下物料:棕榈油150-160份、乙烯-丙酮溶液30-35份、马来酸酐8-9份、丙烯酸乙酯6-8份、聚二甲基硅氧烷5-7份、硫酸氢胺水溶液3-4份、二甲基酰胺2-3份、乙醇16-20份;
(2)将棕榈油与硫酸氢胺水溶液混合,加入到四口烧瓶中,打开搅拌器搅拌30-40分钟,加热升温至60-70℃,加入乙烯-丙酮溶液持续搅拌,通入氮气保护气,继续升温至80-90℃,反应4-5小时;
(3)反应结束后,继续升温至100-110℃,加入马来酸酐和丙烯酸乙酯,反应50-60分钟后加入聚二甲基硅氧烷,继续反应1-2小时,然后缓慢降温至50-60℃,加入乙醇,搅拌混合30-40分钟,继续降温至30-35℃,搅拌下滴加二甲基酰胺,得到粘稠液,使用磷酸缓冲液调节pH值在6.6-6.8之间即可出料。
2.如权利要求1所述一种钻井机械用防污润滑油,其特征在于,步骤(1)所述硫酸氢胺水溶液质量浓度为23-25%。
3.如权利要求1所述一种钻井机械用防污润滑油,其特征在于,步骤(1)所述乙烯-丙酮溶液中乙烯与丙酮摩尔比为1:1.8-2.0。
4.如权利要求1所述一种钻井机械用防污润滑油,其特征在于,步骤(3)所述缓慢降温速度为1.2-1.4℃/分钟。
5.如权利要求1所述一种钻井机械用防污润滑油,其特征在于,步骤(3)所述磷酸缓冲液pH值在5.5-6.0之间。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181130 |