CN109251781A - 一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，属于润滑技术领域。本发明利用膨润土和复合锂基脂熔融插层制备出复合稠化剂，以磷石膏作为抗磨剂，二氯化物作为抗压剂，磷石膏的主要成分是二水磷石膏，在磷石膏里的硫酸盐和碱性激发剂的作用下，使其内部具有活性的2CaO·Al2O3和二氧化硅溶解出来，发生水化反应生成水化铝酸三钙和水化硅酸钙凝胶，水化铝酸三钙与二水磷石膏发生反应，产生具有更高强度的钙矾石，水化反应生成的水化产物将在磷石膏表面形成一层空间网络结构，随着水化反应的进行，生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石逐渐增多，形成的网络结构更加紧密，空隙减小，强度提高，使得制备的润滑脂耐高、低温抗磨性较好。

Description

一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，属于润滑技术领域。
背景技术
近代工业的飞速发展，对润滑材料的要求日益苛刻，在高负荷、高速和高(低)温下连续运转的机械设备，原来使用的润滑脂已不能满足目前的需要；如：密封轴承通常要求润滑脂使用寿命与轴承寿命相同，中间不补充润滑脂；还有化工行业及印染行业中，有许多高温部位，要求输送或与腐蚀物质接触的设备，在这些过程中，往往放出一些酸性气体，一方面造成轴承腐蚀，另一方面破坏润滑脂结构，使润滑脂很快变稀流失，造成润滑不良，因此，高质多效的润滑脂是其发展的方向。
高低温润滑脂，是一类既能够满足一定高温要求，同时也能够在低温环境使用的多用途润滑脂，广泛应用于各个工业领域、军事工业和航天航空。比如飞行器的精密轴承采用的润滑脂，既要求满足在升空过程中由于与大气摩擦产生的高温环境，又要求满足天空中-50℃以下甚至到-70℃的低温环境。又如汽车的轮毂轴承，采用的润滑脂同样需要满足在高速行驶过程中产生大量摩擦热的高温下工作要求，又需要满足在北方地区或者接近南北极的极寒地区的驾驶要求。
目前技术的高低温润滑脂，主要有采用矿物油为基础油和合成油为基础油的两类，其存在以下缺点：
1)使用的温度范围不宽，采用矿物油为基础油的高低温润滑脂的使用温度范围为：-30℃～+180℃，采用合成油为基础油的高低温润滑脂的使用温度范围为：-60℃～+230℃；
2)大多数的高温润滑脂不能兼顾低温，同时低温润滑脂的高温性能亦较差；
3)所有的高低温润滑脂抗磨减摩性较差；
研发节能新技术、新材料、新设备，对于提高能源利用效率，节约能源和优化用能结构，建设资源节约型、环境友好型社会有着重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有高低温润滑脂抗磨减摩性差的问题，提供了一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
按重量份数计，分别称取60～80份甲基含氢硅油、15～20份复合稠化剂、1～3份碱性激发剂、3～7份抗压剂、8～12份抗磨剂、4～6份抗氧剂、15～18份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，匀速搅拌处理，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌20～25min，得共混物，加入助分散剂，高速搅拌，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温润滑脂。
所述的复合稠化剂为按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为800～1000r/min，温度为60～80℃下高速混合20～30min。
所述的碱性激发剂为氢氧化钠和氢氧化钙中的任意一种。
所述的抗压剂为二氯化物中二氯甲烷和二氯乙烷中的任意一种。
所述的抗磨剂为磷石膏。
所述的抗氧剂为采用铁基化合物或锰基化合物中的一种或两种的混合，所述的铁基化合物采用辛酸铁、二茂铁或1,1'-二乙酰基二茂铁，所述的锰基化合物采用三羰基环戊二烯基锰。
所述的助分散剂为无水乙醇。
所述的匀速搅拌处理为在搅拌速度为260～330r/min，温度为60～80℃下匀速搅拌20～30min。
所述的高速搅拌为在搅拌速度为3000～3600r/min下高速搅拌40～60min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明利用膨润土和复合锂基脂熔融插层制备出复合稠化剂，复合锂基脂具有良好的耐高温性能，滴点一般大于260℃，更适合在高温下使用，复合锂基脂还具有较长的轴承运转寿命和良好的抗微动磨损性能，复合锂皂不仅对矿物油具有良好的稠化能力，而且对硅油、合成酯、全氟聚醚和聚α烯烃等空间润滑基础油均具有良好的稠化能力，并且对添加剂具有很好的感受性，膨润土属于无机稠化剂，膨润土的相转变温度大于700℃，膨润土润滑脂没有滴点，具有良好的耐高、低温性能，将复合锂基脂插层到膨润土中作为制备润滑脂的稠化剂，制备出的润滑脂具有较好的胶体安定性、剪切安定性和抗水性；
（2）本发明中以磷石膏作为抗磨剂，二氯化物作为抗压剂，磷石膏的主要成分是二水磷石膏，在磷石膏里的硫酸盐和碱性激发剂的作用下，使其内部具有活性的2CaO·Al2O3和二氧化硅溶解出来，发生水化反应生成水化铝酸三钙和水化硅酸钙凝胶，水化铝酸三钙与二水磷石膏发生反应，产生具有更高强度的钙矾石，水化反应生成的水化产物将在磷石膏表面形成一层空间网络结构，随着水化反应的进行，生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石逐渐增多，形成的网络结构更加紧密，空隙减小，强度提高，使得制备的润滑脂抗磨减摩性较好。
具体实施方式
按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为800～1000r/min，温度为60～80℃下高速混合20～30min，得复合稠化剂；按重量份数计，分别称取60～80份甲基含氢硅油、15～20份复合稠化剂、1～3份碱性激发剂、3～7份抗压剂、8～12份抗磨剂、4～6份抗氧剂、15～18份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，在搅拌速度为260～330r/min，温度为60～80℃下匀速搅拌20～30min，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌20～25min，得共混物，加入助分散剂，在搅拌速度为3000～3600r/min下高速搅拌40～60min，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温抗磨润滑脂。
实例1
按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为800r/min，温度为60℃下高速混合20min，得复合稠化剂；按重量份数计，分别称取60份甲基含氢硅油、15份复合稠化剂、1份碱性激发剂、3份抗压剂、8份抗磨剂、4份抗氧剂、15份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，在搅拌速度为260r/min，温度为60℃下匀速搅拌20min，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌20min，得共混物，加入助分散剂，在搅拌速度为3000r/min下高速搅拌40min，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温抗磨润滑脂。
实例2
按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为900r/min，温度为70℃下高速混合25min，得复合稠化剂；按重量份数计，分别称取70份甲基含氢硅油、17份复合稠化剂、2份碱性激发剂、5份抗压剂、10份抗磨剂、5份抗氧剂、17份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，在搅拌速度为295r/min，温度为70℃下匀速搅拌25min，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌23min，得共混物，加入助分散剂，在搅拌速度为3300r/min下高速搅拌50min，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温抗磨润滑脂。
实例3
按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为1000r/min，温度为80℃下高速混合30min，得复合稠化剂；按重量份数计，分别称取80份甲基含氢硅油、20份复合稠化剂、3份碱性激发剂、7份抗压剂、12份抗磨剂、6份抗氧剂、18份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，在搅拌速度为330r/min，温度为80℃下匀速搅拌30min，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌25min，得共混物，加入助分散剂，在搅拌速度为3600r/min下高速搅拌60min，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温抗磨润滑脂。
将本发明制备的耐高、低温抗磨润滑脂及市售的润滑脂进行检测，具体检测结果如下表表1：
表1耐高、低温抗磨润滑脂性能表征
由表1可知本发明制备的耐高、低温抗磨润滑脂，高温烘烤下不变色不变稠，具有极好的耐高温性能，在低温下的低温启动转矩和转动转矩表现优异，且耐磨性能好，本发明具有广阔的市场价值和应用前景。

Claims (9)

1.一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
按重量份数计，分别称取60～80份甲基含氢硅油、15～20份复合稠化剂、1～3份碱性激发剂、3～7份抗压剂、8～12份抗磨剂、4～6份抗氧剂、15～18份助分散剂，将甲基含氢硅油加入制脂釜中，匀速搅拌处理，然后加入将复合稠化剂加入基础油中，继续搅拌20～25min，得共混物，加入助分散剂，高速搅拌，得分散液，停止加热，加入碱性激发剂、抗压剂、抗磨剂和抗氧剂，搅拌混合均匀，得前驱体，通过三辊研磨机研磨后即得耐高、低温润滑脂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的复合稠化剂为按质量比2∶1将复合锂基脂和膨润土混合，在转速为800～1000r/min，温度为60～80℃下高速混合20～30min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的碱性激发剂为氢氧化钠和氢氧化钙中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的抗压剂为二氯化物中二氯甲烷和二氯乙烷中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的抗磨剂为磷石膏。
6.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂为采用铁基化合物或锰基化合物中的一种或两种的混合，所述的铁基化合物采用辛酸铁、二茂铁或1,1'-二乙酰基二茂铁，所述的锰基化合物采用三羰基环戊二烯基锰。
7.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的助分散剂为无水乙醇。
8.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的匀速搅拌处理为在搅拌速度为260～330r/min，温度为60～80℃下匀速搅拌20～30min。
9.根据权利要求1所述的一种耐高、低温抗磨润滑脂的制备方法，其特征在于：所述的高速搅拌为在搅拌速度为3000～3600r/min下高速搅拌40～60min。
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