CN109294713A - 一种低温重载润滑脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油85重量份～90重量份；稠化剂10重量份～15重量份；固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；抗氧剂0.5重量份～1重量份；金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。与现有技术相比，本发明提供的低温重载润滑脂组合物引入固体超细粉极压抗磨剂，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力，适用于野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑；具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种低温重载润滑脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂组合物技术领域，更具体地说，是涉及一种低温重载润滑脂组合物及其制备方法。
背景技术
润滑脂用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用；也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。润滑脂主要由矿物油(或合成润滑油)和稠化剂调制而成。
随着润滑脂应用领域的不断扩展，现有技术中的润滑脂由于低温性能欠佳、承载能力不足，已不能满足野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑要求。因此，在保证润滑脂各项性能稳定的前提下，如何进一步提高润滑脂的低温性能及承载能力成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低温重载润滑脂组合物及其制备方法，本发明提供的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力。
本发明提供了一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油85重量份～90重量份；
稠化剂10重量份～15重量份；
固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；
抗氧剂0.5重量份～1重量份；
金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；
所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。
优选的，所述基础油选自硅油、酯类油和合成烃类油中的一种或多种。
优选的，所述稠化剂选自双聚脲、四聚脲和复合锂皂中的一种或多种。
优选的，所述固体超细粉极压抗磨剂选自钙类化合物、硫磷类化合物和钼类化合物中的一种或多种。
优选的，所述抗氧剂选自有机酚类化合物和胺类化合物中的一种或多种。
优选的，所述金属防锈剂选自苯三唑衍生物类化合物和噻二唑衍生物类化合物中的一种或多种。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的低温重载润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油与稠化剂混合，在搅拌的条件下进行反应，再经炼制，得到第一反应混合物；
b)将步骤a)得到的第一反应混合物在第一次降温后加入抗氧剂和金属防锈剂，再在第二次降温后加入固体超细粉极压抗磨剂混合均匀，冷却后进行均化处理，得到低温重载润滑脂组合物。
优选的，步骤a)中所述反应的温度为40℃～70℃，时间为40min～50min；
所述炼制的温度为150℃～180℃，时间为25min～35min。
优选的，步骤b)中所述第一次降温的温度为100℃～120℃；所述第二次降温的温度为50℃～60℃；所述冷却的温度为20℃～30℃。
优选的，步骤b)中所述均化处理的温度为50℃～80℃，时间为20min～40min。
本发明提供了一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油85重量份～90重量份；稠化剂10重量份～15重量份；固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；抗氧剂0.5重量份～1重量份；金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。与现有技术相比，本发明提供的低温重载润滑脂组合物引入固体超细粉极压抗磨剂，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力，适用于野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑，如极低温环境下的滚动、滑动轴承、齿轮齿条、凸轮、导轨等的润滑与防护，在低温至-70℃环境下仍能有效降低设备起动及运行时的力矩，保证设备正常运转；具有显著的经济效益和社会效益。
此外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油85重量份～90重量份；
稠化剂10重量份～15重量份；
固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；
抗氧剂0.5重量份～1重量份；
金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；
所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物由基础油、稠化剂、固体超细粉极压抗磨剂、抗氧剂和金属防锈剂制备而成。在本发明中，所述基础油优选选自硅油、酯类油和合成烃类油中的一种或多种，更优选为硅油。本发明对所述基础油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述硅油、酯类油和合成烃类油的市售商品即可。在本发明优选的实施例中，所述基础油为市售甲苯基硅油。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物包括85重量份～90重量份的基础油，优选为87重量份～88重量份。
在本发明中，所述稠化剂优选选自双聚脲、四聚脲和复合锂皂中的一种或多种，更优选为双聚脲。本发明对所述稠化剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述双聚脲、四聚脲和复合锂皂的市售商品或自制品均可。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物包括10重量份～15重量份的稠化剂，优选为12重量份～13重量份。
在本发明中，所述固体超细粉极压抗磨剂优选选自钙类化合物、硫磷类化合物和钼类化合物中的一种或多种，更优选为自钙类化合物和钼类化合物。本发明对所述固体超细粉极压抗磨剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述有机酚类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物的市售商品即可。在本发明优选的实施例中，所述固体超细粉极压抗磨剂为二硫化钼和轻质碳酸钙的混合物。
在本发明中，所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，优选为3g/mL～4g/mL；所述固体超细粉极压抗磨剂的平均粒径为0.3μm～0.8μm，优选为0.4μm～0.6μm。本发明通过引入上述固体超细粉极压抗磨剂，并选择其它特定含量组分与其实现较好的相互作用，得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物包括8重量份～15重量份的固体超细粉极压抗磨剂，优选为10重量份～13重量份。
在本发明中，所述抗氧剂优选选自有机酚类化合物和胺类化合物中的一种或多种，更优选为胺类化合物。本发明对所述抗氧剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述有机酚类化合物和胺类化合物的市售商品即可。在本发明优选的实施例中，所述抗氧剂为市售N-苯基-α-萘胺。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物包括0.5重量份～1重量份的抗氧剂，优选为0.7重量份～0.8重量份。
在本发明中，所述金属防锈剂优选选自苯三唑衍生物类化合物和噻二唑衍生物类化合物中的一种或多种，更优选为苯三唑衍生物类化合物。本发明对所述金属防锈剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述苯三唑衍生物类化合物和噻二唑衍生物类化合物的市售商品即可。在本发明优选的实施例中，所述金属防锈剂为市售苯骈三氮唑。
在本发明中，所述低温重载润滑脂组合物包括0.3重量份～0.5重量份的金属防锈剂，优选为0.4重量份～0.45重量份。
本发明提供的低温重载润滑脂组合物引入固体超细粉极压抗磨剂，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力，适用于野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑，如极低温环境下的滚动、滑动轴承、齿轮齿条、凸轮、导轨等的润滑与防护，在低温至-70℃环境下仍能有效降低设备起动及运行时的力矩，保证设备正常运转。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的低温重载润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油与稠化剂混合，在搅拌的条件下进行反应，再经炼制，得到第一反应混合物；
b)将步骤a)得到的第一反应混合物在第一次降温后加入抗氧剂和金属防锈剂，再在第二次降温后加入固体超细粉极压抗磨剂混合均匀，冷却后进行均化处理，得到低温重载润滑脂组合物。
本发明首先将基础油与稠化剂混合，在搅拌的条件下进行反应，再经炼制，得到第一反应混合物。在本发明中，所述基础油和稠化剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述将基础油与稠化剂混合前，优选还包括：
对所述基础油进行预处理。在本发明中，所述预处理的过程优选具体为：
将所述基础油在搅拌的条件下升温至90℃～120℃，再恒温搅拌25min～35min，完成预处理过；
更优选为：
将所述基础油在搅拌的条件下升温至100℃～110℃，再恒温搅拌30min，完成预处理过。
在本发明中，所述在搅拌的条件下进行反应的搅拌速度优选为60r/min～90r/min，更优选为70r/min。在本发明中，所述反应的温度优选为40℃～70℃，更优选为50℃～60℃；所述反应的时间优选为40min～50min。
在本发明中，所述炼制的温度优选为150℃～180℃，更优选为160℃～170℃；所述炼制的时间优选为25min～35min，更优选为30min。
得到所述第一反应混合物后，本发明将得到的第一反应混合物在第一次降温后加入抗氧剂和金属防锈剂，再在第二次降温后加入固体超细粉极压抗磨剂混合均匀，冷却后进行均化处理，得到低温重载润滑脂组合物。在本发明中，所述抗氧剂、金属防锈剂和固体超细粉极压抗磨剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述第一次降温的温度优选为100℃～120℃，更优选为110℃；所述第二次降温的温度优选为50℃～60℃，更优选为55℃。
在本发明中，所述混合均匀的过程优选在搅拌的条件下进行；所述搅拌的时间优选为15min～25min，更优选为20min。
在本发明中，所述冷却的温度优选为20℃～30℃，更优选为25℃。
在本发明中，所述均化处理的目的是使润滑脂光滑细腻；所述均化处理的温度优选为50℃～80℃，更优选为60℃～70℃；所述均化处理的时间优选为20min～40min，更优选为30min。
本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
本发明提供了一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：基础油85重量份～90重量份；稠化剂10重量份～15重量份；固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；抗氧剂0.5重量份～1重量份；金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。与现有技术相比，本发明提供的低温重载润滑脂组合物引入固体超细粉极压抗磨剂，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力，适用于野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑，如极低温环境下的滚动、滑动轴承、齿轮齿条、凸轮、导轨等的润滑与防护，在低温至-70℃环境下仍能有效降低设备起动及运行时的力矩，保证设备正常运转。
此外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
(1)将85重量份的甲苯基硅油加入反应釜中，在70r/min的搅拌的条件下升温至100℃～110℃，再恒温搅拌30min，降温至50℃～60℃，加入15重量份的双聚脲，在70r/min的搅拌的条件下反应40min～50min，再升温至顶温高温160℃～170℃炼制30min，得到第一反应混合物。
(2)将步骤(1)得到的第一反应混合物降温至110℃后，加入1重量份的N-苯基-α-萘胺和0.5重量份的苯骈三氮唑，继续降温至55℃后加入15重量份的二硫化钼和轻质碳酸钙(质量比1：1)，所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为3.6g/mL，平均粒径为0.5μm，搅拌20min混合均匀，冷却至室温后进行均化处理，所述均化处理的温度为60℃～70℃，时间为30min，分析合格后，得到低温重载润滑脂组合物。
实施例2
(1)将90重量份的甲苯基硅油加入反应釜中，在70r/min的搅拌的条件下升温至100℃～110℃，再恒温搅拌30min，降温至50℃～60℃，加入10重量份的双聚脲，在70r/min的搅拌的条件下反应40min～50min，再升温至顶温高温160℃～170℃炼制30min，得到第一反应混合物。
(2)将步骤(1)得到的第一反应混合物降温至110℃后，加入0.5重量份的N-苯基-α-萘胺和0.3重量份的苯骈三氮唑，继续降温至55℃后加入8重量份的二硫化钼和轻质碳酸钙(质量比1：1)，所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为3.6g/mL，平均粒径为0.5μm，搅拌20min混合均匀，冷却至室温后进行均化处理，所述均化处理的温度为60℃～70℃，时间为30min，分析合格后，得到低温重载润滑脂组合物。
实施例3
(1)将87重量份的甲苯基硅油加入反应釜中，在70r/min的搅拌的条件下升温至100℃～110℃，再恒温搅拌30min，降温至50℃～60℃，加入13重量份的双聚脲，在70r/min的搅拌的条件下反应40min～50min，再升温至顶温高温160℃～170℃炼制30min，得到第一反应混合物。
(2)将步骤(1)得到的第一反应混合物降温至110℃后，加入0.8重量份的N-苯基-α-萘胺和0.4重量份的苯骈三氮唑，继续降温至55℃后加入12重量份的二硫化钼和轻质碳酸钙(质量比1：1)，所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为3.6g/mL，平均粒径为0.5μm，搅拌20min混合均匀，冷却至室温后进行均化处理，所述均化处理的温度为60℃～70℃，时间为30min，分析合格后，得到低温重载润滑脂组合物。
对比例1
采用实施例1提供的制备方法，得到润滑脂组合物；区别在于：采用普通碳酸钙(体积密度为2.9g/mL，平均粒径为1μm～5μm)代替固体超细粉极压抗磨剂。
对比例2
采用实施例1提供的制备方法，得到润滑脂组合物；区别在于：采用普通二硫化钼(体积密度为4.8g/mL，平均粒径为1μm～3μm)代替固体超细粉极压抗磨剂。
对比例3
采用实施例1提供的制备方法，得到润滑脂组合物；区别在于：采用普通钙皂代替双聚脲。
对实施例1～3及对比例1～3制备得到的低温重载润滑脂组合物的各项性能进行分析，分析结果参见表1所示。
表1实施例1～3及对比例1～3制备得到的低温重载润滑脂组合物的各项性能数据
由表1可知，本发明实施例1～3制备得到的低温重载润滑脂组合物在各项性能稳定的前提下，同时具有优良的低温性能和承载能力，适用于野外低温环境下的工程机械、重载汽车、矿山设备、油田机械、传送设备等重载摩擦部位的润滑，如极低温环境下的滚动、滑动轴承、齿轮齿条、凸轮、导轨等的润滑与防护，在低温至-70℃环境下仍能有效降低设备起动及运行时的力矩，保证设备正常运转；具有显著的经济效益和社会效益。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种低温重载润滑脂组合物，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油85重量份～90重量份；
稠化剂10重量份～15重量份；
固体超细粉极压抗磨剂8重量份～15重量份；
抗氧剂0.5重量份～1重量份；
金属防锈剂0.3重量份～0.5重量份；
所述固体超细粉极压抗磨剂的体积密度为2g/mL～5g/mL，平均粒径为0.3μm～0.8μm。
2.根据权利要求1所述的低温重载润滑脂组合物，其特征在于，所述基础油选自硅油、酯类油和合成烃类油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的低温重载润滑脂组合物，其特征在于，所述稠化剂选自双聚脲、四聚脲和复合锂皂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的低温重载润滑脂组合物，其特征在于，所述固体超细粉极压抗磨剂选自钙类化合物、硫磷类化合物和钼类化合物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的低温重载润滑脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自有机酚类化合物和胺类化合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的低温重载润滑脂组合物，其特征在于，所述金属防锈剂选自苯三唑衍生物类化合物和噻二唑衍生物类化合物中的一种或多种。
7.一种权利要求1～6任一项所述的低温重载润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油与稠化剂混合，在搅拌的条件下进行反应，再经炼制，得到第一反应混合物；
b)将步骤a)得到的第一反应混合物在第一次降温后加入抗氧剂和金属防锈剂，再在第二次降温后加入固体超细粉极压抗磨剂混合均匀，冷却后进行均化处理，得到低温重载润滑脂组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述反应的温度为40℃～70℃，时间为40min～50min；
所述炼制的温度为150℃～180℃，时间为25min～35min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述第一次降温的温度为100℃～120℃；所述第二次降温的温度为50℃～60℃；所述冷却的温度为20℃～30℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述均化处理的温度为50℃～80℃，时间为20min～40min。
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