CN109337749B - 用于行星减速机的润滑脂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑脂技术领域，具体涉及一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：精制矿物油20‑40份、聚ɑ‑烯烃20‑40份、高级脂肪酸3‑8份、氢氧化钙0.1‑1份、单水氢氧化锂0.5‑1份、抗氧剂0.1‑0.5份、极压抗磨剂3‑6份、聚异丁烯10‑20份、防锈剂0.1‑1.0份。该润滑脂对齿轮表面具有较强的黏附性,极佳的抗磨极压性，防止油脂飞散，改善润滑性，保证齿轮运转中足够的油膜厚度，减少摩擦表面的磨损，减少噪音以及延长设备的使用寿命。

Description

用于行星减速机的润滑脂
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，具体涉及一种用于行星减速机的润滑脂。
背景技术
行星减速机是一种用途广泛的工业产品，可以降低电机的转速，同时增大输出转矩。行星减速机可作为配套部件用于起重，挖掘，运输，建筑等行业。行星减速机润滑方式主要有三种：润滑脂润滑；飞溅润滑(油浴润滑)；强制润滑(循环油喷油润滑)。润滑方法需要根据齿轮的使用条件进行适当的选择，选择的基准主要依据齿轮的圆周速度(m/s)及转速(rpm)。想要使齿轮维持高效率的动力传动,必须在啮齿齿面上形成安定的油膜以防止金属接触.为达到此目的,必须要选择合适黏度的油脂.高黏度指数的油表示随温度变化而黏度变化较小,有利于在工作温度范围内保持较小的黏度变化量,从而提高润滑性能.
在实际选择中的润滑油脂是根据齿轮箱的载荷、速度选取的，还要考虑传递功率、啮合效率、轴承效率及进出油口温差等。在已有技术中,根据现市场中的行星减速机的结构特点及使用工况，减速机工作中由于腔体内外压力差的存在以及密封结构上的不足造成齿轮润滑脂通过密封深沟轴承泄漏，且随着减速机行业的发展，中高档减速机所需要的润滑脂品质要求严格,现有减速机润滑脂在设备运转中产生的噪音,温升,以及满足设备使用寿命上存在很多缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于行星减速机的润滑脂，该润滑脂对齿轮表面具有较强的黏附性,极佳的抗磨极压性，防止油脂飞散，改善润滑性，保证齿轮运转中足够的油膜厚度，减少摩擦表面的磨损，减少噪音以及延长设备的使用寿命。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明的一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：
Figure BDA0001877747590000021
本发明用于行星减速机的润滑脂是以高黏精制矿物油和低倾点高黏聚ɑ-烯烃为基础油，以脂肪酸锂和脂肪酸钙皂为稠化剂，并加入极压抗磨剂、抗氧剂、防锈剂等特殊材料制成；可满足行星减速机润滑脂的要求，具有良好的优良的黏附性能和极压抗磨性能以及良好的低温使用性能。
进一步的，所述高级脂肪酸为十二羟基硬脂酸和硬脂酸中的至少一种。本发明通过精选十二羟基硬脂酸和硬脂酸，和氢氧化钙、单水氢氧化锂配合形成脂肪酸锂和脂肪酸钙皂，提高了润滑脂的极压性抗磨性和胶体安定性，润滑效性好。
进一步的，所述抗氧剂为二烷基二苯胺、二叔丁基对甲酚、二烷基二硫代磷酸锌和受阻酚中的至少一种。本发明通过精选二烷基二苯胺、二叔丁基对甲酚、二烷基二硫代磷酸锌和受阻酚作为抗氧化剂，可与其他组分实现良好的配合，从而提高了润滑脂的氧化安定性。
进一步的，所述极压抗磨剂为硫化异丁烯、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸锌和磷酸三甲酚酯中的至少一种。二烷基二硫代氨基甲酸钼不但可以有效地改进润滑脂的极压抗磨性，同时还可以改善润滑脂的氧化安定性和防锈性。硫化异丁烯的水解安定性好，具有良好的油溶性和极压性，可提高润滑脂的极压抗磨性。本发明通过添加二烷基二硫代磷酸锌于润滑脂，不仅增强了极压抗磨性能，并且能够提高润滑脂的抗氧化性和耐腐蚀性，综合性能优越。磷酸三甲酚酯具有阻燃性和良好的抗磨性能，增强极压抗磨性能。腐蚀性小。本发明通过精选硫化异丁烯、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸锌和磷酸三甲酚酯作为极压抗磨剂，和其他组分的相容性好，大大提高了润滑脂的极压抗磨性和综合性能。
进一步的，所述防锈剂为石油磺酸盐、二壬基萘磺酸盐和烯基丁二酸中的至少一种。本发明通过精选石油磺酸盐、二壬基萘磺酸盐和烯基丁二酸为防锈剂，可与其他组分实现良好的配合，可提高润滑脂的防锈性，提高了润滑脂在潮湿环境中对轴承和齿轮的防护性，延长了其使用寿命。
进一步的，所述精制矿物油为碳数分布大于C40，沸点500-540℃的烃类油。本发明通过精选上述精制矿物油，是制得的润滑脂具有良好的低温流动性、抗氧化性，并为所制得的润滑脂提供足够的高温高剪切粘度。
进一步的，所述精制矿物油100℃的运动黏度为10-30mm2/s。
进一步的，所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为40-200mm2/s。
进一步的，所述聚ɑ-烯烃的制备方法包括以下步骤：
A、对烯烃单体进行脱水精制处理，使其水含量≤10ppm；
B、在烯烃单体中加入固载化三氯化铝催化剂，进行齐聚反应4-6h，反应温度为80-110℃，反应完全后进行水洗处理、干燥后得到中间产品；
C、步骤B中得到的中间产品经减压蒸馏得到去除未反应的α-烯烃单体，得到烯烃齐聚物，烯烃齐聚物经加氢饱和处理后得到聚α-烯烃。
进一步的，所述步骤A中，所述烯烃单体和固载化三氯化铝催化剂的质量比为5-7:1。
进一步的，所述烯烃单体由质量比为(0.25-1):1的C6-C12支化α-烯烃和C10-C14线型α-烯烃组成。
本发明的聚ɑ-烯烃的制备方法工艺过程操作简单易控，并以支化α-烯烃和线型α-烯烃相配合为合成原料，原料利用率高，产品收率高，可降低成本，提高经济效益，制得的聚ɑ-烯烃倾点低，低温流动性好，具有优越的氧化安定性和热安定性，与润滑脂的其他部分相容性好，赋予润滑脂良好的性能。
进一步的，所述支化α-烯烃为2-丁基-1-己烯、3-丙基-1-庚烯、4-乙基-1-辛烯、5-甲基-1-壬烯、3-丁基-1-癸烯中的至少一种。
进一步的，固载化三氯化铝催化剂的制备方法为：在惰性气体保护下，将球形γ-氧化铝载体在0.5-1M的碳酸钠溶液中浸渍4-6小时，真空干燥后，在550-650℃下高温焙烧6-7h，得到活化后的氧化铝载体；将无水三氯化铝加入于甲苯中制成三氯化铝-甲苯溶液，所述无水三氯化铝的质量体积比浓度为0.05-0.1g/mL，然后加入活化后的氧化铝载体中，所述无水三氯化铝和氧化铝载体的质量比为0.4-0.8:1，混合反应6-10h，过滤除去甲苯，真空干燥后得到固载化三氯化铝催化剂。
本发明通过将三氯化铝附着于氧化铝上，形成固载化三氯化铝催化剂，该催化剂与产品易分离，无需碱中和与过滤处理，减少了对环境的污染和腐蚀设备，且催化剂无损失，便于回收，催化齐聚反应活性高。
本发明的固载化三氯化铝催化剂制备方法工艺简单，制备过程易控，固载反应效率高，同时省去了载体催化剂和固体AlCl3分离步骤，减少了对环境的污染和腐蚀设备，利于工业化生产。
本发明精选上述运动黏度的高黏精制矿物油和低倾点高黏聚ɑ-烯烃为基础油，可防止基础油运动黏度过高时，不能充分改善的润滑脂用量节省性(即相同量的润滑脂可使用时间更长)；并可防止基础油运动黏度过低时，所制得的润滑脂黏附性过低，其油膜形成不好、润滑性差，且可以防止油脂飞散。
进一步的，所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。本发明通过精选上述分子量的聚异丁烯，与润滑脂中各组分实现良好的配合，可明显改善润滑脂的润滑性、极压抗磨性、抗氧化性和排烟性能，且不含氯，大大减小对环境的污染。
本发明的有益效果：本发明的用于行星减速机润滑脂具有如下优点：具有极佳的抗摩擦特性和较高的承载能力，可降低齿轮磨损，降低因摩擦而产生的温升，增强使用寿命；具有良好的低温性，保证设备在低温情况下也能正常启动；具有很好的黏附性能，保证齿轮运转中有足够厚的油膜，降低齿轮啮合中产生的噪音，提高齿轮使用寿命。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
本实施例中，一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：
Figure BDA0001877747590000051
所述行星减速机润滑脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份计，取20份精制矿物油、26.6份聚ɑ-烯烃、6份十二羟基硬脂酸以及0.1份氢氧化钙混合后升温至80℃反应0.5h，再升温至100℃，加入0.6份单水氢氧化锂进行皂化反应2h；升温至210℃进行炼制，恒温20min；
(2加入10份精制矿物油和13.4份聚ɑ-烯烃后，急冷降温至180℃进行稠化，保持恒温20min，进行分散循环剪切；进一步的，所述急冷采用急冷混合器；
(3)将步骤(2)所得混合物温度降至120℃，加入18份聚异丁烯、4份极压抗磨剂、0.5份氧化剂、0.9份防锈剂，搅拌均匀；
(4)将步骤(3)所得混合物研磨、均质、脱气后，得到行星减速机润滑脂。
进一步的，所述步骤(3)中，所述抗氧剂为二烷基二苯胺。
进一步的，所述步骤(3)中，所述极压抗磨剂由质量比为1：1的为硫化异丁烯和二烷基二硫代磷酸锌组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述防锈剂为石油磺酸盐。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油为碳数分布大于C40，沸点为500-540℃的烃类油。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油100℃的运动黏度为10mm2/s。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为200mm2/s。
进一步的，所述步骤(4)中，脱气的真空度为0.06MPa。
进一步的，所述聚ɑ-烯烃的制备方法包括以下步骤：
A、对烯烃单体进行脱水精制处理，使其水含量≤10ppm；
B、在烯烃单体中加入固载化三氯化铝催化剂，进行齐聚反应4h，反应温度为110℃，反应完全后进行水洗处理、干燥后得到中间产品；
C、步骤B中得到的中间产品经减压蒸馏得到去除未反应的α-烯烃单体，得到烯烃齐聚物，烯烃齐聚物经加氢饱和处理后得到聚α-烯烃。
进一步的，所述烯烃单体和固载化三氯化铝催化剂的质量比为6:1。
进一步的，所述烯烃单体由质量比为1:1的2-丁基-1-己烯、3-丙基-1-庚烯和1-癸烯组成。
进一步的，所述固载化三氯化铝催化剂的制备方法为：在惰性气体保护下，将球形γ-氧化铝载体在0.5M的碳酸钠溶液中浸渍4小时，真空干燥后，在550℃下高温焙烧7h，得到活化后的氧化铝载体；将无水三氯化铝加入于甲苯中制成三氯化铝-甲苯溶液，所述无水三氯化铝的质量体积比浓度为0.05g/mL，然后加入活化后的氧化铝载体中，所述无水三氯化铝和氧化铝载体的质量比0.4:1，混合反应10h，过滤除去甲苯，真空干燥后得到固载化三氯化铝催化剂。
实施例2
本实施例中，一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：
Figure BDA0001877747590000071
一种行星减速机润滑脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份计，取20份精制矿物油、26.6份聚ɑ-烯烃、8份十二羟基硬脂酸以及0.9份氢氧化钙混合后升温至80℃反应1h，再升温至100℃，加入0.5单水氢氧化锂进行皂化反应2h；升温至220℃进行炼制，恒温20min；
(2加入10份精制矿物油和13.4份聚ɑ-烯烃后，急冷降温至170℃进行稠化，保持恒温10min，进行分散循环剪切；
(3)将步骤(2)所得混合物温度降至120℃，加入17份聚异丁烯、0.5份抗氧剂、3份极压抗磨剂、0.6份防锈剂，搅拌均匀。
(4)将步骤(3)所得混合物研磨、均质、脱气后，得到行星减速机润滑脂。
进一步的，所述步骤(3)中，所述抗氧剂为二叔丁基对甲酚。
进一步的，所述步骤(3)中，所述极压抗磨剂由质量比为1:2的磷酸三甲酚酯和硫化异丁烯组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述防锈剂为二壬基萘磺酸盐。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油为碳数分布大于C40，沸点为500-540℃的烃类油。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油100℃的运动黏度为30mm2/s。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为120mm2/s。
进一步的，所述步骤(4)中，脱气的真空度为0.01MPa。
进一步的，所述聚ɑ-烯烃的制备方法包括以下步骤：
A、对烯烃单体进行脱水精制处理，使其水含量≤10ppm；
B、在烯烃单体中加入固载化三氯化铝催化剂，进行齐聚反应6h，反应温度为8℃，反应完全后进行水洗处理、干燥后得到中间产品；
C、步骤B中得到的中间产品经减压蒸馏得到去除未反应的α-烯烃单体，得到烯烃齐聚物，烯烃齐聚物经加氢饱和处理后得到聚α-烯烃。
进一步的，所述烯烃单体和固载化三氯化铝催化剂的质量比为5:1。
进一步的，所述烯烃单体由质量比为0.25:1的3-丙基-1-庚烯和1-癸烯组成。
进一步的，固载化三氯化铝催化剂的制备方法为：在惰性气体保护下，将球形γ-氧化铝载体在1M的碳酸钠溶液中浸渍6小时，真空干燥后，在650℃下高温焙烧6h，得到活化后的氧化铝载体；将无水三氯化铝加入于甲苯中制成三氯化铝-甲苯溶液，所述无水三氯化铝的质量体积比浓度为0.1g/mL，然后加入活化后的氧化铝载体中，所述无水三氯化铝和氧化铝载体的质量比为0.8:1，混合反应10h，过滤除去甲苯，真空干燥后得到固载化三氯化铝催化剂。
实施例3
本实施例中，一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：
Figure BDA0001877747590000091
本实施例中，所述行星减速机润滑脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份计，取20份精制矿物油、26.6份聚ɑ-烯烃、3份十二羟基硬脂酸以及0.58氢氧化钙混合后升温至80℃反应1h，再升温至100℃，加入0.7份单水氢氧化锂进行皂化反应2h；升温至200℃进行炼制，恒温30min；
(2加入10份精制矿物油和13.4份聚ɑ-烯烃后，急冷降温至175℃进行稠化，保持恒温10min，进行分散循环剪切；
(3)将步骤(2)所得混合物温度降至120℃，加入17份聚异丁烯、0.25份抗氧剂、4份极压抗磨剂、0.8份防锈剂，搅拌均匀。
(4)将步骤(3)所得混合物研磨、均质、脱气后，得到行星减速机润滑脂。
进一步的，所述抗氧剂由质量比为1:1的二烷基二苯胺和二叔丁基对甲酚组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述极压抗磨剂由质量比为1:1的二烷基二硫代磷酸锌和二烷基二硫代氨基甲酸钼组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述防锈剂由质量比为1:1的烯基丁二酸和石油磺酸盐组成。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油为碳数分布大于C40，沸点为500-540℃的烃类油。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油100℃的运动黏度为20mm2/s。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为200mm2/s。
进一步的，所述聚ɑ-烯烃的制备方法包括以下步骤：
A、对烯烃单体进行脱水精制处理，使其水含量≤10ppm；
B、在烯烃单体中加入固载化三氯化铝催化剂，进行齐聚反应5h，反应温度为100℃，反应完全后进行水洗处理、干燥后得到中间产品；
C、步骤B中得到的中间产品经减压蒸馏得到去除未反应的α-烯烃单体，得到烯烃齐聚物，烯烃齐聚物经加氢饱和处理后得到聚α-烯烃。
进一步的，所述烯烃单体和固载化三氯化铝催化剂的质量比为7:1。
进一步的，所述烯烃单体由质量比为0.5:1的3-丁基-1-癸烯和1-十二烯组成。
进一步的，固载化三氯化铝催化剂的制备方法为：在惰性气体保护下，将球形γ-氧化铝载体在0.7M的碳酸钠溶液中浸渍5小时，真空干燥后，在600℃下高温焙烧6.5h，得到活化后的氧化铝载体；将无水三氯化铝加入于甲苯中制成三氯化铝-甲苯溶液，所述无水三氯化铝的质量体积比浓度为0.08g/mL，然后加入活化后的氧化铝载体中，所述无水三氯化铝和氧化铝载体的质量比为0.6:1，混合反应8h，过滤除去甲苯，真空干燥后得到固载化三氯化铝催化剂。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例4
本发明的一种用于行星减速机的润滑脂，包括如下重量份的组分：
Figure BDA0001877747590000111
本实施例中，所述行星减速机润滑脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份计，取26.6份精制矿物油、13.3份聚ɑ-烯烃、3份硬脂酸以及1份氢氧化钙混合后升温至90℃反应1h，再升温至100℃，加入0.1份单水氢氧化锂进行皂化反应1h；升温至200℃进行炼制，恒温15min；
(2加入13.4份精制矿物油和6.7份聚ɑ-烯烃后，急冷降温至175℃进行稠化，保持恒温10min，进行分散循环剪切；
(3)将步骤(2)所得混合物温度降至110℃，加入10份聚异丁烯、6份极压抗磨剂、0.1份抗氧剂、1份防锈剂，搅拌均匀。
(4)将步骤(3)所得混合物研磨、均质、脱气后，得到行星减速机润滑脂。
进一步的，所述步骤(3)中，所述抗氧剂由质量比为1:0.5的二烷基二硫代磷酸锌和受阻酚中组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述极压抗磨剂由质量比为1:2的二烷基二硫代磷酸锌和磷酸三甲酚组成。
进一步的，所述步骤(3)中，所述防锈剂由质量比为1:1的烯基丁二酸和二壬基萘磺酸盐组成。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述精制矿物油100℃的运动黏度为15mm2/s。
进一步的，所述步骤(1)和(3)中，所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为120mm2/s。
本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。
本发明实施例1-4中的润滑脂，其理化性能指标分析结果见下表：
Figure BDA0001877747590000121
Figure BDA0001877747590000131
本发明的用于行星减速机润滑脂可满足行星减速机润滑脂的要求，且具有极佳的抗摩擦特性和承载能力，其具有优异的高温低温性能和防腐蚀性，胶体安定性能好，可降低齿轮啮合中产生的噪音，提高齿轮使用寿命。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：包括如下重量份的组分：
精制矿物油 20-40份
聚ɑ-烯烃 20-40份
高级脂肪酸 3-8份
氢氧化钙 0.1-1份
单水氢氧化锂 0.5-1份
抗氧剂 0.1-0.5份
极压抗磨剂 3-6份
聚异丁烯 10-20份
防锈剂 0.1-1.0份；
所述聚ɑ-烯烃的制备方法包括以下步骤：
A、对烯烃单体进行脱水精制处理，使其水含量≤10ppm；所述烯烃单体由质量比为（0.25-1）:1的C6-C12支化α-烯烃和C10-C14线型α-烯烃组成；
B、在烯烃单体中加入固载化三氯化铝催化剂，进行齐聚反应4-6h，反应温度为80-110℃，反应完全后进行水洗处理、干燥后得到中间产品；
C、步骤B中得到的中间产品经减压蒸馏得到去除未反应的α-烯烃单体，得到烯烃齐聚物，烯烃齐聚物经加氢饱和处理后得到聚α-烯烃；
所述精制矿物油为碳数分布大于C40，沸点500-540℃的烃类油；
所述高级脂肪酸为十二羟基硬脂酸和硬脂酸中的至少一种；
所述聚异丁烯的分子量为1000-5000。
2.根据权利要求1所述的用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：所述抗氧剂为二烷基二苯胺、二叔丁基对甲酚和二烷基二硫代磷酸锌中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：所述极压抗磨剂为硫化异丁烯、二烷基二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸锌和磷酸三甲酚酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：所述防锈剂为石油磺酸盐、二壬基萘磺酸盐和烯基丁二酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：所述精制矿物油100℃的运动黏度为10-30mm2/s。
6.根据权利要求1所述的用于行星减速机的润滑脂，其特征在于：所述聚ɑ-烯烃100℃的运动黏度为40-200mm2/s。
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