CN109439387B - 环保高温润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种润滑油组合物，由包括葡萄糖、二聚酸制备而成；其制备方法：按比例称取葡萄糖、二聚酸分别加入反应釜中，搅拌加热至180‑240℃，充分反应8‑12小时，反应中间和反应后共减压排出水分3‑4次，即为一种润滑脂组合物，此润滑脂组合物可直接作为一种环保高温润滑脂使用。采用本发明制备的润滑脂组合物,具有比较大的分子量，其润滑性、极压抗磨性、防锈性、生物可降解性好。

Description

环保高温润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，具体涉及一种环保高温润滑脂及其制备方法。
背景技术
传统的润滑脂加工工艺为：动植物油脂或脂肪酸加入无机碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铝、氢氧化钡等)制备金属皂作为稠化剂或采用有机或无机的稠化剂，加入矿物油或合成油进行加工稠化而成的，主要是将矿物油或合成油保存在稠化剂构成的框架内，在运动压力和温度的作用下，贮存于稠化剂内的油逸出，起润滑作用，在常温常压下显现膏状的物理特性。在一些高温高压等极端条件下，由于框架内的油逸出过快，造成干结，而不能较长时间保持润滑作用，需要频繁更换润滑脂造成设备停工和人力浪费。
研究新型的高温润滑脂，在应用于高温条件的润滑(例如高温轴承、高温导轨)的润滑，有相当好的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环保高温润滑脂。
为实现上述目的，本发明提供的一种润滑脂组合物，其特征在于,由包括葡萄糖、二聚酸制备而成，
其中，上述葡萄糖、二聚酸的摩尔比为1:2-3；最佳摩尔比为2:5。
所述二聚酸选自亚油酸/油酸二聚体(36碳)；商品CAS号:61788-89-4。
所述的二聚酸是天然油脂经过水解提取不饱和脂肪酸，通过加压催化缩合或连续催化聚合或间歇常压甲醇蒸气排氧聚合等工艺而制成的。
本发明还提供了上述润滑脂组合物的制备方法：按比例称取葡萄糖、二聚酸分别加入反应釜中，搅拌加热至180-240℃，充分反应8-12小时，反应中间和反应后共减压排出水分3-4次，即为一种润滑脂组合物，此润滑脂组合物可直接作为一种环保高温润滑脂使用。
进一步地，在本发明提供的上述润滑脂组合物的制备方法中：为了提高反应速度，在反应物中还可加入催化剂加速反应；
该催化剂选自质子酸、离子交换树脂、分子筛、氧化稀土中的一种；
所述催化剂优选自磷酸；当催化剂选用磷酸时，其有效成分占反应物总重量的0.5-1％。当催化剂选用磷酸时还有一个好处，磷酸可以和葡萄糖发生反应生成葡萄糖磷酸酯，葡萄糖磷酸酯具有比较好的极压抗磨性，同时催化剂无需分离，降低生产成本，减少分离催化剂使用化学组分而对环境造成污染及减少能源消耗。
所述氧化稀土催化剂优选氧化铈或氧化镧，其有效成分占反应物总重量的0.1-0.2％。当催化剂选用氧化稀土时有一个好处，氧化铈、氧化镧在参与催化过程中可以生成有机铈、有机镧化合物，此化合物在润滑脂中无需分离，降低生产成本，而且此化合物还有一个重要的功能，有机稀土化合物可以主动对金属表面磨损(损伤)进行修复，有效延长使用的高温轴承、导轨等需要润滑的部件使用寿命。
此外，本发明提供的一种环保高温润滑脂，由以下重量百分比的组分制造而成：
Figure BDA0001888670700000021
优选地，上述聚四氟乙烯的粒径小于10μm。
所述的脂肪醇磷酸酯优选自三月桂醇磷酸酯、亚磷酸三月桂醇酯、异构十三醇磷酸酯、油醇磷酸酯、三异辛醇磷酸酯中的一种或几种。
所述的金属氧化物选自氧化锌、氧化锡、氧化亚锡、氧化铝中的一种或几种；所述的金属氧化物选择粒径小于10μm。
上述金属氧化物可以在800℃以下的高温下不被燃烧和破坏，在高温情况下保持固体润滑效果，润滑脂组合物中的多羟基酯可以和金属氧化物进行成盐反应，同时润滑脂组合物中空位羟基的存在对金属氧化物有良好的吸附能力和润滑性，可使金属氧化物保护稳定不分层。
所述抗氧剂选用：酚类和/或苯胺类抗氧剂，优选商品型号有：Irganox L57、Irganox L101、Irganox L135、Irganox L01中的一种或几种混合物。
此外，本发明还提供了一种环保高温润滑脂的制备方法：按重量百分比称取润滑脂组合物、聚四氟乙烯、脂肪醇磷酸酯、金属氧化物、抗氧剂，在220-240℃的温度下，搅拌30-60分钟，自然冷却后即可。
本发明的有益效果：
采用本发明制备的润滑脂组合物,具有比较大的分子量，其润滑性、极压抗磨性、防锈性、生物可降解性好。
本发明的聚四氟乙烯是非常好的固体润滑材料，化学稳定性好，同时具有良好的弹性和柔韧性。
本发明的脂肪醇磷酸酯具有良好的润滑性和极压抗磨性，可部分取代含硫、含氯的极压抗磨剂。
本发明的金属氧化物可以在800℃以下的高温下不被燃烧和破坏，在高温情况下保持固体润滑效果。
本发明所使用的抗氧剂可以保持高温下金属表面和润滑材料不易氧化。
在本发明的配方中，上述各组分混合后，基于其各自的结构特点，可发生分子间弱键作用力，经相溶相促后，提高和激发彼此的润滑性、溶解性和极压抗磨性等性质。
具体实施方式
实施例1：
称取葡萄糖180.16g、二聚酸1412.3g(2.5mol)分别加入反应釜中，加入2.4g氧化镧，搅拌加热至210℃，充分反应10小时，反应中间减压排水2次，反应完成后减压排出水分，即为一种润滑脂组合物，此润滑脂组合物直接作为一种环保高温润滑脂使用。
将本实施例制备的高温润滑脂涂抹在高温铝铸造炉导轨上(导轨原使用石墨/二硫化钼高温润滑脂，由于导轨使用一段时间，有所磨损)，使用一段时间后明显导轨运行平稳了。
实施例2：
称取葡萄糖180.16g、二聚酸1129.84g(2mol)分别加入反应釜中，搅拌加热至240℃，充分反应8小时，反应中间减压排水2次，反应完成后减压排出水分，即为一种润滑脂组合物。
称取润滑脂组合物950g、聚四氟乙烯50g，在220℃的温度下，搅拌60分钟，自然冷却后即为一种环保高温润滑脂。
实施例3：
称取葡萄糖180.16g、二聚酸1694.76g(3mol)分别加入反应釜中，加入20g磷酸(标注有效含量85％)搅拌加热至180℃，充分反应12小时，反应中间减压排水3次，反应完成后减压排出水分，即为一种润滑脂组合物。
称取润滑脂组合物900g、聚四氟乙烯60g、三月桂醇磷酸酯20g、氧化锌10g、抗氧剂10g(Irganox L57)，在240℃的温度下，搅拌30分钟，自然冷却后即为一种环保高温润滑脂。
将上述制备的环保高温润滑脂按SH/T0122进行滚筒安定性实验：
项目 滚压前 2小时滚压后 实验方法
滴点℃ 188 186 GB/T4929
压力分油％ 1.8 1.8 GB/T392
锥入度0.1mm 293 295 GB/T269
实施例4：
称取葡萄糖180.16g、二聚酸1412.3g(2.5mol)分别加入反应釜中，加入16g磷酸(标注有效含量85％)搅拌加热至200℃，充分反应11小时，反应中间减压排水3次，反应完成后减压排出水分，即为一种润滑脂组合物。
称取润滑脂组合物850g、聚四氟乙烯90g、亚磷酸三月桂醇酯50g、氧化铝5g、抗氧剂5g(Irganox L101)，在225℃的温度下，搅拌45分钟，自然冷却后即为一种环保高温润滑脂。
实施例5：
称取葡萄糖180.16g、二聚酸1412.3g(2.5mol)分别加入反应釜中，加入30g磷酸(有效含量50％)搅拌加热至220℃，充分反应10小时，反应中间减压排水2次，反应完成后减压排出水分，即为一种润滑脂组合物。
称取润滑脂组合物880g、聚四氟乙烯70g、三异辛醇磷酸酯40g、氧化亚锡7g、抗氧剂3g(Irganox L135)，在230℃的温度下，搅拌45分钟，自然冷却后即为一种环保高温润滑脂。
将上述制备的环保高温润滑脂按SH/T0122进行滚筒安定性实验：
项目 滚压前 2小时滚压后 实验方法
滴点℃ 187 186 GB/T4929
压力分油％ 1.7 1.7 GB/T392
锥入度0.1mm 282 282 GB/T269
将上述制备的环保高温润滑脂和某品牌2#润滑脂分别均匀涂抹碳钢片进行自然放置观察锈斑和按GB/T2361进行湿热试验：
项目 本实施例润滑脂 对比组润滑脂
自然放置观察出现锈斑(天) 24 20
湿热试验@50℃(0级.h) 144 120

Claims (8)

1.一种环保高温润滑脂，其特征在于，由以下重量百分比的组分制造而成：
Figure FDA0003055224960000011
所述的润滑脂组合物：由包括葡萄糖、二聚酸制备而成，其中，所述葡萄糖：二聚酸的摩尔比为1:2-3；
所述的润滑脂组合物的制备方法，按比例称取葡萄糖、二聚酸分别加入反应釜中，搅拌加热至180-240℃，充分反应8-12小时，反应中间和反应后共减压排出水分3-4次，即为一种润滑脂组合物；
反应物中加入催化剂加速反应；
所述的催化剂选氧化铈或氧化镧。
2.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述葡萄糖：二聚酸的摩尔比为2:5。
3.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述的二聚酸是天然油脂经过水解提取不饱和脂肪酸，通过加压催化缩合或连续催化聚合或间歇常压甲醇蒸气排氧聚合等工艺而制成的。
4.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述的脂肪醇磷酸酯选自三月桂醇磷酸酯、异构十三醇磷酸酯、油醇磷酸酯、三异辛醇磷酸酯中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述的金属氧化物选自氧化锌、氧化锡、氧化亚锡、氧化铝中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述抗氧剂选用：酚类和/或苯胺类抗氧剂。
7.如权利要求1所述的一种环保高温润滑脂，其特征在于：
所述抗氧剂选商品型号有：Irganox L57、Irganox L101、Irganox L135、Irganox L01中的一种或几种混合物。
8.如权利要求1-7任一所述的一种环保高温润滑脂的制备方法，其特征在于：按重量百分比称取润滑脂组合物、聚四氟乙烯、脂肪醇磷酸酯、金属氧化物、抗氧剂，在220-240℃的温度下，搅拌30-60分钟，自然冷却后即可。
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