CN109825358A - 一种复合锂基四聚脲润滑脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合锂基四聚脲润滑脂及其制备方法，按照质量百分含量，其原料由以下组分组成：基础油70‑90％、稠化剂6‑30％、添加剂1‑4％；其中，所述稠化剂由二异氰酸酯、有机胺、酸酐、氢氧化锂组成。本发明所制备的复合锂基四聚脲润滑脂具有良好的润滑性、粘附性、热稳定性和优异的机械安定性、极压抗磨性和抗水淋性。本发明所制备的复合锂基四聚脲润滑脂不仅提高了现有润滑脂存在的技术不足而且扩大了润滑脂产品的应用范围。

Description

一种复合锂基四聚脲润滑脂及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑材料技术领域，提供了一种复合锂基四聚脲润滑脂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的快速发展，各种高低温、高转速等严苛的工况条件对工业润滑材料提出了更高的要求，近年来，各类润滑脂得到了快速的发展。其中，复合锂基脂、复合磺酸钙基脂、聚脲脂等高滴点、长寿命润滑脂被学者们广泛研究。

金属皂基润滑脂如锂基润滑脂、钡基润滑脂、钙基润滑脂等有着润滑性好、低成本的优点，在工业领域得到了广泛应用，但在使用过程中，金属皂基润滑脂中的金属离子往往会对润滑脂产生催化氧化作用，从而金属皂基润滑脂的抗氧化性能较差，使得工作寿命缩短，机械用脂更换频率较高。

聚脲润滑脂有诸多优异的性能，但其也存在自身的缺陷，长期在高温下工作后，聚脲润滑脂会产生硬化现象，这在一些需要集中供脂的高温机械设备中，往往会使管道堵塞，从而影响机械的正常使用，这也限制了聚脲润滑脂的使用。

为了改善现有金属皂基润滑脂和聚脲润滑脂在使用过程中存在的缺点和不足，扩大现有润滑脂产品的使用范围研制出更高性能的润滑脂产品的需求不断在增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合锂基四聚脲润滑脂及其制备方法，以改善现有金属皂基润滑脂和聚脲润滑脂在使用过程中存在的缺点和不足，扩大现有润滑脂产品的使用范围。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合锂基四聚脲润滑脂，按照质量百分含量，其原料由以下组分组成：

基础油70-90％、稠化剂6-30％、添加剂1-4％；

其中，所述稠化剂由二异氰酸酯、有机胺、酸酐、氢氧化锂组成。

优选的，所述的稠化剂的各组分占复合锂基四聚脲润滑脂原料的百分含量为：

二异氰酸酯3.1-8.2％、有机胺3.5-12％、酸酐1-2.9％、氢氧化锂0.5-3％。

所述基础油为矿物油、合成油、植物油中的一种或多种的混合物，优选矿物油。

所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、甲基二苯基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种，优选二苯甲烷二异氰酸酯。

所述有机胺为有机单胺与有机二胺的混合物；所述有机单胺为十八胺、十二胺、十四胺、对甲苯胺、环己胺、对氯苯胺、间氯苯胺、苯胺中的一种或多种的混合物，优选十八胺、对甲苯胺、环己胺；所述有机二胺为对苯二胺、邻苯二胺、4，4-联苯二胺的芳香胺、乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺、二氨基二苯甲烷中的一种或多种的混合物，优选二氨基二苯甲烷。

优选的，所述酸酐为丁二酸酐。

优选的，所述添加剂为有机胺-酚类抗氧剂和抗腐蚀防锈剂的混合物。

作为优选技术方案，按照质量百分含量，本发明的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：

基础油75-85％，二异氰酸酯3.5-7.5％，有机单胺4-7.5％，有机二胺1.5-4.5％，酸酐1.5-2.5％，氢氧化锂0.5-2.5％，添加剂1-3％；

一种复合锂基四聚脲润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将基础油与有机二胺添加至反应釜，升温至80℃进行加热搅拌溶解；

(2)称取二异氰酸酯添加至步骤(1)得到的混合物中，并溶解，转移至反应釜中，在80℃进行恒温反应60min；

(3)将有机单胺添加至步骤(2)得到的混合物中，并溶解，在反应釜中，于80℃的温度反应40min，然后将反应釜升温至95℃并添加蒸馏水在此温度条件下反应40min；

(4)称取酸酐添加至解至步骤(3)得到的混合物中，并溶解，然后在反应釜升温至120℃，进行恒温反应60min；

(5)称取氢氧化钙与蒸馏水并进行混合加热溶解后添加至反应釜，同时将添加剂添加至反应釜内，于120℃下恒温反应40min；

(6)将反应釜升温至205℃进行高温炼制15min，经过搅拌冷却，研磨，脱气，得到所述的复合锂基四聚脲润滑脂。

本发明的复合钙基四聚脲润滑脂的制备原理为：

有益效果：本发明的复合锂四聚脲润滑脂及其制备方法，采用一种具有双苯环稳定结构的二氨基二苯甲烷作为四聚脲化合物制备中的有机二胺并通过一种简便的方法向四聚脲分子中引入羧酸锂盐从而制备出一种复合锂基四聚脲润滑脂。所制备的复合锂基四聚脲润滑脂具有良好的润滑性、粘附性、热稳定性和优异的机械安定性、极压抗磨性和抗水淋性。本发明所制备的复合锂基四聚脲润滑脂不仅提高了现有润滑脂存在的技术不足而且扩大了润滑脂产品的应用范围。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述。

实施例1

按照质量百分含量，本实施例的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：基础油81.4％、甲苯二异氰酸酯6.5％、十八胺6％、二氨基二苯甲烷1.5％、丁二酸酐2.1％、氢氧化锂1.5％、有机胺-酚类抗氧剂0.5％、抗腐蚀防锈剂0.5％。

本实施例的四聚脲润滑脂的制备方法如下：

(1)将基础油与有机二胺添加至反应釜，升温至80℃进行加热搅拌溶解；

(2)称取二异氰酸酯添加至步骤(1)得到的混合物中，并溶解，转移至反应釜中，在80℃进行恒温反应60min；

(3)将有机单胺添加至步骤(2)得到的混合物中，并溶解，在反应釜中，于80℃的温度反应40min，然后将反应釜升温至95℃并添加蒸馏水在此温度条件下反应40min；

(4)称取酸酐添加至解至步骤(3)得到的混合物中，并溶解，然后在反应釜升温至120℃，进行恒温反应60min；

(5)称取氢氧化钙与蒸馏水并进行混合加热溶解后添加至反应釜，同时将添加剂添加至反应釜内，于120℃下恒温反应40min；

(6)将反应釜升温至205℃进行高温炼制15min，经过搅拌冷却，研磨，脱气，得到所述的复合锂基四聚脲润滑脂。

实施例2

按照质量百分含量，本实施例的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：基础油77％、甲苯二异氰酸酯7％、十八胺7.5％、二氨基二苯甲烷2.5％、丁二酸酐2.5％、氢氧化锂2.5％、有机胺-酚类抗氧剂0.5％、抗腐蚀防锈剂0.5％。

制备方法同实施例1。

实施例3

按照质量百分含量，本实施例的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：基础油75％、二异氰酸酯6.8％、十八胺7.5％、二氨基二苯甲烷3.4％、丁二酸酐2.3％、氢氧化锂2％、有机胺-酚类抗氧剂1.5％、抗腐蚀防锈剂1.5％。

实施例4

按照质量百分含量，本实施例的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：基础油85％、二异氰酸酯3.5％、十八胺4％、二氨基二苯甲烷3％、丁二酸1.5％、氢氧化锂1％、有机胺-酚类抗氧剂1％、抗腐蚀防锈剂1％。

制备方法同实施例1。

实施例5

按照质量百分含量，本实施例的复合锂基四聚脲润滑脂的原料由以下组分组成：植物油81％、二异氰酸酯7.5％、十八胺5.5％、二氨基二苯甲烷3％、丁二酸1.5％、氢氧化锂0.5％、有机胺-酚类抗氧剂0.5％、抗腐蚀防锈剂0.5％。

制备方法同实施例1。

对比例

采用实施例1中制备复合锂基四聚脲润滑脂时所使用的基础油和稠化剂的质量比以及所使用的制备方法来制备复合锂基四聚脲润滑脂，将四聚脲化合物合成中的有机二胺二氨基二苯甲烷替换为乙二胺来制备该复合锂基四聚脲润滑脂。

实施例1-3所制备的复合锂基四聚脲润滑脂与对比例中所制备的复合锂基四聚脲润滑脂的性能检测结果如下表1所示：

表1

由本发明所得产品检测数据与普通有机二胺所制备复合锂基四聚脲润滑脂数据对比可以看出本发明所述的一种复合锂基四聚脲润滑脂具有良好的润滑性、粘附性、热稳定性和优异的机械安定性、极压抗磨性、抗水淋性。有效地改善了现有复合金属盐聚脲润滑脂的相关性能，扩大了应用范围，制备方法简单易于操作，具有很好的市场推广与应用潜力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：按照质量百分含量，其原料由以下组分组成：

基础油70-90％、稠化剂6-30％、添加剂1-4％；

其中，所述稠化剂由二异氰酸酯、有机胺、酸酐、氢氧化锂组成。

2.根据权利要求1所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述的稠化剂的各组分占复合锂基四聚脲润滑脂原料的百分含量为：

二异氰酸酯3.1-8.2％、有机胺3.5-12％、酸酐1-2.9％、氢氧化锂0.5-3％。

3.根据权利要求1所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述基础油为矿物油、合成油、植物油中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、甲基二苯基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述有机胺为有机单胺与有机二胺的混合物。

6.根据权利要求5所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述有机单胺为十八胺、十二胺、十四胺、对甲苯胺、环己胺、对氯苯胺、间氯苯胺、苯胺中的一种或多种的混合物；所述有机二胺为对苯二胺、邻苯二胺、4，4-联苯二胺的芳香胺、乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺、二氨基二苯甲烷中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述酸酐为丁二酸酐。

8.根据权利要求1所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：所述添加剂为有机胺-酚类抗氧剂和抗腐蚀防锈剂的混合物。

9.根据权利要求1所述的复合锂基四聚脲润滑脂，其特征在于：按照质量百分含量，其原料由以下组分组成：

基础油75-85％，二异氰酸酯3.5-7.5％，有机单胺4-7.5％，有机二胺1.5-4.5％，酸酐1.5-2.5％，氢氧化锂0.5-2.5％，添加剂1-3％。

10.一种复合锂基四聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将基础油与有机二胺添加至反应釜，升温至80℃进行加热搅拌溶解；

(2)称取二异氰酸酯添加至步骤(1)得到的混合物中，并溶解，转移至反应釜中，在80℃进行恒温反应60min；

(3)将有机单胺添加至步骤(2)得到的混合物中，并溶解，在反应釜中，于80℃的温度反应40min，然后将反应釜升温至95℃并添加蒸馏水在此温度条件下反应40min；

(4)称取酸酐添加至解至步骤(3)得到的混合物中，并溶解，然后在反应釜升温至120℃，进行恒温反应60min；

(5)称取氢氧化钙与蒸馏水并进行混合加热溶解后添加至反应釜，同时将添加剂添加至反应釜内，于120℃下恒温反应40min；

(6)将反应釜升温至205℃进行高温炼制15min，经过搅拌冷却，研磨，脱气，得到所述的复合锂基四聚脲润滑脂。