CN110257139A

CN110257139A - 一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法

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Publication number: CN110257139A
Application number: CN201910513752.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明公开了一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，本发明通过将1‑氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，将二甲基氯硅烷和双环戊二烯制得硼硅氧烷二茂铁预聚体，并且通过组分间的合理搭配制得导热耐高温耐久润滑剂，并复配多种无机物、洁净分散剂、抗氧剂、聚金刚烷‑1,3‑二甲酰间苯二胺，共混改性，具有协同润滑效用，具有优异的润滑性能，润滑性能达到或超过石墨型产品同等水平，抗杂油性能优异，使用寿命长。同时产品绿色环保，为一种高性能环境友好型热锻加工液。本发明公开的用量少，污染少、有效润滑时间长、降低劳动强度、延长设备部件寿命和耐高温的优点。

Description

一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法

技术领域

本发明涉及润滑剂技术领域，特别涉及一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法。

背景技术

今天需要在高温下工作的机器设备越来越多,于是,人们到处寻找耐高温的润滑剂,以保证这类机器设备的正常运行。特别在航天技术、原子能工业方面,在超高温、超低温、高真空、强辐射、超高压等条件下润滑,只有耐高温润滑材料才能取得好的润滑效果.过去采用矿物油润滑剂,在高温下易分解产生气体和挥发粉尘,造成织物污染和空气污染,而且使用寿命不长,1-2周左右就需停车调换润滑脂采用有机硅高温润滑脂,能在250℃下长期保持稳定而不分解,使用寿命般可长达3个月左右,大大节约机械维护时间。现已在高温焙烘机、热定型机等机械传动设备轴承上广泛使用。现今的有机硅润滑剂,导热硅脂又叫导热膏,以有机硅酮为主要原料,添加导热填料和助剂,经混合研磨加工制成的导热型有机硅脂状复合物。导热硅脂是一种高导热有机硅材料复合物,可在-50~+200℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态,但在耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化差等突出缺陷并不能满足现实生产生活需要。本领域技术人员，亟待开发出新型的导热耐高温耐久润滑剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法。

一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，包括如下步骤：一、按照既定配比称取各原料，将1-氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，预聚体降温后，添加活性稀释剂保温，冷却后加入溶有催化剂的溶液，混合均匀，真空蒸除溶解催化剂的溶剂，具体步骤为将1-氰基苯并环丁烯加热到110~150℃后，在1小时内缓慢加入对苯二甲酰氯单体，在此温度下保温1~3小时，二者经加成熔融共聚反应至体系完全溶解均一，得到预聚体，所述对苯二甲酰氯单体为，预聚体温度在30分钟内降低至80~100℃后，加入预聚体活性稀释剂，得到稀释后的预聚体，保温15~30分钟，所述活性稀释剂选自邻苯二甲酸二烯丙基酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、二甲氨基甲基苯酚，将稀释后的预聚体冷却至室温，加入催化剂溶于催化剂溶剂的催化剂溶液，所述催化剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮锰；催化剂的溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃，在30~50℃的温度条件下真空蒸除溶解催化剂的溶剂，即可得到苯并环丁烯酰胺润滑脂；二、将二甲基氯硅烷和双环戊二烯加入另一反应釜中,升温、搅拌、通氮气,在135~140℃下加入丁基锂溶液,时间30~60min,并保温10~20min,再加入二甲胺搅拌搅拌反应10~20min，再加入异丙基溴化镁和氯化亚铁，搅拌反应10~20min，得硼硅氧烷二茂铁预聚体；三、将步骤二制得的硼硅氧烷二茂铁预聚体加入到丁二醇中，不断搅拌，加入食碱水调节pH值为2.0~10.0，在130~145℃，反应1~2h，得改性硼硅氧烷二茂铁预聚体；四、将改性硼硅氧烷二茂铁预聚体、苯并环丁烯酰胺润滑脂、季戊四醇硬脂酸酯、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺、氧化铝、聚苯醚、洁净分散剂导入球磨机中，混合球磨2~3h，再将抗氧剂导入混料机中，在80~90℃加热并搅拌反应20~30min，搅拌速度为200~400r/min，之后再加入氨水，将温度降至常温，搅拌反应1~2h，得到混合物A；向混合物A中加入二烷基二硫磷酸锌、二甲氨基二氮硒杂茚、氧化钨，导搅拌机中，在磁力搅拌下混合15~25min，过滤去除沉淀物，得到混合物B；向混合物B中加入二烷基二硫磷酸锌、烯丙基磺酸钠、异辛基缩水甘油醚，在温度为65~75℃、压力为2~4MPa的条件下搅拌反应2~3h，再升温至95~100℃，搅拌均匀，即可得到成品。

一种导热耐高温耐久润滑剂，配比由以下重量份数的原料组成：一种导热耐高温耐久润滑剂，配比由以下重量份数的原料组成：1-氰基苯并环丁烯25~29份、对苯二甲酰氯单体32~41份、活性稀释剂1~3份、催化剂3~5份、催化剂溶剂1.7~3份、氧化铝0.8~1.5份、聚苯醚0.4~1.2份、季戊四醇硬脂酸酯0.4~1.1份、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺22~33份、丁二醇12.5~13.8份、丁基锂溶液2.4~3.8份、氯化亚铁2.9~3.5份、异丙基溴化镁1.6~2.3份、异辛基缩水甘油醚2~5份、烯丙基磺酸钠0.1~0.2份、二烷基二硫磷酸锌0.1~0.5份、二甲氨基二氮硒杂茚0.1~0.5份、洁净分散剂0.1~0.2份、氧化钨0.1~0.3份、二甲胺0.1~0.3份。

进一步的，所述洁净分散剂为二硫代碳酸酯、偏苯三甲酸三辛酯、间苯二甲酸二苯酯的一种或多种。

进一步的，所述聚苯醚为所述聚苯醚为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，在浓度为0.6g/dl的氯仿溶液中于30℃下,比浓粘度为0.21~0.25dl/g,而它的分子量分布为1.3~2.2。

进一步的，所述聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺分子量为1000~2000的低聚缩聚物。

进一步的，所述抗氧剂为4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、三甲苯基磷酸酯、N-烷基苯基-1-萘胺。

进一步的，所述丁基锂溶液为0.6~1.4M的丁基锂正己烷溶液。

本发明的有益效果：

本发明公开的润滑剂，由于氟含量高，使其表面能极低，采用有机稠化剂稠化合成油，并加入抗氧、防锈等多种高效添加剂，极佳的高温稳定性、低挥发性、低温流动泵送性；优良的氧化安定性和抗水淋性。本发明通过将1-氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，将二甲基氯硅烷和双环戊二烯制得硼硅氧烷二茂铁预聚体，并且通过组分间的合理搭配制得导热耐高温耐久润滑剂，并复配多种无机物、洁净分散剂、抗氧剂、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺，共混改性，具有协同润滑效用，具有优异的润滑性能，润滑性能达到或超过石墨型产品同等水平，抗杂油性能优异，使用寿命长。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明公开的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，操作简单，制备的润滑剂具备优良的温度适用性，极佳的高温稳定性、低挥发性、低温流动泵送性，优良的氧化安定性和抗水淋性，适宜潮湿环境下的轴承润滑，优良的材料相容性，绝缘性好，耐水、耐油、耐真空、耐粉尘、耐绝大多数有机溶剂及强酸碱，优良的润滑性和极压性，抗磨损、抗擦伤、抗燃烧、抗辐射、抗腐蚀，保证极长的使用寿命。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，包括如下步骤：一、按照既定配比称取各原料，将1-氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，预聚体降温后，添加活性稀释剂保温，冷却后加入溶有催化剂的溶液，混合均匀，真空蒸除溶解催化剂的溶剂，具体步骤为将1-氰基苯并环丁烯加热到150℃后，在1小时内缓慢加入对苯二甲酰氯单体，在此温度下保温3小时，二者经加成熔融共聚反应至体系完全溶解均一，得到预聚体，所述对苯二甲酰氯单体为，预聚体温度在30分钟内降低至100℃后，加入预聚体活性稀释剂，得到稀释后的预聚体，保温15~30分钟，所述活性稀释剂为二甲氨基甲基苯酚，将稀释后的预聚体冷却至室温，加入催化剂溶于催化剂溶剂的催化剂溶液，所述催化剂为2-甲基咪唑；催化剂的溶剂为四氢呋喃，在30~50℃的温度条件下真空蒸除溶解催化剂的溶剂，即可得到苯并环丁烯酰胺润滑脂；二、将二甲基氯硅烷和双环戊二烯加入另一反应釜中,升温、搅拌、通氮气,在140℃下加入丁基锂溶液,并保温10~20min,再加入二甲胺搅拌反应20min，再加入异丙基溴化镁和氯化亚铁，搅拌反应20min，得硼硅氧烷二茂铁预聚体；三、将步骤二制得的硼硅氧烷二茂铁预聚体加入到丁二醇中，不断搅拌，加入食碱水调节pH值为8.0，在130℃，反应2h，得改性硼硅氧烷二茂铁预聚体；四、将改性硼硅氧烷二茂铁预聚体、苯并环丁烯酰胺润滑脂、季戊四醇硬脂酸酯、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺、氧化铝、聚苯醚、洁净分散剂导入球磨机中，混合球磨2~3h，再将抗氧剂导入混料机中，在90℃加热并搅拌反应30min，搅拌速度为200~400r/min，之后再加入氨水，将温度降至常温，搅拌反应2h，得到混合物A；向混合物A中加入二烷基二硫磷酸锌、二甲氨基二氮硒杂茚、氧化钨，导搅拌机中，在磁力搅拌下混合25min，过滤去除沉淀物，得到混合物B；向混合物B中加入二烷基二硫磷酸锌、烯丙基磺酸钠、异辛基缩水甘油醚，在温度为75℃、压力为4MPa的条件下搅拌反应2h，再升温至100℃，搅拌均匀，即可得到成品。

一种导热耐高温耐久润滑剂，配比由以下重量份数的原料组成：1-氰基苯并环丁烯229份、对苯二甲酰氯单体41份、活性稀释剂3份、催化剂5份、催化剂溶剂3份、氧化铝1.5份、聚苯醚1.2份、季戊四醇硬脂酸酯1.1份、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺33份、丁二醇13.8份、丁基锂溶液3.8份、氯化亚铁3.5份、异丙基溴化镁2.3份、异辛基缩水甘油醚2~5份、烯丙基磺酸钠0.1~0.2份、二烷基二硫磷酸锌0.5份、二甲氨基二氮硒杂茚0.5份、洁净分散剂0.2份、氧化钨0.3份、二甲胺0.3份。

进一步的，所述洁净分散剂为二硫代碳酸酯、偏苯三甲酸三辛酯、间苯二甲酸二苯酯的混合物。

进一步的，所述丁基锂溶液为0.6M的丁基锂正己烷溶液。

实施例2

一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，包括如下步骤：一、按照既定配比称取各原料，将1-氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，预聚体降温后，添加活性稀释剂保温，冷却后加入溶有催化剂的溶液，混合均匀，真空蒸除溶解催化剂的溶剂，具体步骤为将1-氰基苯并环丁烯加热到140℃后，在1小时内缓慢加入对苯二甲酰氯单体，在此温度下保温3小时，二者经加成熔融共聚反应至体系完全溶解均一，得到预聚体，所述对苯二甲酰氯单体为，预聚体温度在30分钟内降低至100℃后，加入预聚体活性稀释剂，得到稀释后的预聚体，保温30分钟，所述活性稀释剂选自邻苯二甲酸二烯丙基酯，将稀释后的预聚体冷却至室温，加入催化剂溶于催化剂溶剂的催化剂溶液，所述催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑；催化剂的溶剂为丙酮，在50℃的温度条件下真空蒸除溶解催化剂的溶剂，即可得到苯并环丁烯酰胺润滑脂；二、将二甲基氯硅烷和双环戊二烯加入另一反应釜中,升温、搅拌、通氮气,在140℃下加入丁基锂溶液,并保温10~20min,再加入二甲胺搅拌搅拌反应20min，再加入异丙基溴化镁和氯化亚铁，搅拌反应10~20min，得硼硅氧烷二茂铁预聚体；三、将步骤二制得的硼硅氧烷二茂铁预聚体加入到丁二醇中，不断搅拌，加入食碱水调节pH值为7.0，在145℃，反应2h，得改性硼硅氧烷二茂铁预聚体；四、将改性硼硅氧烷二茂铁预聚体、苯并环丁烯酰胺润滑脂、季戊四醇硬脂酸酯、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺、氧化铝、聚苯醚、洁净分散剂导入球磨机中，混合球磨3h，再将抗氧剂导入混料机中，在80~90℃加热并搅拌反应30min，搅拌速度为400r/min，之后再加入氨水，将温度降至常温，搅拌反应2h，得到混合物A；向混合物A中加入二烷基二硫磷酸锌、二甲氨基二氮硒杂茚、氧化钨，导搅拌机中，在磁力搅拌下混合15min，过滤去除沉淀物，得到混合物B；向混合物B中加入二烷基二硫磷酸锌、烯丙基磺酸钠、异辛基缩水甘油醚，在温度为75℃、压力为2MPa的条件下搅拌反应2h，再升温至95℃，搅拌均匀，即可得到成品。

一种导热耐高温耐久润滑剂，配比由以下重量份数的原料组成：1-氰基苯并环丁烯29份、对苯二甲酰氯单体41份、活性稀释剂3份、催化剂5份、催化剂溶剂3份、氧化铝1.5份、聚苯醚1.2份、季戊四醇硬脂酸酯1.1份、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺33份、丁二醇12.5~13.8份、丁基锂溶液3.8份、氯化亚铁3.5份、异丙基溴化镁2.3份、异辛基缩水甘油醚5份、烯丙基磺酸钠0.2份、二烷基二硫磷酸锌0.5份、二甲氨基二氮硒杂茚0.5份、洁净分散剂0.2份、氧化钨0.3份、二甲胺0.3份。

进一步的，所述洁净分散剂为二硫代碳酸酯、偏苯三甲酸三辛酯的混合物。

进一步的，所述丁基锂溶液为1.4M的丁基锂正己烷溶液。

对比例1

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例2

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去聚苯醚成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例3

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去氧化钨成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例4

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去洁净分散剂成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例5

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去异辛基缩水甘油醚成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例6

本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去二甲氨基二氮硒杂茚成分，除此外的方法步骤均相同。

表1实施例和对比例耐高温耐久润滑剂的性能测试结果

项目	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	对比例5	对比例6
									工作锥入度60次0.1mm	265~295	265~295	265~295	265~295	265~295	265~295	265~295	265~295
滴点℃	312	308	310	305	303	304	298	275
									铜片腐蚀试验100℃3℃	1	1	1	1	1	1	1	1
极压性能OK负荷值/N	327	315	302	301	298	289	278	286
									氧化安定性/沉淀值mL	0.56	0.67	0.58	0.72	0.75	0.89	0.78	0.88
液相锈蚀	无锈	无锈	无锈	无锈	无锈	无锈	无锈	无锈
									四球机试验烧结负荷/N	3087	3042	2980	2945	2911	2931	2913	2978
蒸发损失（250℃）m/m%	1.890	1.912	2.393	2.260	2.385	2.412	2.435	2.418

注：参考以下标准方法进行测试：极压性能GB/T11144-2007润滑液极压性测定法梯姆肯法GBT191包装储运图示标志；GB/T5096-2017石油产品铜片腐蚀试验法；液相锈蚀按GB/T11143-2008 加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法B法；氧化安定性SH/T 0123-1993极压润滑油氧化性能测定法；四球机试验GBT3142-1982润滑剂承载能力测定法;GB/T269润滑脂和石油脂锥入度测定法;GB/T513润滑脂机械杂质测定法(酸分解法）;

GB/T3498润滑脂宽温度范围滴点测定法;SH/T0661-1998 润滑脂宽温度范围蒸发损失测定法。

Claims

1.一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：一、按照既定配比称取各原料，将1-氰基苯并环丁烯与对苯二甲酰氯单体经加成熔融共聚形成预聚体，预聚体降温后，添加活性稀释剂保温，冷却后加入溶有催化剂的溶液，混合均匀，真空蒸除溶解催化剂的溶剂，具体步骤为将1-氰基苯并环丁烯加热到110~150℃后，在1小时内缓慢加入对苯二甲酰氯单体，在此温度下保温1~3小时，二者经加成熔融共聚反应至体系完全溶解均一，得到预聚体，所述对苯二甲酰氯单体为，预聚体温度在30分钟内降低至80~100℃后，加入预聚体活性稀释剂，得到稀释后的预聚体，保温15~30分钟，所述活性稀释剂选自邻苯二甲酸二烯丙基酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、二甲氨基甲基苯酚，将稀释后的预聚体冷却至室温，加入催化剂溶于催化剂溶剂的催化剂溶液，所述催化剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮锰；催化剂的溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃，在30~50℃的温度条件下真空蒸除溶解催化剂的溶剂，即可得到苯并环丁烯酰胺润滑脂；二、将二甲基氯硅烷和双环戊二烯加入另一反应釜中,升温、搅拌、通氮气,在135~140℃下加入丁基锂溶液,时间30~60min,并保温10~20min,再加入二甲胺搅拌搅拌反应10~20min，再加入异丙基溴化镁和氯化亚铁，搅拌反应10~20min，得硼硅氧烷二茂铁预聚体；三、将步骤二制得的硼硅氧烷二茂铁预聚体加入到丁二醇中，不断搅拌，加入食碱水调节pH值为2.0~10.0，在130~145℃，反应1~2h，得改性硼硅氧烷二茂铁预聚体；四、将改性硼硅氧烷二茂铁预聚体、苯并环丁烯酰胺润滑脂、季戊四醇硬脂酸酯、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺、氧化铝、聚苯醚、洁净分散剂导入球磨机中，混合球磨2~3h，再将抗氧剂导入混料机中，在80~90℃加热并搅拌反应20~30min，搅拌速度为200~400r/min，之后再加入氨水，将温度降至常温，搅拌反应1~2h，得到混合物A；向混合物A中加入二烷基二硫磷酸锌、二甲氨基二氮硒杂茚、氧化钨，导搅拌机中，在磁力搅拌下混合15~25min，过滤去除沉淀物，得到混合物B；向混合物B中加入二烷基二硫磷酸锌、烯丙基磺酸钠、异辛基缩水甘油醚，在温度为65~75℃、压力为2~4MPa的条件下搅拌反应2~3h，再升温至95~100℃，搅拌均匀，即可得到成品。

2.一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，既定配比由以下重量份数的原料组成：1-氰基苯并环丁烯25~29份、对苯二甲酰氯单体32~41份、活性稀释剂1~3份、催化剂3~5份、催化剂溶剂1.7~3份、氧化铝0.8~1.5份、聚苯醚0.4~1.2份、季戊四醇硬脂酸酯0.4~1.1份、聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺22~33份、丁二醇12.5~13.8份、丁基锂溶液2.4~3.8份、氯化亚铁2.9~3.5份、异丙基溴化镁1.6~2.3份、异辛基缩水甘油醚2~5份、烯丙基磺酸钠0.1~0.2份、二烷基二硫磷酸锌0.1~0.5份、二甲氨基二氮硒杂茚0.1~0.5份、洁净分散剂0.1~0.2份、氧化钨0.1~0.3份、二甲胺0.1~0.3份。

3.根据权利要求1所述的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，所述洁净分散剂为二硫代碳酸酯、偏苯三甲酸三辛酯、间苯二甲酸二苯酯的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，所述聚苯醚为所述聚苯醚为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，在浓度为0.6g/dl的氯仿溶液中于30℃下,比浓粘度为0.21~0.25dl/g,而它的分子量分布为1.3~2.2。

5.根据权利要求1所述的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，所述聚金刚烷-1,3-二甲酰间苯二胺分子量为1000~2000的低聚缩聚物。

6.根据权利要求1所述的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、三甲苯基磷酸酯、N-烷基苯基-1-萘胺。

7.根据权利要求1所述的一种导热耐高温耐久润滑剂的制备方法，其特征在于，所述丁基锂溶液为0.6~1.4M的丁基锂正己烷溶液。