CN110878228B - 一种抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用，涉及润滑剂技术领域。本发明提供的润滑脂木质素组合物包括润滑脂和木质素；所述木质素在所述组合物中的质量含量为1～20％。本发明提供的润滑脂木质素组合物对润滑脂的结构和物理性能影响不大，并且具有较高的热稳定性，可以明显提高润滑脂的摩擦学性能和极压承载能力，尤其是显著提高润滑脂的抗氧化效果，可作为润滑剂应用。本发明提供了所述润滑脂木质素组合物的制备方法，过程简单，适合规模化生产。

Description

一种抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及润滑剂技术领域，特别涉及一种抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用。
背景技术
润滑脂是一种稠厚的油脂状半固体，主要由矿物油(或合成润滑油)和稠化剂调制而成，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。随着近代工业的发展和现代机械设备性能的不断提高，对润滑脂的质量提出日益苛刻的要求，润滑脂产品向着高滴点、多效能、长寿命、环保型润滑脂的方向发展。润滑脂是利用稠化剂将基础油稠化形成半流体状的半固体状的润滑剂，使用润滑脂和润滑油的目的是相同的，都是用来减少两个相对运动表面之间的摩擦和磨损。
润滑脂由于其本身所固有的优良特性，不仅能满足一般的润滑要求，而且还具有常规润滑油所不能达到的特殊要求的极压、抗磨和密封性能，很早就为人们熟悉并广泛应用于各类机械的转动和滑动部位。特别是在钢铁、汽车、军工、航空和宇航等工业，润滑脂更是不可缺少的重要材料。使用润滑脂可简化设备润滑系统结构、避免漏油、有效减少环境污染，十分符合现代工业对节能和环保的要求。
为了满足苛刻条件下的使用要求，可以在润滑脂中添加合适的添加剂，以改善润滑脂的应用性能。因此稠化剂、基础油和添加剂是润滑脂的三大主要组分。润滑脂在使用过程中由于高温氧化，使得基础油有些部分氧化失效，为此通常需要在润滑脂中添加抗氧剂，抗氧剂的需求非常大。目前市面上广泛应用的抗氧剂有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)及特丁基对苯二酚(TBHQ)，但是现有的抗氧剂稳定性差，高温条件下容易失效，因此，润滑脂的抗氧化性不能得到有效改善，也就不能发挥良好的润滑作用。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用。本发明提供的润滑脂木质素组合物具有较高的热稳定性，尤其是可以显著提高润滑脂的抗氧化效果。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种抗氧化润滑脂木质素组合物，包括润滑脂和木质素；所述木质素在所述组合物中的质量含量为1～20％。
优选地，所述润滑脂包括锂基润滑脂、钙基润滑脂或复合皂基润滑脂。
优选地，所述木质素在所述组合物中的质量含量为2～10％。
本发明提供了以上方案所述抗氧化润滑脂木质素组合物的制备方法，包括以下步骤：
将木质素和润滑脂混合进行研磨，得到所述抗氧化润滑脂木质素组合物。
优选地，所述研磨的速度为60～100r/min。
本发明还提供了以上方案所述抗氧化润滑脂木质素组合物或由以上方案所述制备方法制备的抗氧化润滑脂木质素组合物作为润滑剂的应用。
优选地，应用在钢/钢摩擦副的润滑中。
本发明提供了一种抗氧化润滑脂木质素组合物，包括润滑脂和木质素；所述木质素在所述组合物中的质量含量为1～20％。在本发明中，木质素作为一种大宗的天然高分子材料，由于具有大量的酚羟基官能团，加之木质素结构本身具有大的共轭芳香结构，在高温状态下具有非常优异的热稳定性，可以作为天然抗氧剂来提高润滑脂的抗氧化性能；同时木质素中含有的大量的苯环，有类似于石墨的层状结构，苯环结构的高密度电子云能与Fe、Cu、Al等有色金属的d空轨道形成配位键，从而形成保护膜，提高润滑脂的减摩抗磨作用。本发明提供的润滑脂木质素组合物对润滑脂的结构和物理性能影响不大，并且具有较高的热稳定性，可以明显提高润滑脂的摩擦学性能和极压承载能力，尤其是可以显著提高润滑脂的抗氧化效果，可作为润滑剂应用。
实施例结果表明，本发明提供的润滑脂木质素组合物质量损失50％对应的分解温度高于410℃；120℃下的平均摩擦系数小于0.14、平均磨损体积低于0.8×10-3mm3；初始氧化温度高于227℃；最大无卡咬负荷PB在63kg以上、烧结负荷PD在250kg以上。
本发明提供了所述抗氧化润滑脂木质素组合物的制备方法，本发明提供的制备方法过程简单，适合规模化生产。
附图说明
图1为实施例1各润滑脂木质素组合物的热分解谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种抗氧化润滑脂木质素组合物，包括润滑脂和木质素；所述木质素在所述组合物中的质量含量为1～20％。
本发明提供的抗氧化润滑脂木质素组合物包括润滑脂。在本发明中，所述润滑脂优选包括锂基润滑脂、钙基润滑脂或复合皂基润滑脂。本发明对所述润滑脂的来源没有特别的要求，采用本领域熟知来源的润滑脂即可。
本发明提供的抗氧化润滑脂木质素组合物包括木质素。在本发明中，所述木质素在所述组合物中的质量含量优选为2～10％，具体地可以为2％、3％、5％或10％。在本发明中，木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物大分子，结构中的酚羟基使得木质素的添加提高了润滑脂的抗氧化性能；同时木质素中含有大量的苯环，有类似于石墨的层状结构，苯环结构的高密度电子云能与Fe、Cu、Al等有色金属的d空轨道形成配位键，从而形成保护膜，提高润滑脂的减摩抗磨作用。本发明对所述木质素的种类和来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的木质素即可。
本发明提供了以上方案所述抗氧化润滑脂木质素组合物的制备方法，包括以下步骤：
将木质素和润滑脂混合进行研磨，得到所述抗氧化润滑脂木质素组合物。
本发明对所述混合的方法没有特别的要求，采用本领域熟知的混合方法即可，具体地如搅拌混合；在本发明具体实施例中，优选对润滑脂进行搅拌，在所述搅拌的条件下将木质素加入到润滑脂中。
本发明通过研磨使木质素和润滑脂混合更加充分和均匀。在本发明中，所述研磨优选采用三辊磨进行；本发明对所述三辊磨没有特别的要求，采用本领域熟知的设备即可。在本发明中，所述研磨的速度优选为60～100r/min。在本发明中，所述研磨优选为多次研磨，直至肉眼观察不到明显的颗粒或者团聚物，得到外观明亮、色泽均匀、具有油腻感的润滑脂木质素组合物为止。
本发明提供了以上方案所述抗氧化润滑脂木质素组合物或由以上方案所述制备方法制备的抗氧化润滑脂木质素组合物作为润滑剂的应用。在本发明中，优选应用在钢/钢摩擦副的润滑中。由于本发明提供的润滑脂木质素组合物对润滑脂的结构和物理性能影响不大，并且具有较高的热稳定性，可以明显提高润滑脂的摩擦学性能和极压承载能力，尤其是可以显著提高润滑脂的抗氧化效果，因此可作为润滑剂应用。
下面结合实施例对本发明提供的抗氧化润滑脂木质素组合物及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
称取1g、3g、5g、10g的木质素分别置于250mL的烧杯中，边搅拌边分别加入至提前准备好的空白锂基润滑脂中，木质素和空白锂基润滑脂的总质量为100g，使用三辊磨对4组润滑脂和木质素的混合物进行多次研磨，研磨过程持续20分钟，最终获得4组润滑脂木质素组合物，分别记为组合物A1、组合物A2、组合物A3、组合物A4。
对实施例1的各组润滑脂木质素组合物的性能进行测试，具体如下：
(1)润滑脂木质素组合物的滴点、锥入度和热稳定性测试
表1给出了实施例1各组润滑脂木质素组合物和空白锂基润滑脂的滴点和锥入度，从表1可以清楚的看出，随着木质素的加入，其润滑脂木质素组合物的滴点和锥入度的数据相比较空白锂基润滑脂几乎没有变化，从而可以说明随着木质素的加入，对润滑脂的结构和物理性能影响不大。
使用STA 449F3 TGA-DSC(NETZSCH)同步热分析仪对润滑脂木质素组合物的热稳定性进行分析，试验条件为：氮气气氛，升温速率10℃/min，升温区间室温～800℃。测定的各组木质素润滑脂组合物的热稳定性结果如表1所示。从表1中给出的结果可以看出，当木质素的添加量为10％时，制备的润滑脂木质素组合物的分解温度相比于空白锂基酯提高近20℃，足以证明润滑脂木质素组合物具有较高的热稳定性。
表1润滑脂木质素组合物的滴点、锥入度和热稳定性
Figure BDA0002304191360000051
(2)润滑脂木质素组合物的摩擦学性能测试
利用德国Optimol油脂公司生产的SRV-5微振动摩擦磨损试验机评价各润滑脂木质素组合物的摩擦磨损性能，并与空白润滑脂进行对比。其中，SRV-5微振动摩擦磨损试验机的摩擦副接触方式为球-盘点接触，测试条件为：温度120℃，频率50Hz，振幅1mm，实验时间30min；试验上试球为Φ10mm的AISI 52100、硬度为59-61HRC钢球；钢/钢摩擦副中，下试样为Φ24mm、厚度7.9mm，硬度为59-61HRC的AISI 52100钢块，试验所采用载荷为200N，下试样的磨损体积由BRUKER-NPFLEX三维光学轮廓仪测得。表2是测得的各润滑脂木质素组合物作为钢/钢摩擦副润滑剂的摩擦系数和磨损体积数据：
表2润滑脂木质素组合物作为钢/钢摩擦副润滑剂120℃的平均摩擦系数和平均磨损体积
Figure BDA0002304191360000052
Figure BDA0002304191360000061
由表2可知，与空白锂基润滑脂相比，实施例1各组润滑脂木质素组合物的减摩抗磨性能都有提高，尤其是木质素的添加量增大时，减摩抗磨性能提升明显。
(3)润滑脂木质素组合物的极压承载能力测试
利用济南恒旭试验机技术有限公司生产的SGW-10A四球摩擦磨损试验机按照国标SH/T0202-92润滑脂极压性能测定法(四球机法)，SH/T0204-92润滑脂抗磨性能测定法(四球机法)评价各润滑脂木质素组合物的极压承载能力。表3是实施例1各组润滑脂木质素组合物作为钢/钢摩擦副润滑剂的最大无卡咬负荷PB、烧结负荷PD数据：
表3润滑脂木质素组合物作为钢/钢摩擦副润滑剂的PB和PD
Figure BDA0002304191360000062
由表3实验结果可以看出，与空白锂基润滑脂相比，实施例1各润滑脂木质素组合物的极压承载性能都有了明显提高。
(4)润滑脂木质素组合物的抗氧化性能测试
利用德国NETZSCH公司生产的DSC 204HP差示扫描量热仪评价各润滑脂木质素组合物的抗氧化性能。测试方法：根据ASTM D6186-08(2013)的方法，将约3.0mg样品置于敞口铝盘中并在3.5±0.2MPa的静态氧气压力下氧化，加热速率以10℃/min从室温升至350℃，由相应的放热计算初始氧化温度。实施例1各润滑脂木质素组合物的热谱图如图1所示，图1中1％木质素表示组合物A1、3％木质素表示组合物A2、5％木质素表示组合物A3、10％木质素表示组合物A4。表4是测得的各润滑脂木质素组合物的初始氧化温度数据：
表4润滑脂木质素组合物的初始氧化温度
Figure BDA0002304191360000071
由表4的实验结果可以看出，与空白锂基脂相比，实施例1各组润滑脂木质素组合物的抗氧化性能都有了提高，尤其是木质素的添加量增大时，抗氧化性能提升明显。
实施例2
称取1g、3g、5g、10g的木质素分别置于250mL的烧杯中，边搅拌边分别加入至提前准备好的空白钙基润滑脂中，木质素和空白钙基润滑脂的总质量为100g，使用三辊磨对4组润滑脂和木质素的混合物进行多次研磨，研磨过程持续20分钟，最终获得4组润滑脂木质素组合物，分别记为组合物B1、组合物B2、组合物B3、组合物B4。
实施例3
称取1g、3g、5g、10g的木质素分别置于250mL的烧杯中，边搅拌边分别加入至提前准备好的空白复合皂基润滑脂中，木质素和空白复合皂基润滑脂的总质量为100g，使用三辊磨对4组润滑脂和木质素的混合物进行多次研磨，研磨过程持续20分钟，最终获得4组润滑脂木质素组合物，分别记为组合物C1、组合物C2、组合物C3、组合物C4。
采用实施例1相同的测试方法分别测试实施例2和实施例3各组润滑脂木质素组合物的性能，结果实施例2和实施例3各组润滑脂木质素组合物对润滑脂的结构和物理性能均影响不大，且与空白润滑脂相比，均具有较高的热稳定性，减摩抗磨性能、极压承载性能、抗氧化性能均有了显著提高。
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 (5)

1.一种抗氧化润滑脂木质素组合物，其特征在于，由润滑脂和木质素组成；所述木质素在所述组合物中的质量含量为10％；所述润滑脂为锂基润滑脂。
2.权利要求1所述抗氧化润滑脂木质素组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将木质素和润滑脂混合进行研磨，得到所述抗氧化润滑脂木质素组合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述研磨的速度为60～100r/min。
4.权利要求1所述抗氧化润滑脂木质素组合物或由权利要求2或3所述制备方法制备的抗氧化润滑脂木质素组合物作为润滑剂的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，应用在钢/钢摩擦副的润滑中。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104558440A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 中国科学院兰州化学物理研究所 一种木质素接枝共聚物的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5916654B2 (ja) * 2013-03-28 2016-05-11 住鉱潤滑剤株式会社 等速ジョイント用グリース組成物、並びに等速ジョイント
CN104312660A (zh) * 2014-10-08 2015-01-28 无锡市飞天油脂有限公司 一种导电润滑脂材料及其制备方法
CA3033087A1 (en) * 2016-09-06 2018-03-15 Exxonmobil Research And Engineering Company Natural antioxidants derived from lignin

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104558440A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 中国科学院兰州化学物理研究所 一种木质素接枝共聚物的制备方法

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