CN111100733B - 聚合基润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及润滑脂领域,公开了一种聚合基润滑脂及其制备方法,其中,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50‑95重量%的润滑基础油、0.5‑49重量%的聚合基稠化剂和1‑20重量%的锆的氢氧化物添加剂,其中,所述锆的氢氧化物添加剂是由选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物以及锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应所得产物中的至少一种经在炼制温度下炼制后得到;所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1‑C12的烷基、C5‑C12的环烷基或者芳香基。本发明提供的聚合基润滑脂中含有纳米级别的锆的氢氧化物添加剂,可以显著提高金属皂基润滑脂的PB值,同时对润滑脂稠度影响不大,且制备方法简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及润滑脂,具体涉及一种聚合基润滑脂及其制备方法。
背景技术
聚合物基润滑脂为含有以聚脲脂、高分子聚合物为稠化剂的润滑脂等类型,其特点是使用寿命长,但也存在与添加剂特别是极压抗磨剂感受性差的问题。例如,常见的极压抗磨剂对聚脲脂的胶体结构破坏比较明显,添加少量就会使润滑脂明显变稀,而且使用寿命缩短,这是因为添加剂中引入的金属元素对润滑脂组分有催化氧化作用,特别是高温下加速了油品氧化过程,造成寿命缩短,这些问题都制约了其广泛应用,迫切需要解决。
锆作为一种过渡金属元素位于元素周期表中第5周期IVB族。含锆化合物具有优良的润滑作用,常被用作润滑添加剂,如CN101113382A和JP1973038444将锆的氧化物作为润滑剂添加剂改善了磨损性。如WO2007143414和US20060063682介绍了四氟化锆可作为减磨添加剂成为润滑剂的组分之一。如US20060254823发现含有2-乙基己酸锆盐的润滑剂表现出很好的耐重负荷和抗磨性能。如US20050043189发现氟锆酸盐如氟锆酸铝可作为氧化抑制剂用在润滑剂中。如DE102004021812发现将碳酸锆、磺酸锆或磷酸锆等无机盐加入到润滑脂里面可以提高抗磨损性。近年来出现了以锆皂为稠化剂的润滑脂,如CN102234557A、CN102952619A、CN102952607A、CN103060057A等,显示出优良的润滑性能。
现有技术的极压抗磨剂对润滑脂的结构破坏明显,加入后锥入度通常变大,而对锥入度影响较小的固体类添加剂对润滑脂的PB值改善不明显。因此,需要开发一种新型聚合基润滑脂,在提高润滑脂的PB值的同时,又能兼顾润滑脂的稠度。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种新型的聚合基润滑脂及其制备方法,该聚合基润滑脂具有优良的极压抗磨性、氧化安定性、防锈防腐蚀性、机械安定性以及胶体安定性以及较长的润滑寿命,且所述聚合基润滑脂中锆的氢氧化物添加剂的加入对润滑脂稠度的影响不大。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种聚合基润滑脂,其中,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂,
其中,所述锆的氢氧化物添加剂是由选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物以及锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应所得产物中的至少一种经在炼制温度下炼制后得到;所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
优选地,所述ZrO(OH)2的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O与碱接触反应,X为F、Cl、Br或I,优选为Cl;ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O和ZrOSO4·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比优选为1:2-2.1;所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,优选为40-80℃,接触反应的时间为0.5-3h,优选为1-2h;所述湿氢氧化锆的总水含量为12-90重量%,优选为30-70重量%。
优选地,所述Zr(OH)4的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将Zr(NO3)4·nH2O和/或Zr(SO4)2·nH2O与碱接触反应,Zr(NO3)4·nH2O和Zr(SO4)2·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比优选为1:4-4.2;所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,优选为40-80℃,接触反应的时间为0.5-3h,优选为1-2h;所述湿氢氧化锆的总水含量为12-90重量%,优选为30-70重量%。
优选地,所述锆的氢氧化物添加剂的粒径为20nm-30μm,优选为80nm-1μm。
优选地,所述聚合基润滑脂还含有分散剂,所述分散剂选自高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的一种或多种;所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸,优选地,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种,更优选为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸;所述C6-C25的脂肪酸甘油酯为山梨醇酐脂肪酸酯;所述聚氧乙烯型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚;优选地,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的含量为0.1-3重量%。
本发明第二方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:所述制备方法包括:将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合均匀,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后在140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明第三方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃;
(2)将有机胺和部分基础油混合加热至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,优选地,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明第四方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃,加入二胺,反应10-60分钟;
(2)将单胺和部分基础油混合加热到至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,优选地,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明第五方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,再次加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟;优选地,各次加入二胺的时间为5-20min;
(2)将单胺和部分基础油混合加热到70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,优选地,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明第六方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,并升温至80-140℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明第七方面提供一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
将聚烯烃和部分基础油混合加热至70-90℃,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯中的一种或多种。
本发明第八方面提供根据本发明所述的制备方法制得的聚合基润滑脂。
本发明提供的新型聚合基润滑脂中含有纳米级别的锆的氢氧化物添加剂,可以显著提高聚合基润滑脂的PB值,同时对润滑脂稠度影响不大,且制备方法简单方便,得到的聚合基润滑脂具有优良的极压抗磨性和氧化安定性,同时还具有优良的防锈防腐蚀性等,综合性能优良,可广泛用于各行业。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中,“在可选择的水的存在下”指根据实际反应需要,可以在水的存在下进行,也可以不在水的存在下进行。
第一方面,本发明提供一种聚合基润滑脂,其中,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂,
其中,所述锆的氢氧化物添加剂是由选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物以及锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应所得产物中的至少一种经在炼制温度下炼制后得到;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明中,所述稠化剂为聚合物,所述聚合物为聚脲化合物和/或聚烯烃。在常温下,所述聚合物对基础油的溶解度极小,绝大部分是呈纤维状的胶束而存在。由聚合物纤维互相交错搭成空间网络骨架,将基础油保持在其中,形成具有一定程度的结构分散体系。本发明的发明人发现,所述纳米级别的锆的氢氧化物添加剂能够均匀分散于纤维状的胶束的聚合物中,从而可以显著提高聚合基润滑脂的PB值,还能够兼顾润滑脂稠度的变化不大,同时,聚合基润滑脂还具有优良的极压抗磨性和氧化安定性,以及优良的防锈防腐蚀性等,综合性能优良。
根据本发明,ZrO(OH)2的水合物通常以ZrO(OH)2·nH2O表示,n表示结晶水的数目。
根据本发明,所述ZrO(OH)2的水合物可以商够获得,也可以制备获得。优选情况下,为了进一步提高聚合基润滑脂的综合性能,所述ZrO(OH)2的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O与碱接触反应,X为F、Cl、Br或I。
根据本发明,将ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O与碱接触反应的条件一般包括接触反应的温度和接触反应的时间,接触反应的温度可以为10-100℃,优选为40-80℃,接触反应的时间可以根据接触反应的温度进行适当选自,一般可以为0.5-3h,优选为1-2h。
根据本发明,Zr(OH)4的水合物通常以Zr(OH)4·nH2O表示,n表示结晶水的数目。
根据本发明,所述Zr(OH)4的水合物可以商够获得,也可以制备获得。优选情况下,为了进一步提高聚合基润滑脂的综合性能,所述Zr(OH)4的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将Zr(NO3)4·nH2O和/或Zr(SO4)2·nH2O与碱接触反应。
根据本发明,将Zr(NO3)4·nH2O和/或Zr(SO4)2·nH2O与碱接触反应的条件一般包括接触反应的温度和接触反应的时间,接触反应的温度可以为10-100℃,优选为40-80℃,接触反应的时间可以根据接触反应的温度进行适当选自,一般可以为0.5-3h,优选为1-2h。
根据本发明,所述碱可以为本领域常规使用的各种无机碱,例如,NaOH、KOH和氨水中的一种或多种,优选为氢氧化钠。其中,所述氨水的浓度优选为1-28重量%。
根据本发明的一种具体实施方式,ZrOX2·nH2O中,X为Cl,n=8。
根据本发明的一种具体实施方式,ZrO(NO3)2·nH2O中,n=2。
根据本发明的一种具体实施方式,ZrOSO4·nH2O中,n=1。
根据本发明,ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O的总量与碱的摩尔比一般为化学计量比,但是,为了反应更为充分,碱的摩尔数可以过量如1-5%,因此,优选情况下,ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O和ZrOSO4·nH2O的总量与碱所含的OH-摩尔比为1:2-2.1。
根据本发明的一种具体实施方式,Zr(NO3)4·nH2O中,n=5。
根据本发明的一种具体实施方式,Zr(SO4)2·nH2O中,n=4。
根据本发明,Zr(NO3)4·nH2O和Zr(SO4)2·nH2O的总量与碱的摩尔比一般为化学计量比,但是,为了反应更为充分,碱的摩尔数可以过量如1-5%,因此,优选情况下,Zr(NO3)4·nH2O和Zr(SO4)2·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比为1:4-4.2。
根据本发明,优选情况下,上述方法制备得到的所述湿氢氧化锆的总水含量为12-90重量%,优选为30-70重量%。其中,所述总水量为湿氢氧化锆中的自由水和结合水的总量。
根据本发明,优选情况下,所述湿氢氧化锆的制备方法还包括在接触反应后对反应产物进行水洗,水洗的方法和条件可以参考本领域的常规方法和条件,只要能够去除反应产物表面的杂质即可。水洗的用量以及水洗的次数和每次水洗的时间没有特别限定,例如,水洗的次数可以为1-5次,优选为2-4次,每次水洗的时间一般为1-20min,优选为3-5min。
根据本发明,优选情况下,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C8的烷基、C5-C12的环烷基或者苯基,更优选地,所述锆的烷氧基化合物为甲醇锆、乙醇锆、丙醇锆、异丙醇锆、丁醇锆、叔丁醇锆和戊醇锆中的一种或多种。
根据本发明,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应的条件一般包括反应的温度和反应的时间,其中,反应的温度可以为10-140℃,优选为70-110℃,反应的时间可以为0.2-3h,优选为0.5-2h。
根据本发明,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比一般为化学计量比,但是,为了反应更为充分,水可以过量,优选情况下,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
根据本发明,所述锆的氢氧化物添加剂是以纳米级别的颗粒均匀分散于纤维状的胶束的聚合物中,因此,所述锆的氢氧化物添加剂的粒径为20nm-30μm,优选为80nm-1μm。
根据本发明,优选情况下,从进一步提高聚合基润滑脂的PB值,并尽可能降低对润滑脂稠度的影响,同时进一步提高聚合基润滑脂的极压抗磨性和氧化安定性以及防锈防腐蚀性等综合性能的角度考虑,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-90重量%的润滑基础油、5-38重量%的聚合基稠化剂和1-15重量%的锆的氢氧化物添加剂;更优选地,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-85重量%的润滑基础油、10-35重量%的聚合基稠化剂和1.5-10重量%的锆的氢氧化物添加剂。
根据本发明,所述润滑油基础油的100℃运动粘度优选为4-150mm2/s,更优选为10-60mm2/s,所述润滑油基础油可以为矿物油、合成油和植物油中的一种或多种。其中,所述合成油可以为聚α-烯烃油(PAO)、酯类油、烷基硅油和费托合成油等中的一种或多种。
根据本发明,所述聚合基稠化剂为聚脲化合物和聚烯烃中的一种或多种。其中,所述聚脲化合物为胺与二异氰酸酯的反应产物,所述聚脲化合物无特殊要求,可以为本领域常用的聚脲化合物,例如可以选自二聚脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物和八聚脲化合物中的一种或多种。其中,二聚脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物、八聚脲化合物的重量比可以为任意比例。更优选,所述聚脲化合物为二聚脲化合物。所述聚烯烃无特殊要求,可以为本领域常用的聚烯烃,例如可以选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物以及聚四氟乙烯等中的一种或多种。
本发明中,所述二聚脲化合物优选具有以下结构:
其中,两个R1可以相同也可以不同,各自可以是烷基、环烷基或芳基,烷基或环烷基的碳数可以为8-24,优选为10-18,芳基可以是苯基或取代的苯基,优选为苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。
本发明中,所述四聚脲化合物优选具有以下结构:
其中,R1可以是烷基、环烷基或芳基,烷基或环烷基的碳数可以为8-24,优选10-18,芳基可以是苯基或取代的苯基,优选为苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。
其中,R2可以是亚烷基或亚芳基,亚烷基的碳数可以为2-12,优选为2-8,亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。
本发明中,所述六聚脲化合物优选具有以下结构:
其中,R1可以是烷基、环烷基或芳基,烷基或环烷基的碳数可以为8-24,优选10-18,芳基可以是苯基或取代的苯基,优选苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。
其中,R2可以是亚烷基或亚芳基,亚烷基的碳数可以为2-12,优选为2-8,亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。
本发明中,所述八聚脲化合物优选具有以下结构:
其中,R1可以是烷基、环烷基或芳基,烷基或环烷基的碳数可以为8-24,优选为10-18,芳基可以是苯基或取代的苯基,优选苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。
其中,R2可以是亚烷基或亚芳基,亚烷基的碳数可以为2-12,优选为2-8,亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。
上述聚脲化合物可以采用本领域技术人员所能想到的各种方法获得,例如可以按照CN103060069A、CN103060070A、CN103060068A、CN103060067A记载的方法制备得到。
本发明的聚合基润滑脂中还可以含有其他添加剂,例如抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂等中的一种或多种。以聚合基润滑脂的重量为基准,所述其他添加剂的含量为0.01-20重量%,优选为0.5-15重量%,更优选为1-10重量%。其中,所述抗氧剂优选芳胺类抗氧剂,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述抗氧剂的含量可以为0.01-5重量%,优选为0.1-2.5重量%,具体可以选自二苯胺、苯基-α-萘胺和二异辛基二苯胺中的一种或多种,优选二异辛基二苯胺。以聚合基润滑脂的重量为基准,所述极压抗磨剂的含量可以为0.5-12重量%,优选为0.8-8重量%,具体可以选自二硫代二烷基磷酸锌、二硫代二烷基氨基甲酸钼、二硫代二烷基氨基甲酸铅、三苯基硫代磷酸酯、有机钼络合物、硫化烯烃、二硫化钼、聚四氟乙烯、硫代磷酸钼、氯化石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二硫化钨、二硫化硒、氟化石墨、碳酸钙和氧化锌中的一种或多种。以聚合基润滑脂的重量为基准,所述防锈剂的含量可以为0.01-4.5重量%,优选为0.1-2重量%,具体可以选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、苯骈噻唑、苯骈三氮唑、环烷酸锌和烯基丁二酸中的一种或多种。
根据本发明,优选情况下,所述聚合基润滑脂还含有分散剂,所述分散剂的加入可以进一步利于锆的氢氧化物添加剂的均匀分散。所述分散剂可以选自高级脂肪酸、高级脂肪酸盐、硫酸化物、磺酸化物、卵磷脂、氨基酸及其衍生物、甜菜碱及其衍生物、C10-C20的烷基葡萄糖苷、C6-C25的脂肪酸甘油酯、C10-C25羟基数量为2-5的多元醇、聚氧乙烯型脂肪酸酯、聚氧乙烯型表面活性剂和聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物中的一种或多种,优选为高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的至少一种。所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸,优选地,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种,更优选为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。所述C6-C25的脂肪酸甘油酯优选为山梨醇酐脂肪酸酯。所述聚氧乙烯型表面活性剂优选为聚乙二醇辛基苯基醚。
进一步优选地,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的含量为0.1-3重量%。
第二方面,本发明提供了如上所述聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:所述制备方法包括:将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合均匀,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后在140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
本发明中,对于聚脲化合物、聚烯烃、基础油和ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4如上所述,在此不再赘述。
根据本发明的第二方面,优选情况下,将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合的温度为80-120℃。
根据本发明的第二方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合开始时或混合过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合的温度,例如80-120℃。
根据本发明的第二方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合的温度直至高温炼制的温度,例如80-230℃。在将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h。
优选地,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的第二方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合开始时或混合过程中,使其与水反应的温度为为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合的温度,例如,80-120℃,优选为95-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的第二方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,优选为70-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
第三方面,本发明提供了聚脲化合物为二聚脲的聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃;
(2)将有机胺和部分基础油混合加热至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
根据本发明,步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合的时间没有特别限制,一般可以为5-20分钟,只要将二者充分混合均匀即可,所述混合还优选在搅拌下进行。此外,混合后进行反应的反应温度可以为80-120℃,反应时间可以为0.5-3h。
根据本发明,所述有机胺为单胺,二异氰酸酯与单胺的摩尔比优选为1:2。
第四方面,本发明提供了聚脲化合物为四聚脲的聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃,加入二胺,反应10-60分钟;
(2)将单胺和部分基础油混合加热至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
根据本发明,步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合的时间没有特别限制,一般可以为5-20分钟,只要将二者充分混合均匀即可,所述混合还优选在搅拌下进行。此外,混合后进行反应的反应温度可以为80-120℃,反应时间可以为0.5-3h。
根据本发明,二异氰酸酯、二胺与单胺的摩尔比优选为2:1:2。
第五方面,本发明提供了聚脲化合物为八聚脲的聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,再次加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟;
(2)将单胺和部分基础油混合加热到70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
根据本发明,步骤(1)中,各次加入二胺的时间优选为5-20min,并优选在搅拌下进行,快速在较短时间内加入二胺,以能够使得反应更为充分、均一。
根据本发明,步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合的时间没有特别限制,一般可以为10-30分钟,只要将二者充分混合均匀即可,所述混合还优选在搅拌下进行。此外,混合后进行反应的反应温度可以为80-120℃,反应时间可以为0.5-3h。
根据本发明,各次所加的二异氰酸酯、二胺、二胺与单胺的摩尔比优选为4:2:1:2。
本发明第六方面提供了聚脲化合物为六聚脲的聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:
将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,并升温至80-140℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
根据本发明,由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液的加入时间优选为5-20min,并优选在搅拌下进行,快速在较短时间内加入单胺和二胺,以能够使得反应更为充分、均一。
根据本发明,二异氰酸酯、单胺、二胺的摩尔比优选为3:2:2。
本发明第七方面提供了一种聚合基润滑脂的制备方法,其中,所述制备方法包括:将聚烯烃和部分基础油混合加热至70-90℃,在水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯中的一种或多种。
根据本发明的第七方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将聚烯烃和部分基础油混合加热开始时或混合加热过程中;加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为混合加热开始的温度至90℃。
根据本发明的第七方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将聚烯烃和部分基础油混合加热结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为混合加热开始的温度至230℃;在混合加热结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h。
优选地,所述混合加热以及所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的第七方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将聚烯烃和部分基础油混合加热开始时或混合加热过程中,使其与水反应的温度为混合加热开始的温度至90℃,使其与水反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的第七方面,优选情况下,根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将聚烯烃和部分基础油混合加热结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,优选为70-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明,所述ZrO(OH)2的水合物以及所述Zr(OH)4的水合物优选为新制的湿氢氧化锆,其制备方法和具体条件已经在上文中详细描述,在此不再赘述。
根据本发明,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的具体选择已经在上文中详细描述,在此不再赘述。
根据本发明,通过将聚脲化合物(优选在部分润滑基础油中将二异氰酸酯和有机胺反应生成聚脲化合物)和/或聚烯烃与部分基础油混合均匀,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后进行高温炼制,使得使得所述ZrO(OH)2的水合物脱水并均匀分散于聚合物中,和/或使得Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物脱水并均匀分散于聚合物中,和/或使得烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应生成氢氧化锆后脱水而均匀分散于聚合物中。
本领域技术人员应该理解的是,各个步骤所用部分基础油的量之和即为所用的基础油的总量。其中,对于聚脲化合物为二聚脲、四聚脲或八聚脲的聚脲润滑脂的制备方法,步骤(1)所用部分基础油的量与步骤(2)所用部分基础油与步骤(3)所用余量基础油的重量比优选为1:0.1-1:0.1-1。对于聚脲化合物为六聚脲的聚脲润滑脂的制备方法,用于溶解二异氰酸酯所用部分基础油的量与用于溶解单胺和二胺所用部分基础油的量与恒温炼制后所用余量基础油的重量比优选为1:0.1-1:0.1-1。
所述有机胺可以是单胺,也可以是双胺,或者既加入单胺,还加入二胺,与二异氰酸酯进行反应,例如对于二聚脲化合物、四聚脲化合物或八聚脲化合物的制备方法中,在步骤(3)所得产物中制备聚脲化合物,例如对于六聚脲化合物的制备方法中,将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液的所得产物中制备聚脲化合物,可以制备混合聚脲,也可以制备单独的二聚脲化合物、四聚脲化合物、八聚脲化合物或六聚脲化合物。
制备混合聚脲的方法无特殊要求,可以采用本领域技术人员所能想到的各种方法,例如,可以采用美国专利US3243372的方法。
在本发明中,制备聚脲化合物为二聚脲化合物的聚脲润滑脂的方法可以包括在步骤(1)中将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃;在步骤(2)中将有机胺和部分基础油混合加热至70-90℃,在步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合5-20min,并在80-120℃下反应0.5-3h,二异氰酸酯与单胺的摩尔比为1:2,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品。其中,步骤(1)和步骤(2)以及步骤(3)的混合优选在搅拌下进行。
在本发明中,制备聚脲化合物为四聚脲化合物的聚脲润滑脂的方法可以包括在步骤(1)中将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃,加入二胺,反应10-60分钟,在步骤(2)中将单胺和部分基础油混合加热到至70-90℃,在步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合5-20min,并在80-120℃下反应0.5-3h,二异氰酸酯、二胺与单胺的摩尔比为2:1:2,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品。其中,步骤(1)和步骤(2)以及步骤(3)的混合优选在搅拌下进行。
在本发明中,制备聚脲化合物为八聚脲的聚合基润滑脂的方法可以包括在步骤(1)中将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,在5-20min内加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,再次在5-20min内加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟;在步骤(2)中将单胺和部分基础油混合加热到70-90℃,各次所加的二异氰酸酯、二胺、二胺与单胺的摩尔比为4:2:1:2。在步骤(3)中,将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合10-30min,并升温至80-120℃下反应0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品。其中,步骤(1)和步骤(2)以及步骤(3)的混合优选在搅拌下进行。
根据本发明,优选情况下,在所述二聚脲化合物、四聚脲化合物、八聚脲化合物的制备方法中:
根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应的开始时或反应过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合反应的温度,例如80-120℃。
根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合反应的温度直至高温炼制的温度,例如80-230℃。在反应结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h;
优选地,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应的开始时或反应过程中,使其与水反应的温度为80-120℃,优选为95-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,优选为70-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
在本发明中,制备聚脲化合物为六聚脲的聚合基润滑脂的方法可以包括:将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,在5-20min内加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,并升温至80-140℃下反应0.5-3h;二异氰酸酯、单胺、二胺的摩尔比为3:2:2,在水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品。
根据本发明,优选情况下,所述六聚脲化合物的制备方法中:
根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的开始时或反应过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的温度,例如,80-140℃。
根据本发明的一种具体实施方式,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的温度直至高温炼制的温度,例如,80-230℃;在反应结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h。
优选地,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的开始时或反应过程中,使其与水反应的温度为80-140℃,优选为95-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明的一种具体实施方式,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,优选为70-110℃,反应的时间为0.2-3h,优选为0.5-2h;锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20;优选地,所述反应在搅拌下进行。
根据本发明,本发明的方法中,水可以可选择的加入,例如,在加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时候,可以不加入水。在锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时候,需要加入水使其与水反应生产锆的氢氧化物。对于水的添加方式没有特别限定,水的存在能够保证加入的烷氧基化合物Zr(OR)4与水充分反应,因此,水的用量要保证烷氧基化合物Zr(OR)4能够与水的充分反应。优选情况下,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比优选为1:4-20。此外,水可以一次性加入,也可以分多次加入,并可以在反应的各个阶段根据具体情况选择加入的时机。如果在较高的反应温度下,例如高于100℃时,为了保证水与烷氧基化合物Zr(OR)4的充分反应,可以在反应过程中随时补充需要的水量。
所述二异氰酸酯结构为OCN-R3-NCO,R3可以是碳数为6-30,优选6-20的亚芳基、亚烷基或亚环烷基,优选为 -(CH2)6-等。例如,所述二异氰酸酯可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)、甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、1,6-亚己基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲基二异氰酸酯(HMDI)和间苯二甲基二异氰酸酯(XDI)等中的至少一种。
所述单胺可以是脂肪胺、脂环胺或芳胺,结构式为R1-NH2,其中的R1可以是烷基、环烷基或芳基,烷基或环烷基的碳数可以为8-24,优选10-18,芳基可以是苯基或取代的苯基,优选苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基。优选所述单胺为脂肪胺与芳胺的混合物,且二者的摩尔比为0.5-2:1。所述芳胺优选为苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、对甲苯胺的芳胺,所述脂肪胺优选选自十二胺、十四胺、十六胺、十八胺的脂肪胺。
所述二胺可以是脂肪胺或芳胺,结构式为NH2-R2-NH2,其中的R2可以是亚烷基或亚芳基,亚烷基的碳数可以为2-12,优选2-8,亚芳基可以是亚苯基或亚联苯基。优选的二胺可以是选自对苯二胺、邻苯二胺、4,4-联苯二胺的芳香胺和/或选自乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺。
根据本发明的制备方法,所述炼制的温度优选为180-220℃,炼制的时间可以为1-20min,优选为5-10min。
根据本发明,二异氰酸酯、二胺和/或单胺、聚烯烃、润滑基础油、、ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物、锆的烷氧基化合物Zr(OR)4以及任选的其他添加剂的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂,优选地,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-90重量%的润滑基础油、5-38重量%的聚合基稠化剂和1-15重量%的锆的氢氧化物添加剂;更优选地,以聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-85重量%的润滑基础油、10-35重量%的聚合基稠化剂和1.5-10重量%的锆的氢氧化物添加剂。
根据本发明,优选情况下,所述制备方法还包括在恒温炼制之前,加入分散剂,能够使所述ZrO(OH)2的水合物和/或Zr(OH)4及其水合物脱水并均匀分散于聚合物中,和/或使得烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应生成氢氧化锆后脱水并均匀分散于聚合物中,从而进一步提高聚合基润滑脂的PB值,并尽可能降低对润滑脂稠度的影响,同时进一步提高聚合基润滑脂的极压抗磨性和氧化安定性以及防锈防腐蚀性等综合性能。
其中,所述分散剂选自高级脂肪酸、高级脂肪酸盐、硫酸化物、磺酸化物、卵磷脂、氨基酸及其衍生物、甜菜碱及其衍生物、C10-C20的烷基葡萄糖苷、C6-C25的脂肪酸甘油酯、C10-C25羟基数量为2-5的多元醇、聚氧乙烯型脂肪酸酯、聚氧乙烯型表面活性剂和聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物中的一种或多种,优选为高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的至少一种。所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸,优选地,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种,更优选为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。所述C6-C25的脂肪酸甘油酯优选为山梨醇酐脂肪酸酯。所述聚氧乙烯型表面活性剂优选为聚乙二醇辛基苯基醚。本发明的发明人巧妙地利用分散剂,特别是上述优选的分散剂,发现其能够起到加强所述ZrO(OH)2的水合物,特别是湿氢氧化锆脱水后在聚合物中的均匀分散作用,同理,也能够起到加强Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物脱水后在聚合物中的均匀分散作用以及能够起到加强烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应生成氢氧化锆并脱水后在聚合物中的均匀分散作用。尽管只要加入所述分散剂就能够更好地实现本发明的发明目的,但是,进一步优选情况下,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的加入量优选为0.1-3重量%。
本发明第八方面还提供了根据本发明所述的制备方法制得的聚合基润滑脂。
对于采用上述方法获得的聚合基润滑脂,其中聚脲化合物的含量根据投料的异氰酸酯和胺理论上所得获得的聚脲化合物的重量来计算得到,聚烯烃的含量根据投料量来确定。锆的氢氧化物添加剂的含量根据ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物、锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的投料量来确定。
以下的实施例将对本发明作进一步的说明,但并不因此限制本发明。
实施例1
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,5kg);十八胺(10.8kg);12-羟基硬脂酸(0.2kg);ZrOCl2·8H2O(8kg);NaOH(2.2kg);500SN(80kg)。
8kg ZrOCl2·8H2O溶于30kg水,将8kg含有2.20kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用20kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为70重量%)。
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入40kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、5kg MDI,搅拌,升温到80℃。
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入10kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、10.8kg十八胺,搅拌,升温到80℃。
在搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于100℃下反应50min后,加入0.2kg 12-羟基硬脂酸以及上述新制的湿氢氧化锆沉淀,搅拌10min并升温至200℃后,恒温10min,加入30kg500SN急冷油,搅拌降温至100℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油80.4重量%,二聚脲稠化剂15.9重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.5重量%,分散剂0.2重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约80纳米。
实施例2
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,12kg);正辛胺(6.2kg);乙二胺(1.44kg);硬脂酸(0.2kg);ZrOCl2·8H2O(2.25kg);NaOH(0.65kg);四叔丁醇锆(2.7kg);聚α-烯烃PAO10(70kg);癸二酸二异癸酯(DDS,30kg)。
2.25kg ZrOCl2·8H2O溶于15kg水,将4kg含有0.65kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用5kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为30重量%)。
在一个容积为200L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜中加入50kg PAO10油(100℃运动粘度10mm2/s)、12kg MDI,搅拌,升温到80℃,快速搅拌下加入1.44kg乙二胺,搅拌20分钟,加入以20kg PAO10 90℃热油溶解的6.2kg正辛胺搅拌10分钟,所加的MDI、乙二胺与十八胺的摩尔比为2:1:2,升温至95℃反应1h,加入0.2kg硬脂酸、上述新制的湿氢氧化锆沉淀、2.7kg四叔丁醇锆和0.5kg水,反应30min,搅拌10min并升温至200℃后,恒温10min,加入30kg DDS(100℃粘度6.8mm2/s)急冷油,搅拌降温100℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油82.1重量%,四聚脲稠化剂16.1重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂1.6重量%,分散剂0.2重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约200纳米。
实施例3
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,16kg);十二胺(5.9kg);对苯二胺(5.2kg);12-羟基硬脂酸(0.5kg);四叔丁醇锆(11kg);甲基硅油(60kg);150BS(40kg)。
在一个容积为200L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜中加入40kg甲基硅油(201-100,25℃运动粘度100mm2/s)、16kg MDI,搅拌,升温到90℃,快速搅拌下在10min内加入以5kg 90℃热甲基硅油溶解的3.46kg对苯二胺,搅拌10分钟,快速搅拌下在10min内加入以5kg热甲基硅油溶解的1.73kg对苯二胺,搅拌10分钟,加入以10kg甲基硅油热油溶解的5.9kg十二胺搅拌20分钟,所加的MDI、对苯二胺、对苯二胺与十二胺的摩尔比为4:2:1:2,升温至105℃反应1h,加入0.5kg 12-羟基硬脂酸、11kg四叔丁醇锆和5kg水反应30min,搅拌升温至180℃后,恒温10min,加入40kg 150BS(100℃运动粘度31mm2/s)急冷油,搅拌降温至80℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油76.4重量%,八聚脲稠化剂20.2重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.0重量%,分散剂0.4重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约100纳米。
实施例4
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,10kg);正辛胺(3.4kg);对苯二胺(2.9kg);Triton X-100(0.1kg);ZrOCl2·8H2O(2.5kg);NaOH(0.7kg);硫磷丁辛基锌盐(T202,1kg);环烷酸锌(T704,1kg);二丁基二硫代氨基甲酸硫化氧钼(T351,1kg);二硫化钼(1kg);苯基-α-萘胺(0.5kg);聚α-烯烃PAO6(60kg);150BS(20kg)。
2.5kg ZrOCl2·8H2O溶于8kg水,将2kg含有0.7kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用5kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为40重量%)。
在一个容积为200L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜中加入40kg PAO6油(100℃运动粘度5.9mm2/s)、10kg MDI,搅拌,升温到90℃,快速搅拌下加入以20kg 90℃热PAO6溶解的3.4kg正辛胺和2.9kg对苯二胺,搅拌20分钟,所加的MDI、对苯二胺、正辛胺的摩尔比为3:2:2,升温至135℃反应0.5h,加入0.1kg Triton X-100、上述新制的湿氢氧化锆沉淀,搅拌10min并升温至220℃后,恒温10min,加入40kg 150BS(100℃运动粘度31mm2/s)急冷油,搅拌降温至80℃,分批加入1kg T202、1kg T704、1kg T351、1kg MoS2、0.5kg苯基-α-萘胺,搅拌均匀后均化、过滤、脱气,出釜得到成品。润滑脂组成:润滑基础油78.3重量%,六聚脲稠化剂16.0重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂1.1重量%,T202 1.0重量%,T704 1.0重量%,T351 1.0重量%,MoS21.0重量%,苯基-α-萘胺0.5重量%,分散剂0.1重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约500纳米。
实施例5
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:聚四氟乙烯微粉(平均粒径10μm,40kg);司班-80(0.1kg);ZrOCl2·8H2O(10kg);NaOH(2.7kg);聚α-烯烃PAO10(40kg);PAO40(42kg)。
10kg ZrOCl2·8H2O溶于50kg水,将10kg含有2.7kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用50kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为50重量%)。
在一个容积为200L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜中加入40kg PAO10油(100℃运动粘度10mm2/s)、20kgPAO40(100℃粘度40mm2/s)油,40kg聚四氟乙烯微粉,搅拌,升温到80℃,加入0.1kg司班-80、上述新制的湿氢氧化锆沉淀,搅拌10min并升温至220℃后,恒温10min,加入22kg PAO40急冷油,搅拌降温至100℃,后均化、过滤、脱气,出釜得到成品。润滑脂组成:润滑基础油64.8重量%,聚烯烃稠化剂31.6重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.5重量%,分散剂0.1重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约1000纳米。
实施例6
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,5kg);十八胺(10.8kg);ZrOCl2·8H2O(8kg);NaOH(2.2kg);500SN(80kg)。
8kg ZrOCl2·8H2O溶于30kg水,将8kg含有2.20kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用20kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为50重量%)。
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入40kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、5kg MDI,搅拌,升温到80℃;
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入10kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、10.8kg十八胺,搅拌,升温到80℃;
搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于100℃反应50min后,加入上述新制的湿氢氧化锆沉淀,搅拌10min并升温至200℃后,恒温10min,加入30kg500SN急冷油,搅拌降温至100℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油80.6重量%,二聚脲稠化剂15.9重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.5重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约5微米。
实施例7
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,1.03kg);十八胺(2.22kg);十二烷基苯磺酸钠(0.2kg);ZrOCl2·8H2O(8kg);NaOH(2.2kg);500SN(39.3kg)。
8kg ZrOCl2·8H2O溶于30kg水,将8kg含有2.20kg NaOH的水溶液,缓缓加入上述ZrOCl2的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用20kg水洗涤3次后备用(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为50重量%)。
根据实施例1的方法制备聚合基润滑脂,不同的是:
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入30kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、1.03kg MDI,搅拌,升温到80℃。
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入5.3kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、2.22kg十八胺,搅拌,升温到80℃。
搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于105℃下反应50min后,加入0.2kg十二烷基苯磺酸钠、上述新制的湿氢氧化锆沉淀,搅拌10min并升温至200℃后,恒温10min,加入4kg500SN急冷油,搅拌降温至90℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油85重量%,二聚脲稠化剂7重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂7.6重量%,分散剂0.4重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约800纳米。
实施例8
本实施例用于说明书本发明制备的聚合基润滑脂。
根据实施例1的方法制备聚合基润滑脂,不同的是,新制氢氧化锆的制备方法为:6.63kg ZrO(NO3)2·2H2O溶于35kg水,将7kg含有浓氨水(质量百分比浓度为25重量%)缓缓加入上述ZrO(NO3)2·2H2O的水溶液中,快速搅拌,立即有大量白色沉淀出现,过滤得到沉淀,沉淀用10kg水洗涤3次后备用。所述新制的湿氢氧化锆沉淀(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为40重量%)。
制备得到的润滑脂组成:润滑基础油80.4重量%,二聚脲稠化剂15.9重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.5重量%,分散剂0.2重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约100纳米。
实施例9
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,5kg);十八胺(10.8kg);12-羟基硬脂酸(0.2kg);商购Zr(OH)4(4kg);500SN(80kg)。
按照实施例1的方法制备聚合基润滑脂,不同的是:
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入40kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、5kg MDI,搅拌,升温到80℃。
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入10kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、10.8kg十八胺,搅拌,升温到80℃。
搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于100℃下反应50min后,加入0.2kg12-羟基硬脂酸与4kg商购的Zr(OH)4,搅拌10min升温至200℃后,恒温10min,加入30kg 500SN急冷油,搅拌降温至100℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油80.4重量%,二聚脲稠化剂15.8重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂3.6重量%,分散剂0.2重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
所得锆的氢氧化物纳米添加剂为颗粒状,粒径约15微米。
对比例1
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,5kg);十八胺(10.8kg);500SN(80kg)。
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入40kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、5kg MDI,搅拌,升温到80℃。
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入10kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、10.8kg十八胺,搅拌,升温到80℃。
搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于105℃下反应50min后,搅拌升温至200℃后,恒温10min,加入30kg 500SN急冷油,搅拌降温至80℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油83.5重量%,稠化剂16.5重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
对比例2
原料组分:二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI,4kg);十八胺(8.6kg);12-羟基硬脂酸(0.05kg);ZrOCl2·8H2O(0.6kg);NaOH(0.2kg);500SN(65kg)。
按照实施例1的方法制备聚合基润滑脂,不同的是:在制备新制氢氧化锆时采用上述用量的原料;然后,
在一个容积为150L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜A中加入30kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、4kg MDI,搅拌,升温到80℃。
在一个容积为50L且带有加热、搅拌、循环、冷却的反应釜B中加入15kg 500SN油(100℃运动粘度11mm2/s)、8.6kg十八胺,搅拌,升温到80℃。
搅拌下将B釜中物料加入A釜中,于110℃下反应50min后,加入0.05kg12-羟基硬脂酸、上述新制的湿氢氧化锆沉淀(即为本发明所述的湿式ZrO(OH)2·nH2O,其中的总水含量为70重量%),搅拌10min并升温至200℃后,恒温10min,加入20kg 500SN急冷油,搅拌降温至90℃,均化、过滤、脱气,出釜得成品。润滑脂组成:润滑基础油83.4重量%,二聚脲稠化剂16.2重量%,锆的氢氧化物纳米添加剂0.3重量%,分散剂0.1重量%。所得润滑脂各理化性能详见表1。
表1
通过表1的结果可以看出,由实施例1与对比例1的比较可以看出,本发明的聚合基润滑脂的四球机试验PB值和PD值远大于不含有纳米锆的氢氧化物添加剂的润滑脂,且工作锥入度没有因为纳米锆的氢氧化物添加剂的加入而产生显著的影响。由实施例1与对比例2的比较可以看出,本发明的聚合基润滑脂的四球机试验PB值和PD值远大于纳米锆的氢氧化物添加剂不足1重量%的润滑脂,且工作锥入度没有因为纳米锆的氢氧化物添加剂的加入而产生显著的影响。由实施例1与实施例9的比较可以看出,采用新制备的湿的锆的氢氧化物经炼制后形成的纳米锆添加剂比采用商购的氢氧化锆经炼制后形成的纳米锆添加剂得到的聚合基润滑脂的四球机试验PB值和PD值更佳,60次和1万次的工作锥入度的差值更小。除此之外,本发明提供的聚合基润滑脂还具有优良的极压抗磨性和氧化安定性,同时还具有优良的防锈防腐蚀性等,综合性能优良。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (111)
1.一种聚合基润滑脂,其特征在于,以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂,
其中,所述锆的氢氧化物添加剂是由选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物以及锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应所得产物中的至少一种经在炼制温度下炼制后得到;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
其中,所述聚合基稠化剂为聚脲化合物和聚烯烃中的一种或多种;所述聚脲化合物为胺与二异氰酸酯的反应产物,所述聚脲化合物选自二聚脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物和八聚脲化合物中的一种或多种,所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,
所述ZrO(OH)2的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O与碱接触反应,X为F、Cl、Br或I;ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O和ZrOSO4·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比为1:2-2.1;
所述Zr(OH)4的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将Zr(NO3)4·nH2O和/或Zr(SO4)2·nH2O与碱接触反应,Zr(NO3)4·nH2O和Zr(SO4)2·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比为1:4-4.2;
所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的时间为0.5-3h;
所述湿氢氧化锆的总水含量为12-90重量%。
3.根据权利要求2所述的聚合基润滑脂,其中,X为Cl。
4.根据权利要求2所述的聚合基润滑脂,其中,所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为40-80℃。
5.根据权利要求2所述的聚合基润滑脂,其中,所述接触反应的条件包括:接触反应的时间为1-2h。
6.根据权利要求2所述的聚合基润滑脂,其中,所述湿氢氧化锆的总水含量为30-70重量%。
7.根据权利要求2所述的聚合基润滑脂,其中,所述碱选自NaOH、KOH和氨水中的一种或多种;所述氨水的浓度为1-28重量%。
8.根据权利要求7所述的聚合基润滑脂,其中,所述碱为氢氧化钠。
9.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应的条件包括:反应的温度为10-140℃,反应的时间为0.2-3h;
锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
10.根据权利要求9所述的聚合基润滑脂,其中,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应的条件包括:反应的温度为70-110℃。
11.根据权利要求9所述的聚合基润滑脂,其中,锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水反应的条件包括:反应的时间为0.5-2h。
12.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C8的烷基、C5-C12的环烷基或者苯基。
13.根据权利要求12所述的聚合基润滑脂,其中,所述锆的烷氧基化合物为甲醇锆、乙醇锆、丙醇锆、异丙醇锆、丁醇锆、叔丁醇锆和戊醇锆中的一种或多种。
14.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,所述锆的氢氧化物添加剂的粒径为20nm-30μm。
15.根据权利要求14所述的聚合基润滑脂,其中,所述锆的氢氧化物添加剂的粒径为80nm-1μm。
16.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,
以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-90重量%的润滑基础油、5-38重量%的聚合基稠化剂和1-15重量%的锆的氢氧化物添加剂。
17.根据权利要求16所述的聚合基润滑脂,其中,
以所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-85重量%的润滑基础油、10-35重量%的聚合基稠化剂和1.5-10重量%的锆的氢氧化物添加剂。
18.根据权利要求1所述的聚合基润滑脂,其中,所述润滑基础油的100℃运动粘度为4-150mm2/s;所述润滑基础油为矿物油、植物油和合成油中的一种或多种。
19.根据权利要求18所述的聚合基润滑脂,其中,所述润滑基础油的100℃运动粘度为10-60mm2/s。
21.根据权利要求20所述的聚合基润滑脂,其中,R1是苯基或取代的苯基,或碳数为8-24的烷基或环烷基;R3是6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
26.根据权利要求23所述的聚合基润滑脂,其中,R1是苯基或取代的苯基,或碳数为8-24的烷基或环烷基;R2是亚苯基或亚联苯基或碳数为2-12的亚烷基;R3是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
27.根据权利要求24所述的聚合基润滑脂,其中,R1是苯基或取代的苯基,或碳数为8-24的烷基或环烷基;R2是亚苯基或亚联苯基或碳数为2-12的亚烷基;R3是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
28.根据权利要求25所述的聚合基润滑脂,其中,R1是苯基或取代的苯基,或碳数为8-24的烷基或环烷基;R2是亚苯基或亚联苯基或碳数为2-12的亚烷基;R3是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
32.根据权利要求1-31中任意一项所述的聚合基润滑脂,其中,所述聚合基润滑脂还含有其他添加剂,所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种;
以聚合基润滑脂的重量为基准,所述其他添加剂的含量为0.01-20重量%。
33.根据权利要求32所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述其他添加剂的含量为0.5-15重量%。
34.根据权利要求33所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述其他添加剂的含量为1-10重量%。
35.根据权利要求32所述的聚合基润滑脂,其中,
所述抗氧剂为芳胺类抗氧剂,所述芳胺类抗氧剂选自二苯胺、苯基-α-萘胺和二异辛基二苯胺中的一种或多种;以聚合基润滑脂的重量为基准,所述抗氧剂的含量为0.01-5重量%;
所述极压抗磨剂选自二硫代二烷基磷酸锌、二硫代二烷基氨基甲酸钼、二硫代二烷基氨基甲酸铅、三苯基硫代磷酸酯、有机钼络合物、硫化烯烃、二硫化钼、聚四氟乙烯、硫代磷酸钼、氯化石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二硫化钨、二硫化硒、氟化石墨、碳酸钙和氧化锌中的一种或多种;以聚合基润滑脂的重量为基准,所述极压抗磨剂的含量为0.5-12重量%;
所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、苯骈噻唑、苯骈三氮唑、环烷酸锌和烯基丁二酸中的一种或多种;以聚合基润滑脂的重量为基准,所述防锈剂的含量为0.01-4.5重量%。
36.根据权利要求35所述的聚合基润滑脂,其中,所述芳胺类抗氧剂为二异辛基二苯胺。
37.根据权利要求35所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述抗氧剂的含量为0.1-2.5重量%。
38.根据权利要求35所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述极压抗磨剂的含量为0.8-8重量%。
39.根据权利要求35所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的重量为基准,所述防锈剂的含量为0.1-2重量%。
40.根据权利要求1-31和33-39中任意一项所述的聚合基润滑脂,其中,所述聚合基润滑脂还含有分散剂,所述分散剂选自高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的一种或多种;
所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸;
所述C6-C25的脂肪酸甘油酯为山梨醇酐脂肪酸酯;
所述聚氧乙烯型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
41.根据权利要求40所述的聚合基润滑脂,其中,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种。
42.根据权利要求40所述的聚合基润滑脂,其中所述高级脂肪酸为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。
43.根据权利要求40所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的含量为0.1-3重量%。
44.根据权利要求32所述的聚合基润滑脂,其中,所述聚合基润滑脂还含有分散剂,所述分散剂选自高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的一种或多种;
所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸;
所述C6-C25的脂肪酸甘油酯为山梨醇酐脂肪酸酯;
所述聚氧乙烯型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
45.根据权利要求44所述的聚合基润滑脂,其中,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种。
46.根据权利要求44所述的聚合基润滑脂,其中所述高级脂肪酸为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。
47.根据权利要求44所述的聚合基润滑脂,其中,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的含量为0.1-3重量%。
48.权利要求1-47中任意一项所述的聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合均匀,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后在140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基。
49.一种聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃;
(2)将有机胺和部分基础油混合加热至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂;其中,所述聚合基稠化剂为二聚脲稠化剂;
所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种。
50.根据权利要求49所述的制备方法,其中,步骤(3)中,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h。
51.根据权利要求49所述的制备方法,其中,所述有机胺为单胺,二异氰酸酯与单胺的摩尔比为1:2。
52.一种聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热至70-90℃,加入二胺,反应10-60分钟;
(2)将单胺和部分基础油混合加热到至70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂;其中,所述聚合基稠化剂为四聚脲稠化剂;
所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种。
53.根据权利要求52所述的制备方法,其中,步骤(3)中,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h。
54.根据权利要求52所述的制备方法,其中,二异氰酸酯、二胺与单胺的摩尔比为2:1:2。
55.一种聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
(1)将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,再次加入由部分基础油溶解的二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟;
(2)将单胺和部分基础油混合加热到70-90℃;
(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂;其中,所述聚合基稠化剂为八聚脲稠化剂;
所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种。
56.根据权利要求55所述的制备方法,其中,各次加入二胺的时间为5-10min。
57.根据权利要求55所述的制备方法,其中步骤(3)中,反应温度为80-120℃,反应时间为0.5-3h。
58.根据权利要求55所述的制备方法,其中,各次所加的二异氰酸酯、二胺、二胺与单胺的摩尔比为4:2:1:2。
59.一种聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
将二异氰酸酯和部分基础油混合加热到70-90℃,加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液,搅拌反应5-20分钟,并升温至80-140℃,反应时间为0.5-3h,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂;其中,所述聚合基稠化剂由二异氰酸酯、单胺和二胺反应得到;
所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种。
60.根据权利要求59所述的制备方法,其中,二异氰酸酯、单胺、二胺的摩尔比为3:2:2。
61.一种聚合基润滑脂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
将聚烯烃和部分基础油混合加热至70-90℃,在可选择的水的存在下,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物和锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中的至少一种,然后升温到140-230℃进行恒温炼制,加入剩余部分的润滑基础油,冷却至60-120℃,然后任选地,加入其他添加剂;均化成脂,得到成品;
所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基或者芳香基;
所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯中的一种或多种;
所述其他添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种;
各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:50-95重量%的润滑基础油、0.5-49重量%的聚合基稠化剂和1-20重量%的锆的氢氧化物添加剂;其中,所述聚合基稠化剂为聚烯烃。
62.根据权利要求52-59中任意一项所述的制备方法,其中,所述二胺的结构式为NH2-R2-NH2,其中,R2是碳数为2-8的亚烷基,或亚苯基或亚联苯基。
63.根据权利要求62所述的制备方法,其中,所述二胺是选自对苯二胺、邻苯二胺、4,4-联苯二胺的芳香胺和/或选自乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺。
64.根据权利要求49-60中任意一项所述的制备方法,其中,二异氰酸酯的结构为OCN-R3-NCO,R3是碳数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基;
单胺的结构式为R1-NH2,其中,R1是苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基,或碳数为10-20的烷基或环烷基;
脂肪胺选自十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的一种或多种,芳胺选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺和对甲苯胺中的一种或多种。
65.根据权利要求64所述的制备方法,其中,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、甲基二苯基二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、二环己基甲基二异氰酸酯和间苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种。
66.根据权利要求65所述的制备方法,其中,所述单胺为脂肪胺和/芳胺。
67.根据权利要求49-61中任意一项所述的制备方法,其中,
所述ZrO(OH)2的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将ZrOX2·nH2O和/或ZrO(NO3)2·nH2O和/或ZrOSO4·nH2O与碱接触反应,X为F、Cl、Br或I;ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O和ZrOSO4·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比为1:2-2.1;
所述Zr(OH)4的水合物为湿氢氧化锆,制备方法包括:将Zr(NO3)4·nH2O和/或Zr(SO4)2·nH2O与碱接触反应,Zr(NO3)4·nH2O和Zr(SO4)2·nH2O的总量与碱所含的OH-的摩尔比为1:4-4.2;
所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的时间为0.5-3h;
所述湿氢氧化锆的总水含量为12-90重量%。
68.根据权利要求67所述的制备方法,其中,X为Cl。
69.根据权利要求67所述的制备方法,其中,所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为10-100℃,接触反应的时间为0.5-3h。
70.根据权利要求67所述的制备方法,其中,所述接触反应的条件包括:接触反应的温度为40-80℃,接触反应的时间为1-2h。
71.根据权利要求67所述的制备方法,其中,所述湿氢氧化锆的总水含量为30-70重量%。
72.根据权利要求67所述的制备方法,其中,所述碱选自NaOH、KOH和氨水中的一种或多种;所述氨水的浓度为1-28重量%。
73.根据权利要求72所述的制备方法,其中,所述碱为氢氧化钠。
74.根据权利要求49-61中任意一项所述的制备方法,其中,所述锆的烷氧基化合物Zr(OR)4中,R各自独立地选自C1-C8的烷基、C5-C12的环烷基或者苯基。
75.根据权利要求74所述的制备方法,其中,所述锆的烷氧基化合物为甲醇锆、乙醇锆、丙醇锆、异丙醇锆、丁醇锆、叔丁醇锆和戊醇锆中的一种或多种。
76.根据权利要求48所述的制备方法,其中,
将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合的温度为80-120℃;
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(1)将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合开始时或混合过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-120℃;
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-230℃;在将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合开始时或混合过程中,使其与水反应的温度为80-120℃,反应的时间为0.2-3h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)将聚脲化合物和/或聚烯烃与部分基础油混合结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,反应的时间为0.2-3h;
锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
77.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)时,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
78.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的温度为95-110℃。
79.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
80.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的温度为70-110℃。
81.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
82.根据权利要求76所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,所述反应在搅拌下进行。
83.根据权利要求49-58中任意一项所述的制备方法,其中,
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(1)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应的开始时或反应过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-120℃;
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-230℃;在反应结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应的开始时或反应过程中,使其与水反应的温度为80-120℃,反应的时间为0.2-3h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)将步骤(1)和步骤(2)所得混合液混合并进行反应结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,反应的时间为0.2-3h;
锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
84.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)时,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
85.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的温度为95-110℃。
86.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
87.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的温度为70-110℃。
88.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
89.根据权利要求83所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,所述反应在搅拌下进行。
90.根据权利要求59或60所述的制备方法,其中,
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(1)加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的开始时或反应过程中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-140℃;
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为80-230℃;在反应结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应的开始时或反应过程中,使其与水反应的温度为80-140℃,反应的时间为0.2-3h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)加入由部分基础油溶解的单胺和二胺的混合液使其与二异氰酸酯进行反应结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,反应的时间为0.2-3h;
锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
91.根据权利要求90所述的制备方法,其中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)时,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
92.根据权利要求90所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的温度为95-110℃。
93.根据权利要求91所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
94.根据权利要求92所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的温度为70-110℃。
95.根据权利要求93所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
96.根据权利要求94所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,所述反应在搅拌下进行。
97.根据权利要求61所述的制备方法,其中,
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(1)将聚烯烃和部分基础油混合加热开始时或混合加热过程中;加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为混合加热开始的温度至90℃;
加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)将聚烯烃和部分基础油混合加热结束后,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的温度为混合加热开始的温度至230℃;在混合加热结束后加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种后还包括继续进行反应的步骤,继续进行反应的时间为0-2h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)将聚烯烃和部分基础油混合加热开始时或混合加热过程中,使其与水反应的温度为混合加热开始的温度至90℃,使其与水反应的时间为0.2-3h;
加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)将聚烯烃和部分基础油混合加热结束后,使其与水反应的温度为10-140℃,反应的时间为0.2-3h;
锆的烷氧基化合物Zr(OR)4与水的摩尔比为1:4-20。
98.根据权利要求97所述的制备方法,其中,加入选自ZrO(OH)2的水合物、Zr(OH)4、Zr(OH)4的水合物中的至少一种的时机为(2)时,所述混合以及所述反应在搅拌下进行。
99.根据权利要求97所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(3)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
100.根据权利要求97所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的温度为70-110℃。
101.根据权利要求97所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,使其与水反应的时间为0.5-2h。
102.根据权利要求97所述的制备方法,其中,加入锆的烷氧基化合物Zr(OR)4的时机为(4)时,所述反应在搅拌下进行。
103.根据权利要求48-61中任意一项所述的方法,其中,所述炼制的温度为180-220℃,炼制的时间为1-20min。
104.根据权利要求103所述的方法,其中,所述炼制的时间为5-10min。
105.根据权利要求48-61中任意一项所述的制备方法,其中,该方法还包括在恒温炼制之前,加入分散剂,所述分散剂选自高级脂肪酸、C6-C25的脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯型表面活性剂中的一种或多种;
所述高级脂肪酸为C12-C25的脂肪酸和/或羟基脂肪酸
所述C6-C25的脂肪酸甘油酯为山梨醇酐脂肪酸酯;
所述聚氧乙烯型表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
106.根据权利要求105所述的制备方法,其中,所述高级脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种。
107.根据权利要求106所述的制备方法,其中,所述高级脂肪酸为硬脂酸和/或12-羟基硬脂酸。
108.根据权利要求105所述的制备方法,其中,以聚合基润滑脂的总重量为基准,所述分散剂的加入量为0.1-3重量%。
109.根据权利要求49、52、55、59和61中任意一项所述的制备方法,其中,各原料的用量使得以得到的所述聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-90重量%的润滑基础油、5-38重量%的聚合基稠化剂和1-15重量%的锆的氢氧化物添加剂。
110.根据权利要求109所述的制备方法,其中,各原料的用量使得以得到的聚合基润滑脂的重量为基准,含有以下组分:60-85重量%的润滑基础油、10-35重量%的聚合基稠化剂和1.5-10重量%的锆的氢氧化物添加剂。
111.由权利要求49-110中任意一项所述的制备方法制得的聚合基润滑脂。
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