CN111253999A - 一种半流体有机钼锂基润滑脂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半流体有机钼锂基润滑脂及其制备方法和应用，涉及润滑脂技术领域。本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括以下质量份数的组分：加氢矿物油85～95份；稠化剂4～6份；二烷基二硫代氨基甲酸钼2～3份；抗氧剂0.3～0.5份；防锈剂1～3份；所述稠化剂为12‑羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12‑羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比为7:3～8:2；所述加氢矿物油的40℃粘度为60～100cst，倾点低于‑20℃，闪点大于180℃。本发明提供的润滑脂具有优良的减磨、润滑性能和极压性能，使用寿命长，且耐低温，可有效应用在机器人机械传动系统的润滑中，且制备方法简单、条件易控。

Description

一种半流体有机钼锂基润滑脂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，特别涉及一种半流体有机钼锂基润滑脂及其制备方法和应用。
背景技术
目前，机器人使用越来越普偏，机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成，这三大部分又分成六个子系统。其中机械结构系统由机身、手臂、末端操作器三大件组成，每一大件都有若干自由度，构成一个多自由度的机械传动系统。
机器人其工作本身就是精细复杂的，对于润滑的质量要求很高，机器人的机械润滑受到广泛重视。目前使用在机器人机械传动部分的润滑脂主要是锂基润滑脂，但现有的锂基润滑脂存在使用寿命短，减磨、润滑性差的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种半流体有机钼锂基润滑脂及其制备方法和应用。本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂具有优良的减磨和润滑性能，并且使用寿命长，可有效应用在机器人机械传动系统的润滑中。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种半流体有机钼锂基润滑脂，包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0002392552970000011
所述稠化剂为12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比为7:3～8:2；
所述加氢矿物油的40℃粘度为60～100cst，倾点低于-20℃，闪点大于180℃。
优选地，所述半流体有机钼锂基润滑脂包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0002392552970000021
优选地，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼的钼含量为26～28wt％，硫含量为27～29wt％。
优选地，所述抗氧剂包括胺型抗氧剂和/或酚型抗氧剂。
优选地，所述胺型抗氧剂包括二苯胺和/或苯基-ɑ-萘胺；所述酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
优选地，所述防锈剂包括石油磺酸钙、石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡和苯并三氮唑中的一种或几种。
本发明提供了以上方案所述半流体有机钼锂基润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂和部分加氢矿物油在150～170℃条件下混合，得到第一混合料；
(2)将所述第一混合料升温至200～210℃，与剩余加氢矿物油混合后再冷却至120～130℃，得到第二混合料；
(3)将所述第二混合料进行均质处理，得到均质料；
(4)将所述均质料与二烷基二硫代氨基甲酸钼、抗氧剂和防锈剂在低于90℃的条件下混合，得到所述半流体有机钼锂基润滑脂；
所述部分加氢矿物油与剩余加氢矿物油的质量比为1.5～2.5:1。
优选地，所述均质处理的压力为120kg/cm2，所述均质处理的时间为1～2h。
优选地，步骤(4)中混合后，还包括对所得混合物进行过滤。
本发明提供了以上方案所述半流体有机钼锂基润滑脂或以上方案所述制备方法制备得到的半流体有机钼锂基润滑脂在机器人机械传动系统润滑中的应用。
优选地，所述半流体有机钼锂基润滑脂应用在-20℃～120℃的环境中。
本发明提供了一种半流体有机钼锂基润滑脂，包括以下质量份数的组分：加氢矿物油85～95份；稠化剂4～6份；二烷基二硫代氨基甲酸钼2～3份；抗氧剂0.3～0.5份；防锈剂1～3份；所述稠化剂为12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比为7:3～8:2；所述加氢矿物油的40℃粘度为60～100cst，倾点低于-20℃，闪点大于180℃。在本发明中，所述加氢矿物油为中等粘度矿物油，且倾点低，可在较寒冷气温中或较高气温中使用，化学安定性比矿物油好，具有更长的润滑使用寿命；以12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物作为稠化剂，能够提高润滑脂的机械安定性；所述二烷基二硫代氨基甲酸钼能够有效改善润滑脂的减磨和润滑性能，并明显提高油膜强度；抗氧剂和防锈剂能够提高润滑脂的抗氧化性和防锈性。本发明采用12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物作为稠化剂，稠化中等粘度的加氢矿物油，并加入二烷基二硫代氨基甲酸钼，配合抗氧剂和防锈剂，得到半流体有机钼锂基润滑脂。本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂具有优良的减磨、润滑性能和极压性能，使用寿命长，且耐低温、防锈，可有效应用在机器人机械传动系统的润滑中。
本发明还提供了所述半流体有机钼锂基润滑脂的制备方法，过程简单，条件易控，易于规模化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种半流体有机钼锂基润滑脂，包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0002392552970000031
所述稠化剂为12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比为7:3～8:2；
所述加氢矿物油的40℃粘度为60～100cst，倾点低于-20℃，闪点大于180℃。
以质量份数计，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括加氢矿物油85～95份，优选为89～91份，更优选为90份。在本发明中，所述加氢矿物油的40℃粘度优选为80～90cst，倾点优选低于-22℃，闪点优选大于185℃。在本发明具体实施例中，所述加氢矿物油优选为加氢白矿油。在本发明中，所述加氢矿物油为中等粘度矿物油，且倾点低，可在较寒冷气温中或较高气温中使用，化学安定性比矿物油好，具有更长的润滑使用寿命。本发明对所述加氢矿物油的来源没有特别的要求，采用本领域熟知来源的加氢矿物油保证各指标满足要求即可。
以加氢矿物油的质量份数为基准，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括稠化剂4～6份，优选为4～5份，在本发明中，所述稠化剂为12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比优选为3:1。在本发明具体实施例中，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂是分别由12-羟基硬脂酸和硬脂酸与等摩尔量的氢氧化锂在100～110℃条件下经皂化反应得到的。本发明以12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物作为稠化剂，能够提高润滑脂的机械安定性。
以加氢矿物油的质量份数为基准，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括二烷基二硫代氨基甲酸钼2～3份，优选为2.3～2.6份，更优选为2.5份。在本发明中，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼的钼含量优选为26～28wt％，更优选为27wt％，硫含量优选为27～29wt％，更优选为28wt％。本发明对所述二烷基二硫代氨基甲酸钼的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼能够有效改善润滑脂的减磨和润滑性能，并明显提高油膜强度。
以加氢矿物油的质量份数为基准，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括抗氧剂0.3～0.5份，优选为0.4～0.5份。在本发明中，所述抗氧剂优选包括胺型抗氧剂和/或酚型抗氧剂；所述胺型抗氧剂优选包括二苯胺和/或苯基-ɑ-萘胺；所述酚型抗氧剂优选为2,6-二叔丁基对甲苯酚。本发明对所述抗氧剂的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
以加氢矿物油的质量份数为基准，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂包括防锈剂1～3份，优选为2～3份。在本发明中，所述防锈剂优选包括石油磺酸钙、石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡和苯并三氮唑中的一种或几种。本发明对所述防锈剂的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明采用12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物作为稠化剂，稠化中等粘度的加氢矿物油，并加入二烷基二硫代氨基甲酸钼，配合抗氧剂和防锈剂，得到半流体有机钼锂基润滑脂。本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂具有优良的减磨、润滑性能和极压性能，使用寿命长，且耐低温、防锈。
本发明提供了以上方案所述半流体有机钼锂基润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂和部分加氢矿物油在150～170℃条件下混合，得到第一混合料；
(2)将所述第一混合料升温至200～210℃，与剩余加氢矿物油混合后再冷却至120～130℃，得到第二混合料；
(3)将所述第二混合料进行均质处理，得到均质料；
(4)将所述均质料与二烷基二硫代氨基甲酸钼、抗氧剂和防锈剂在低于90℃的条件下混合，得到所述半流体有机钼锂基润滑脂；
所述部分加氢矿物油与剩余加氢矿物油的质量比为1.5～2.5:1。
本发明将12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂和部分加氢矿物油在150～170℃条件下混合，得到第一混合料。在本发明具体实施例中，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂是在制备第一混合料的过程中由质量比为7:3～8:2的12-羟基硬脂酸和硬脂酸分别与等摩尔量的氢氧化锂经皂化反应后制得的，具体过程为：
将12-羟基硬脂酸、硬脂肪酸与第一部分加氢矿物油混合加热融化，得到混合融液；
将所述混合融液与氢氧化锂水溶液混合后在100～110℃条件下进行皂化反应2～3h，再升温至140～150℃脱水，得到皂化反应液；
将所述皂化反应液与第二部分加氢矿物油在150～170℃条件下进行混合，得到所述第一混合料。
在本发明具体实施例中，所述硬脂酸优选为工业硬脂酸。在本发明中，所述第一部分加氢矿物油与第二部分加氢矿物油是将上述部分加氢矿物油分成的两部分；所述第一部分加氢矿物油与第二部分加氢矿物油的质量比优选为1～2.5:1，更优选为1:1。在本发明中，所述氢氧化锂水溶液优选由氢氧化锂与水按照1:1.5～2的质量比配制得到。
得到第一混合料后，本发明将所述第一混合料升温至200～210℃，与剩余加氢矿物油混合后再冷却至120～130℃，得到第二混合料。在本发明中，所述剩余加氢矿物油为常温的基础油，本发明优选在几分钟内将所述剩余加氢矿物油加入到升温至200～210℃的第一混合料中实现急冷，急冷情况下形成短小的皂纤维，使产品更透明。在本发明具体实施例中，加入剩余加氢矿物油后，将所得物料随即出釜至冷却釜通过打回流冷却至120～130℃，得到第二混合料。
得到第二混合料后，本发明将所述第二混合料进行均质处理，得到均质料。在本发明中，所述均质处理优选在均质器中进行；所述均质处理的压力优选为120kg/cm2，所述均质处理的时间优选为1～2h，更优选为1.5h。本发明通过均质处理，使12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂均匀地分散到加氢矿物油中。
得到均质料后，本发明将所述均质料与二烷基二硫代氨基甲酸钼、抗氧剂和防锈剂在低于90℃的条件下混合，得到所述半流体有机钼锂基润滑脂。在本发明中，所述混合优选为搅拌混合，本发明对所述搅拌混合的速度和时间没有特别的要求，能够保证各组分混合均匀即可。混合后，本发明还优选对所得混合物采用150～200目滤网进行过滤以便滤去杂质。
本发明提供的制备方法过程简单，条件易控，易于规模化生产。
本发明还提供了以上方案所述半流体有机钼锂基润滑脂或以上方案所述制备方法制备得到的半流体有机钼锂基润滑脂在机器人机械传动系统润滑中的应用。在本发明中，所述半流体有机钼锂基润滑脂优选应用在-20℃～120℃的环境中。本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂具有优良的减磨、润滑性能和极压性能，使用寿命长，且耐低温，可有效应用在机器人机械传动系统的润滑中。
下面结合实施例对本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂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
将3.2kg的12-羟基硬脂酸、0.8kg的工业硬脂酸和30.3kg加氢白矿油，在反应釜中加热融化，再加入当量的氢氧化锂水溶液(氢氧化锂水溶液由氢氧化锂与水按照1:2的质量比配制得到)，在100～110℃温度下皂化2小时，升温脱水，在150～170℃温度下加入30.3kg的加氢矿物油，得到第一混合料；
将第一混合料升温至205℃，加30.3kg加氢白矿油急冷，物料随即出釜至冷却釜，打回流冷却至120～130℃，得到第二混合料；
将第二混合料通过均质器在120kg/cm2条件下进行均化1.5小时，得到均质料；
将均质料冷却至90℃以下，加入2kg二烷基二硫代氨基甲酸钼、0.4kg2,6-二叔丁基对甲苯酚和3kg石油磺酸钡，搅拌混合均匀，过滤后，得到半流体有机钼锂基润滑脂成品。
实施例2
将4kg的12-羟基硬脂酸、1kg的工业硬脂酸和29.6kg加氢白矿油，在反应釜中加热融化，再加入当量的氢氧化锂水溶液(氢氧化锂水溶液由氢氧化锂与水按照1:2的质量比配制得到)，在100～110℃温度下皂化2小时，升温脱水，在150～170℃温度下加入29.6kg的加氢矿物油，得到第一混合料；
将第一混合料升温至205℃，加29.6kg加氢白矿油急冷，物料随即出釜至冷却釜，打回流冷却至120～130℃，得到第二混合料；
将第二混合料通过均质器在120kg/cm2条件下进行均化1.5小时，得到均质料；
将均质料冷却至90℃以下，加入3kg二烷基二硫代氨基甲酸钼、0.4kg2,6-二叔丁基对甲苯酚和3kg石油磺酸钡，搅拌混合均匀，过滤后，得到半流体有机钼锂基润滑脂成品。
实施例3
将4.6kg的12-羟基硬脂酸脂肪、0.9kg的工业硬脂酸和30kg加氢白矿油，在反应釜中加热融化，再加入当量的氢氧化锂水溶液(氢氧化锂水溶液由氢氧化锂与水按照1:2的质量比配制得到)，在100～110℃温度下皂化2小时，升温脱水，在150～170℃温度下加入30kg的加氢矿物油，得到第一混合料；
将第一混合料升温至205℃，加30kg加氢白矿油急冷，物料随即出釜至冷却釜，打回流冷却至120～130℃，得到第二混合料；
将第二混合料通过均质器在120kg/cm2条件下进行均化1.5小时，得到均质料；
将均质料冷却至90℃以下，加入2kg二烷基二硫代氨基甲酸钼、0.4kg2,6-二叔丁基对甲苯酚和3kg石油磺酸钡，搅拌混合均匀，过滤后，得到半流体有机钼锂基润滑脂成品。
对比例
不加入二烷基二硫代氨基甲酸钼，其他同于实施例3。
实施例1～3和对比例制备的半流体有机钼锂基润滑脂的质量性能检测结果见表1：
表1实施例1～3和对比例的润滑脂的质量性能
Figure BDA0002392552970000081
Figure BDA0002392552970000091
由表1可知，本发明提供的半流体有机钼锂基润滑脂具有极好的润滑性和极压性能，还具有良好的防锈性和耐低温性，使用寿命长，可有效应用在机器人机械传动系统的润滑中。
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)

1.一种半流体有机钼锂基润滑脂，包括以下质量份数的组分：
Figure FDA0002392552960000011
所述稠化剂为12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的混合物，所述12-羟基硬脂酸锂和硬脂酸锂的质量比为7:3～8:2；
所述加氢矿物油的40℃粘度为60～100cst，倾点低于-20℃，闪点大于180℃。
2.根据权利要求1所述的半流体有机钼锂基润滑脂，其特征在于，包括以下质量份数的组分：
Figure FDA0002392552960000012
3.根据权利要求1或2所述的半流体有机钼锂基润滑脂，其特征在于，所述二烷基二硫代氨基甲酸钼的钼含量为26～28wt％，硫含量为27～29wt％。
4.根据权利要求1或2所述的半流体有机钼锂基润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂包括胺型抗氧剂和/或酚型抗氧剂。
5.根据权利要求4所述的半流体有机钼锂基润滑脂，其特征在于，所述胺型抗氧剂包括二苯胺和/或苯基-ɑ-萘胺；所述酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
6.根据权利要求1或2所述的半流体有机钼锂基润滑脂，其特征在于，所述防锈剂包括石油磺酸钙、石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡和苯并三氮唑中的一种或几种。
7.权利要求1～6任意一项所述半流体有机钼锂基润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将12-羟基硬脂酸锂、硬脂酸锂和部分加氢矿物油在150～170℃条件下混合，得到第一混合料；
(2)将所述第一混合料升温至200～210℃，与剩余加氢矿物油混合后再冷却至120～130℃，得到第二混合料；
(3)将所述第二混合料进行均质处理，得到均质料；
(4)将所述均质料与二烷基二硫代氨基甲酸钼、抗氧剂和防锈剂在低于90℃的条件下混合，得到所述半流体有机钼锂基润滑脂；
所述部分加氢矿物油与剩余加氢矿物油的质量比为1.5～2.5:1。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述均质处理的压力为120kg/cm2，所述均质处理的时间为1～2h。
9.权利要求1～6任意一项所述半流体有机钼锂基润滑脂或权利要求7～8任意一项所述制备方法制备得到的半流体有机钼锂基润滑脂在机器人机械传动系统润滑中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述半流体有机钼锂基润滑脂应用在-20℃～120℃的环境中。
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