CN111778088A - 高速低温轴承润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速低温轴承润滑脂及其制备方法。该高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：4～8份12‑羟基硬脂酸、3～6份硬脂酸、1～2份苯甲酸、2～4份异丙醇铝三聚体、0.5～1.2份单水氢氧化锂、71～87份复合基础油、2～6份极压抗磨剂、0.2～1份抗氧剂、0.1～1份腐蚀抑制剂。上述高速低温轴承润滑脂具有优良的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，能满足宽温范围内高速轴承的润滑要求，尤其适合在严寒地区使用。

Description

高速低温轴承润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，特别是涉及一种高速低温轴承润滑脂，以及一种高速低温轴承润滑脂的制备方法。
背景技术
我国是轴承生产大国，早在2015年年产量即超过280亿套，成为全球最大的轴承生产国。部分产品接近或达到国际先进水平，轴承生产商对轴承性能要求不断提高，轴承润滑脂作为轴承应用中不可或缺的一部分，性能至关重要，综合性能优良的高端轴承润滑脂逐渐受到人们青睐。
当轴承应用在高速运转状态下时，要求润滑脂具有良好的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，并具有较高的极限DN值，保证轴承运转时温升低、振动及噪音小，润滑脂稠度稳定、析油小、不易氧化变质、使用寿命长，从而降低功耗，有效保护轴承及电机，延长使用周期，缩短停机时间，提高生产效率。而在寒冷环境下使用的设备，还必须保证低温条件下轴承及电机能顺利启动并灵活运转，对轴承润滑脂的低温性能也提出了较高的要求。
随着机械设备往精密化和小型化方向发展，高速轴承的应用越来越广泛，配套的高速轴承润滑脂市场需求量也越来越大，作为一种高附加值的高端型润滑脂产品，具有良好的经济效益和市场前景。目前此类高端润滑脂产品的市场份额主要被国外品牌占据，因此，有必要开发一款适合在高速低温条件下使用的高端轴承润滑脂产品，满足市场需求，打破国外垄断。
发明内容
基于此，本发明提供一种高速低温轴承润滑脂，具有优良的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，能满足宽温范围内高速轴承的润滑要求，尤其适合在严寒地区使用。
一种高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：
Figure BDA0002611739920000021
在其中一个实施例中，以重量份计数，制备高速低温轴承润滑脂的原料包括：
Figure BDA0002611739920000022
Figure BDA0002611739920000031
在其中一个实施例中，复合基础油在40℃的运动粘度为55～65mm2/s，且复合基础油包括石蜡基基础油、天然气合成油、煤制合成油和合成烃基础油中的两种或三种；石蜡基基础油选自3-150N和3-250N中的一种或两种；天然气合成油为GTL 8，煤制合成油选自SINOPURE 32和SINOPURE 68中的一种或两种；合成烃基础油为PAO 10。
在其中一个实施例中，极压抗磨剂选自硼酸盐、硫磷二辛基锌盐、二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼和硫化烯烃中的一种或几种。
在其中一个实施例中，抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲苯酚、硫代双酚、二苯胺、二异辛基二苯胺中的一种或两种。
在其中一个实施例中，腐蚀抑制剂选自苯并三氮唑、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或两种。
同时，本发明还提供一种高速低温轴承润滑脂的制备方法。
一种高速低温轴承润滑脂的制备方法，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、部分复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物。
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物。
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
在其中一个实施例中，以重量份计数，各原料的添加量为：12-羟基硬脂酸4～8份，硬脂酸3～6份，苯甲酸1～2份，异丙醇铝三聚体2～4份，单水氢氧化锂0.5～1.2份，复合基础油71～87份，极压抗磨剂2～6份，抗氧剂0.2～1份，腐蚀抑制剂0.1～1份。
在其中一个实施例中，以重量份计数，各原料的添加量为：12-羟基硬脂酸5～7份，硬脂酸3.5～5.5份，苯甲酸1.2～1.8份，异丙醇铝三聚体2.5～3.5份，单水氢氧化锂0.7～1份，复合基础油75～82份，极压抗磨剂3～5份，抗氧剂0.4～0.8份，腐蚀抑制剂0.2～0.8份。
在其中一个实施例中，部分复合基础油和剩余复合基础油质量比为(70～90％)：(10～30％)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的高速低温轴承润滑脂，采用低温性能优良的复合基础油，锂皂和复合铝皂混合稠化剂，辅以优质极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，使成品润滑脂兼具优良的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，极限DN值达到1.6×106mm·r/min以上，能满足宽温范围内高速轴承的润滑要求，尤其适合在严寒地区使用。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
一种高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：
Figure BDA0002611739920000051
优选地，在一些实施例中，以重量份计数，制备高速低温轴承润滑脂的原料包括：
Figure BDA0002611739920000052
优选地，在一些实施例中，复合基础油在40℃的运动粘度为55～65mm2/s，且复合基础油包括石蜡基基础油、天然气合成油、煤制合成油和合成烃基础油中的两种或三种。石蜡基基础油选自3-150N和3-250N中的一种或两种。天然气合成油为GTL 8，煤制合成油选自SINOPURE 32和SINOPURE 68中的一种或两种；合成烃基础油为PAO 10。
优选地，在一些实施例中，极压抗磨剂选自硼酸盐、硫磷二辛基锌盐、二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼和硫化烯烃中的一种或几种。
优选地，在一些实施例中，抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲苯酚、硫代双酚、二苯胺、二异辛基二苯胺中的一种或两种。
优选地，在一些实施例中，腐蚀抑制剂选自苯并三氮唑、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或两种。
同时，本发明还提供一种高速低温轴承润滑脂的制备方法。
一种高速低温轴承润滑脂的制备方法，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、部分复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物。
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物。
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
需要说明的是，在实际的制备过程中，各项制备的条件参数是难以精准控制的，因此，在下文的具体实施例中并未限制到精准的某个数值。
在步骤一中，原料的混合加热温度控制在80～90℃，例如，80℃、82℃、85℃、87℃、90℃等。搅拌升温的温度控制在135～145℃内，例如135℃、137℃、140℃、142℃、145℃等，并且反应时间控制在0.5～1.5h内即可，例如0.5h、0.7h、1h、1.2h、1.5h等。
在步骤二中，在在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂后，温度维持在135～145℃内，例如，135℃、137℃、140℃、142℃、145℃等，并且反应时间控制在2～3h内，例如2h、2.2h、2.5h、2.7h、3h等。在补充水分后，继续升温至200～210℃，例如200℃、202℃、205℃、207℃、210℃等，维持时间为5～10min，例如5min、6.5min、7.5min、8.5min、10min等。
在步骤三中，将混合皂化物降温至90～110℃，例如，例如，90℃、95℃、100℃、105℃、110℃等。
在其中一个实施例中，以重量份计数，各原料的添加量为：12-羟基硬脂酸4～8份，硬脂酸3～6份，苯甲酸1～2份，异丙醇铝三聚体2～4份，单水氢氧化锂0.5～1.2份，复合基础油71～87份，极压抗磨剂2～6份，抗氧剂0.2～1份，腐蚀抑制剂0.1～1份。
在其中一个实施例中，以重量份计数，各原料的添加量为：12-羟基硬脂酸5～7份，硬脂酸3.5～5.5份，苯甲酸1.2～1.8份，异丙醇铝三聚体2.5～3.5份，单水氢氧化锂0.7～1份，复合基础油75～82份，极压抗磨剂3～5份，抗氧剂0.4～0.8份，腐蚀抑制剂0.2～0.8份。
在其中一个实施例中，部分复合基础油和剩余复合基础油质量比为(70～90％)：(10～30％)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的高速低温轴承润滑脂，采用低温性能优良的复合基础油，锂皂和复合铝皂混合稠化剂，辅以优质极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，使成品润滑脂兼具优良的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，极限DN值达到1.6×106mm·r/min以上，使用温度范围-40～140℃，能满足宽温范围内高速轴承的润滑要求，尤其适合在严寒地区使用。
以下为具体实施例部分。
以下实施例，如未特殊说明，则不包括除不可避免的杂质外的其他组分。
以下实施例，如未特殊说明，份数均为重量份数。
实施例1
本实施例制备的高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：6份12-羟基硬脂酸、4.5份硬脂酸、1.45份苯甲酸、3.1份异丙醇铝三聚体、0.87份单水氢氧化锂、79.18份复合基础油、4份极压抗磨剂、0.5份抗氧剂、0.4份腐蚀抑制剂。
其中，79.18份复合基础油为18.5份3-250N的石蜡基基础油和60.68份的PAO 10的合成烃基础油的混合物。4份极压抗磨剂为2份硼酸盐和2份二烷基二硫代磷酸锌的混合物。抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲苯酚。腐蚀抑制剂为噻二唑衍生物。
本实施例的高速低温轴承润滑脂的制备方法，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、70％复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物。
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物。
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余的30％复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
实施例2
本实施例制备的高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：6份12-羟基硬脂酸、4.5份硬脂酸、1.45份苯甲酸、3.1份异丙醇铝三聚体、0.87份单水氢氧化锂、79.18份复合基础油、4份极压抗磨剂、0.5份抗氧剂、0.4份腐蚀抑制剂。
其中，79.18份复合基础油为18.2份GTL 8的天然气合成油和60.68份的PAO10的合成烃基础油的混合物。4份极压抗磨剂为2份硼酸盐和2份二烷基二硫代氨基甲酸钼的混合物。抗氧剂为二苯胺。0.4份腐蚀抑制剂为0.2份苯三唑衍生物和0.2份噻二唑衍生物的混合物。
本实施例的高速低温轴承润滑脂的制备方法，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、80％复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物。
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物。
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余的20％复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
实施例3
本实施例制备的高速低温轴承润滑脂，以重量份计数，制备的原料包括：6份12-羟基硬脂酸、4.5份硬脂酸、1.45份苯甲酸、3.1份异丙醇铝三聚体、0.87份单水氢氧化锂、79.18份复合基础油、4份极压抗磨剂、0.5份抗氧剂、0.4份腐蚀抑制剂。
其中，79.18份复合基础油为39.7份GTL 8的天然气合成油和39.28份的SINOPURE68的煤制合成油的混合物。4份极压抗磨剂为2份二烷基二硫代磷酸锌和2份二烷基二硫代氨基甲酸钼的混合物。0.5份抗氧剂为0.5份2，6-二叔丁基对甲苯酚和0.25份二苯胺的混合物。腐蚀抑制剂为噻二唑衍生物。
本实施例的高速低温轴承润滑脂的制备方法，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、90％复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物。
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物。
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余的10％复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
表1为本发明制备的实施例1～3的高速低温轴承润滑脂的配方表。
Figure BDA0002611739920000101
Figure BDA0002611739920000111
表2为本发明制备的实施例1～3的高速低温轴承润滑脂的测试数据表。
Figure BDA0002611739920000112
如表2所示，实施例1～3的高速低温轴承润滑脂具有优良的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、胶体安定性和极压抗磨性，极限DN值均达到1.6×106mm·r/min以上，使用温度范围-40～140℃，能满足宽温范围内高速轴承的润滑要求，尤其适合在严寒地区使用。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高速低温轴承润滑脂，其特征在于，以重量份计数，制备的原料包括：
Figure FDA0002611739910000011
2.根据权利要求1所述的高速低温轴承润滑脂，其特征在于，以重量份计数，制备的原料包括：
Figure FDA0002611739910000012
3.根据权利要求1或2所述的高速低温轴承润滑脂，其特征在于，所述复合基础油在40℃的运动粘度为55～65mm2/s，且所述复合基础油包括石蜡基基础油、天然气合成油、煤制合成油和合成烃基础油中的两种或三种；所述石蜡基基础油选自3-150N和3-250N中的一种或两种；所述天然气合成油为GTL 8，所述煤制合成油选自SINOPURE 32和SINOPURE 68中的一种或两种；所述合成烃基础油为PAO 10。
4.根据权利要求1或2所述的高速低温轴承润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂选自硼酸盐、硫磷二辛基锌盐、二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼和硫化烯烃中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的高速低温轴承润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲苯酚、硫代双酚、二苯胺、二异辛基二苯胺中的一种或两种。
6.根据权利要求1或2所述的高速低温轴承润滑脂，其特征在于，所述腐蚀抑制剂选自苯并三氮唑、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或两种。
7.一种高速低温轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一：将硬脂酸、苯甲酸、部分复合基础油混合加热至80～90℃，维持该温度范围，待硬脂酸和苯甲酸完全溶解后，缓缓加入异丙醇铝三聚体，继续搅拌升温至135～145℃，反应0.5～1.5h，得到复合铝皂化物；
步骤二：在复合铝皂化物中再加入12-羟基硬脂酸和单水氢氧化锂，维持135～145℃，反应2～3h，反应过程中间隔补充适量水，继续升温至200～210℃，维持5～10min，得到混合皂化物；
步骤三：将混合皂化物降温至90～110℃，加入剩余复合基础油、极压抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂，混合搅拌，研磨并经过过滤处理即得成品。
8.根据权利要求7所述的高速低温轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，以重量份计数，各原料的添加量为：所述12-羟基硬脂酸4～8份，所述硬脂酸3～6份，所述苯甲酸1～2份，所述异丙醇铝三聚体2～4份，所述单水氢氧化锂0.5～1.2份，所述复合基础油71～87份，所述极压抗磨剂2～6份，所述抗氧剂0.2～1份，所述腐蚀抑制剂0.1～1份。
9.根据权利要求8所述的高速低温轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，以重量份计数，各原料的添加量为：所述12-羟基硬脂酸5～7份，所述硬脂酸3.5～5.5份，所述苯甲酸1.2～1.8份，所述异丙醇铝三聚体2.5～3.5份，所述单水氢氧化锂0.7～1份，所述复合基础油75～82份，所述极压抗磨剂3～5份，所述抗氧剂0.4～0.8份，所述腐蚀抑制剂0.2～0.8份。
10.根据权利要求7所述的高速低温轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，所述部分复合基础油和剩余复合基础油质量比为(70～90％)：(10～30％)。
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