CN111961517A - 一种汽车安全带系统润滑脂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：基础油72‑90份；氢氧化锂0.5‑3份；12‑羟基硬脂酸5‑12份；二元酸1.7‑3.5份；硼酸1.2‑3份；纳米二氧化硅0.6‑7份；减摩剂0.4‑2份；所述基础油包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种。本发明的润滑脂为复合锂基润滑脂，作为本发明的创新点，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。汽车安全带系统中安全带频繁反复拉伸，添加了减摩剂的本发明的润滑脂摩擦系数小，稳定性佳，改性纳米二氧化硅提高了润滑脂整体的耐磨性耐热性等性能，将该润滑脂应用于汽车安全带系统上使用效果优良。

Description

一种汽车安全带系统润滑脂
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，特别涉及一种汽车安全带系统润滑脂。
背景技术
汽车安全带是为了在碰撞时对乘员进行约束以及避免碰撞时乘员与方向盘及仪表板等发生二次碰撞或避免碰撞时冲出车外导致死伤的安全装置。汽车安全带系统因为长期频繁使用，为了方便收拉伸缩，需要添加润滑脂提高润滑度，添加润滑脂后一般不再补给或更换，因此要求润滑脂具有极长的使用寿命，即需要较好的稳定性、耐磨性和较低的摩擦系数。
倘若润滑脂在实际使用中出现耐磨性差、润滑寿命不足等问题，则可能对汽车安全带系统的正常使用造成阻碍，同时更换、补给润滑脂也会造成环境的污染和资源的浪费。
发明内容
基于上述提及的问题，本发明提出了一种汽车安全带系统润滑脂。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000011
所述基础油包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种。
在一个实施例中，所述二元酸包括己二酸、葵二酸或壬二酸中的一种或多种。
在一个实施例中，所述减摩剂为石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料。
在一个实施例中，所述纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅。
在一个实施例中，所述纳米二氧化硅为通过硅烷偶联剂改性得到的改性纳米二氧化硅。
在一个实施例中，所述纳米二氧化硅的重量份配比为2.5-4.5份。
在一个实施例中，所述基础油的粘度范围在10～20mm2/s(100℃)。
一种汽车安全带系统润滑脂，包括混合物1和混合物2，所述汽车安全带系统润滑脂通过所述混合物1和所述混合物2混合而成，所述混合物1包括基础油、氢氧化锂、12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸和减摩剂，所述混合物2包括基础油和纳米二氧化硅。
在一个实施例中，所述混合1和混合物2的混合比例为1.5：1～2：1。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明的润滑脂为复合锂基润滑脂，作为本发明的创新点，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。汽车安全带系统中安全带频繁反复拉伸，添加了减摩剂的本发明的润滑脂摩擦系数小，稳定性佳，改性纳米二氧化硅提高了润滑脂整体的耐磨性耐热性等性能，将该润滑脂应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
附图说明
图1是制备汽车安全带系统润滑脂的工艺步骤的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明。本领域技术人员应该明了，这里所列举的实施例只是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000021
Figure BDA0002649993040000031
所述基础油包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种。
在一个实施例中，所述二元酸包括己二酸、葵二酸或壬二酸中的一种或多种。例如，所述二元酸为己二酸，例如，所述二元酸为葵二酸，例如，所述二元酸为壬二酸，例如，所述二元酸为己二酸和葵二酸的混合物，本实施例中，不累赘描述。
在一个实施例中，所述减摩剂为石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料。
聚偏氟乙烯具有高强度、耐腐蚀的优良特性，在氟塑料中具有最强韧性、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，耐辐照性能好等特点。但聚偏氟乙烯承载能力差，其硬度低、易被磨损，故而其在摩擦学领域的应用较少。因此，为了提高聚偏氟乙烯的硬度，为了有效提升聚偏氟乙烯的耐磨和减摩特性，本发明提出添加石墨烯以复合形成石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料。根据日本科学技术振兴机构(JST)发现的石墨烯的“超润滑现象”原理，物质与物质之间的接触面(界面)，随着表面上双方原子的灵活移动、对齐，会产生很强的吸附力，形成摩擦力。而构成石墨烯的碳原子之间的键合力非常强，原子几乎是不动的，因此原子不会对齐，界面产生的吸附力较弱。并且，石墨烯超薄的片层结构使其极易进入接触面，减少两表面的直接接触，因其较低的表面附着力使得石墨烯可以添加至润滑脂配方体系中，提高润滑脂的摩擦性能、提高润滑能力。并且，石墨烯具有良好的热稳定性、耐磨性等，可以提高润滑脂整体的耐磨性，即提高使用寿命。因此，通过石墨烯复合聚偏氟乙烯形成石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料，并添加至润滑脂配方体系中，可以提高其耐磨性，即提高使用寿命，且使得润滑脂的摩擦性能提高，润滑效果更好。
其中，由于石墨烯的化学稳定性高，与其他介质相互作用力较弱，且层间存在很大的范德华力，难以在许多常见溶剂中稳定分散，因此，为了得到分散均匀的石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料，本发明还提出，该石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料中的石墨烯为亲油的改性石墨烯，即为改性石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料，不仅使得该石墨烯可以与聚偏氟乙烯稳定形成石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料，并且可以使得石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料在基础油中均匀良好地分散，使得添加了石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料的润滑脂配方体系整体提高其耐磨性，即提高使用寿命，且使得润滑脂的摩擦性能提高，提高了润滑效果。
例如，为了获得亲油的改性石墨烯，例如，可以先将石墨烯原料氧化成氧化石墨烯，或者直接采用氧化石墨烯原料，通过共价键结合的方式将亲油基团引入氧化石墨烯上，接着将引入亲油基团的改性氧化石墨烯还原，获得亲油的改性石墨烯。
所述亲油基团，例如，烷基，具体的，例如，丁基，也即是说，例如，所述石墨烯为烷基化石墨烯。本实施例中，不累赘描述。
在一个实施例中，所述纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅。
在一个实施例中，所述纳米二氧化硅为通过硅烷偶联剂改性得到的改性纳米二氧化硅。
例如，在一个实施例中，一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000041
所述基础油包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种。
其中，在本发明中，作为用于制造该汽车安全带系统润滑脂的基础油，本发明的基础油为包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种，例如，所述基础油为矿物基础油，例如，所述基础油为合成基础油，例如，所述基础油为环烷基矿物油，例如，所述基础油为矿物基础油和合成基础油的混合物，所述基础油还可以为上述提及的矿物基础油、合成基础油以及环烷基矿物油以其他混合方式组成的混合物，本实施例中，不累赘描述。其中，合成基础油可以为酯系基础油、聚亚烷基二醇系基础油、烷基苯系基础油或其他合成基础油。
其中，优选的，基础油的100℃运动粘度在10～20mm2/s之间。
显而易见的，本发明的润滑脂为复合锂基润滑脂，作为本发明的创新点，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。汽车安全带系统中安全带频繁反复拉伸，添加了减摩剂的本发明的润滑脂摩擦系数小，稳定性佳，改性纳米二氧化硅提高了润滑脂整体的耐磨性耐热性等性能，将该润滑脂应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
实施例1
一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000051
本实施例的润滑脂为复合锂基润滑脂，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。该实施例制得的汽车安全带系统润滑脂具有较低的摩擦系数，较好的耐磨性、耐热性，应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
实施例2
一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000052
本实施例的润滑脂为复合锂基润滑脂，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。该实施例制得的汽车安全带系统润滑脂具有较低的摩擦系数，较好的耐磨性、耐热性，应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
相较于实施例1，本发明添加的改性纳米二氧化硅及减磨剂更多，即基础油与改性纳米二氧化硅之间的投放比、基础油与减摩剂之间的投放比更大，该实施例中制备得的汽车安全带系统润滑脂相较于实施例1油更低的摩擦系数，更好的耐磨性、耐热性。
实施例3
一种汽车安全带系统润滑脂，包括以下重量份配比的组分：
Figure BDA0002649993040000061
本实施例的润滑脂为复合锂基润滑脂，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。该实施例制得的汽车安全带系统润滑脂具有较低的摩擦系数，较好的耐磨性、耐热性，应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
本实施例为本发明汽车安全带系统润滑脂的优选实施例，在多个实施例中，本实施例中制备得到的汽车安全带系统润滑脂具有最低的摩擦系数，最好的摩擦性能，最佳的耐磨性、耐热性，具有较长的使用寿命。
作为本发明的一个优选的方案，本发明提出一种汽车安全带系统润滑脂，包括混合物1和混合物2，通过所述混合物1和所述混合物2混合而成，所述混合物1包括基础油、氢氧化锂、12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸和减摩剂，所述混合物2包括基础油和纳米二氧化硅。
也就是说，将基础油包括基础油1和基础油2，将基础油1与氢氧化锂、12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸和减摩剂混合得到混合物1，将基础油2和纳米二氧化硅混合得到混合物2，将混合物1和混合物2混合得到本发明的汽车安全带系统润滑脂。
在一个实施例中，所述混合1和混合物2的混合比例为1.5：1～2：1。
实施例4
一种汽车安全带系统润滑脂，包括混合物1和混合物2，其中
混合物1包括：
Figure BDA0002649993040000071
混合物2包括：
基础油 35份
改性纳米二氧化硅 2.5份
本实施例的润滑脂为复合锂基润滑脂，该润滑脂复合纳米二氧化硅材料，特别是改性纳米二氧化硅材料，以及添加减摩剂制备得到的新型润滑脂。
其中，本实施例通过先分别得到混合物1和混合物2，再将混合物1与混合物2混合得到汽车安全带系统润滑脂，该实施例制备得到的汽车安全带系统润滑脂具有较低的摩擦系数，较好的耐磨性、耐热性，应用于汽车安全带系统上使用效果优良。
其中，应该理解的是，纳米二氧化硅亲水、易团聚，在有机相中难以分散和润湿，为了将纳米二氧化硅应用与本发明的实施例中，本发明采用改性纳米二氧化硅，改进后得到的改性纳米二氧化硅亲油疏水，特别是通过硅烷偶联剂改性得到的改性纳米二氧化硅材料比起其他偶联剂改性得到的具有更好的亲油化度，使其可以良好地分散于油相中，使得本发明制备得到的汽车安全带系统润滑脂稳定性更好。
将纳米二氧化硅先分散于基础油2中，获得分散良好的混合物2，再将其与混合物1(基础混合脂)混合，得到本发明的汽车安全带系统润滑脂。
作为本发明的拓展实施例，还提供一种汽车安全带系统润滑脂的制备工艺，包括如下步骤：
S1：将部分基础油、12-羟基硬脂酸、葵二酸、硼酸、氧化石墨烯/聚偏氟乙烯投入反应釜中，搅拌并加热；
S2：当温度上升到70℃以上后，加入氢氧化锂，升温至120-160℃后，进行皂化反应。得到混合物1。
S3：将剩余基础油、改性纳米二氧化硅投入反应釜中，升温并搅拌，使改性纳米二氧化硅均匀分散于基础油中，得到混合物2。
S5：在180-250℃下，将混合物2加入混合物1中，充分搅拌均匀，得到本发明的汽车安全带系统润滑脂。
其中，应该理解的是，步骤S3也可以与S1、S2同步进行，并非依照上述步骤依次进行，上述实施例仅为方便描述。
作为本发明优选的实施例，提供实施例5
S1：将50重量份基础油、10重量份12-羟基硬脂酸、2重量份葵二酸、1.2重量份硼酸、1.2重量份氧化石墨烯/聚偏氟乙烯投入反应釜中，搅拌并加热；
S2：当温度上升到70℃以上后，加入2重量份氢氧化锂，升温至120-160℃后，进行皂化反应。得到混合物1。
S3：将剩余的35重量份基础油、2.5重量份改性纳米二氧化硅投入反应釜中，升温并搅拌，使改性纳米二氧化硅均匀分散于基础油中，得到混合物2。
S5：在180-250℃下，将混合物2加入混合物1中，充分搅拌均匀，得到本发明的汽车安全带系统润滑脂。
实施例5为本发明通过上述汽车安全带系统润滑脂制备工艺制得的性能较佳的汽车安全带系统润滑脂的实施例，该实施例制备得到的汽车安全带系统润滑脂具有较低的摩擦系数，较好的耐磨性、耐热性，应用于汽车安全带系统上，在频繁/反复使用状态中安全带系统依然运作流畅，其润滑效果良好，且具有较长的使用寿命，避免了补充、更换润滑脂导致的浪费和消耗，使用效果优良、绿色环保。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，包括以下重量份配比的组分：
Figure FDA0002649993030000011
所述基础油包括矿物基础油、合成基础油或环烷基矿物油中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述二元酸包括己二酸、葵二酸或壬二酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述减摩剂为石墨烯/聚偏氟乙烯复合材料。
4.根据权利要求1所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述纳米二氧化硅为改性纳米二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述纳米二氧化硅为通过硅烷偶联剂改性得到的改性纳米二氧化硅。
6.根据权利要求1或4或5所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述纳米二氧化硅的重量份配比为2.5-4.5份。
7.根据权利要求1所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述基础油的粘度范围在10～20mm2/s(100℃)。
8.一种汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，包括混合物1和混合物2，所述汽车安全带系统润滑脂通过所述混合物1和所述混合物2混合而成，所述混合物1包括基础油、氢氧化锂、12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸和减摩剂，所述混合物2包括基础油和纳米二氧化硅。
9.根据权利要求8所述的汽车安全带系统润滑脂，其特征在于，所述混合1和混合物2的混合比例为1.5：1～2：1。
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