CN115746938B - 一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 - Google Patents
一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115746938B CN115746938B CN202211462251.2A CN202211462251A CN115746938B CN 115746938 B CN115746938 B CN 115746938B CN 202211462251 A CN202211462251 A CN 202211462251A CN 115746938 B CN115746938 B CN 115746938B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perfluoropolyether
- grease composition
- silicon dioxide
- oil
- nano silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000004519 grease Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims abstract description 42
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 42
- KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 27
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 13
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 12
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 10
- NCXUIEDQTCQZRK-UHFFFAOYSA-L disodium;decanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O NCXUIEDQTCQZRK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 8
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000013556 antirust agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 6
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N (z)-octadec-9-enoate;tris(2-hydroxyethyl)azanium Chemical compound OCCN(CCO)CCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical class [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZTSDOGSKTICNPQ-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,17,17,18,18,18-pentatriacontafluorooctadecanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F ZTSDOGSKTICNPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000005376 alkyl siloxane group Chemical group 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229940117013 triethanolamine oleate Drugs 0.000 description 1
- PMQIWLWDLURJOE-UHFFFAOYSA-N triethoxy(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F PMQIWLWDLURJOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJROHELDTBDTPH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F IJROHELDTBDTPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明提供一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法。所述全氟聚醚润滑脂组合物以十七氟癸基三甲氧基硅烷作为结构改进剂，通过对纳米二氧化硅的氟化接枝改性，提高纳米二氧化硅在全氟聚醚润滑脂中的分散性和相容性，改进稠化剂的结构强度从而提高滴点(261℃)，改善胶体安定性(钢网分油1％)，改进抗磨性(长磨磨斑0.45mm)。
Description
技术领域
本发明属于润滑脂领域，涉及一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法，全氟聚醚润滑脂组合物表现出高滴点、优异的胶体安定性和抗磨性能，因此适用于具有长寿命要求的高温工况。
背景技术
全氟聚醚润滑脂多采用聚四氟乙烯(PTFE)微粉稠化全氟聚醚(PFPE)基础油并添加多种添加剂精制而成的一种特种润滑脂，所用原料全氟聚醚基础油和PTFE均具有特殊优良的性能，因此含氟润滑脂兼具优异的热稳定性、化学惰性、抗辐射性、低饱和蒸气压、良好的润滑性以及粘温特性等。
PTFE作为稠化剂，不同于复合皂基润滑脂通过皂纤维空间网状结构将基础油吸附在晶格内的稠化机理，PTFE只通过物理吸附的作用稠化基础油，且其与氟素基础油的亲和力较弱，导致全氟聚醚润滑脂的胶体安定性不好、容易分油；长时间高温工况下导致润滑脂分油过多，容易变干变稠，氧化加剧，结焦积碳变黑，从而导致润滑脂快速变质并造成轴承表面的腐蚀、振动、噪声增大、轴承磨损严重等润滑不良的问题发生，同时也影响了其使用及贮存寿命。
现有技术专利CN 111100724A采用至少部分氟化的羧酸或羧酸盐来改善润滑脂的安定性，改善了高温分油，但全氟十八酸锂仍属于皂基稠化剂，最高使用温度有限，影响全氟聚醚脂的高温性能；抗磨性能较差(四球机实验磨斑直径0.72～0.83mm),且氟化的羧酸和氢氧化锂皂化、脱水时间较长，反应不完全残留的氟化羧酸影响润滑脂的防锈性能；
现有技术专利CN 114045185 A采用沸石作为胶体改性剂，改善了润滑脂的高温胶体安定性，但对滴点、极压抗磨性是否存在影响并未提及。斜发沸石并未做氟化有机改性，在全氟聚醚基础油的分散性存疑。其中对比例7采用的是微米级未改性的3μm气相二氧化硅与本发明差别较大。
现有技术专利CN 113563518 A采用氟化纤维素纳米晶作为全氟聚醚润滑脂的稠化剂，相比PTFE具有更强的稠化能力和优异的抗磨性，但对滴点、胶体安定性的影响并未提及。且氟化纤维素纳米晶稠化剂的制备工艺繁琐，成本较高。
发明内容
本发明采用十七氟癸基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅进行氟化接枝改性，提高纳米二氧化硅在全氟聚醚油的分散性，防止二氧化硅团聚，使其更稳定地保持纳米形态，起到“微滚动”的减摩作用；同时十七氟癸基三甲氧基硅烷改性的纳米二氧化硅和聚四氟乙烯的相容性更好，可以作为结构改进剂提高全氟聚醚润滑脂的结构强度和胶体安定性，使得滴点明显提高，改善容易分油的技术缺陷。
本发明采用十七氟癸基三甲氧基硅烷改性纳米二氧化硅作为全氟聚醚润滑脂的结构改进剂，通过配方设计同时解决全氟聚醚润滑脂目前滴点低、胶体安定性不好、容易分油、极压抗磨性差的技术缺陷。
为了提高全氟聚醚润滑脂的结构强度，解决全氟聚醚润滑脂滴点较低，胶体安定性差、分油较多，极压抗磨性较差的技术缺陷，发明了一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法。通过在全氟聚醚油和氟硅油混合基础油中采用十七氟癸基三甲氧基硅烷等结构改进剂对纳米二氧化硅进行氟化接枝改性，提高纳米二氧化硅在氟油中的分散性防止团聚，使得纳米二氧化硅起到“微滚动”的减摩作用改善抗磨性；另一方面通过纳米二氧化硅之间硅羟基的氢键联合在氟油中形成网状结构，再添加PTFE微粉进行稠化，氟化改性后的纳米二氧化硅和PTFE微粉的相容性得到改善，有助于提高PTFE和纳米二氧化硅之间的连接强度，从而实现提高滴点、改善胶体安定性，降低分油的技术效果。
本发明采用以下技术方案：
一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，所述组合物由包括如下重量百分比的原料制成：以所述原料的总重量计，
45-80％基础油；
10-40％PTFE微粉；
4％-10％纳米二氧化硅；
5％-10％结构改进剂；
0.4-1％改性助剂；和
0.1-1.5％防锈剂。
进一步地，基础油重量百分比为45％-70％。例如，基础油重量百分比为45％、50％、55％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％。
进一步地，基础油包括全氟聚醚油和氟硅油。以所述原料的总重量计，其中全氟聚醚油重量百分比为50-65％，氟硅油重量百分比为5-10％。优选的，所述全氟聚醚包括K型、Y型、Z型或D型，优选为Y型或Z型；
进一步地，基础油的40℃运动粘度为10-500mm2/s，优选为50-250mm2/s。
进一步地，氟硅油的40℃运动粘度为10-500mm2/s，优选为50-250mm2/s。
进一步地，PTFE微粉重量百分比为10％-35％。例如，PTFE微粉重量百分比为10％、15％、20％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％或35％。
进一步地，PTFE微粉粒径分布为100nm-100μm，优选为2-4μm。
进一步地，纳米二氧化硅重量百分比为4-10％，优选为5-7％。例如，纳米二氧化硅重量百分比为4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％。
进一步地，纳米二氧化硅采用部分改性的亲水型二氧化硅，所述改性采用的改性剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种，纳米二氧化硅粒径分布为7nm-500nm，优选10-20nm。
进一步地，结构改进剂重量组分为5-10％，优选为6-7％。例如，结构改进剂重量组分为5％、6％、7％、8％、9％或10％。
进一步地，所述结构改进剂为全氟或部分氟取代的长链烷烃基硅氧烷。优选的，所述结构改进剂包括十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷和3，3，3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
进一步地，所述改性助剂重量百分比为0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。优选的，所述改性助剂重量百分比为0.5％。所述改性助剂包括水、甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或多种。
进一步地，防锈剂重量百分比为0.1-1.2％。例如，防锈剂重量百分比为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％或1.2％。优选的，所述防锈剂包括亚硝酸钠、三乙醇胺油酸皂、癸二酸钠和苯并三氮唑中的一种或多种。
制备如上任一项所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物的方法，包括以下步骤：
在反应釜中加入部分的全氟聚醚油和氟硅油升温至70-80℃，加入结构改进剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，改性助剂水和异丙醇进行水解反应；
水解反应完全后加入纳米二氧化硅搅拌分散并升温至90-100℃进行氟化接枝改性；
改性反应完毕后升温至110-120℃脱水并加入PTFE微粉充分搅拌进行二次稠化；
随后升温炼制，炼制完成后加入剩下的全氟聚醚油作为急冷油进行急冷降温；
搅拌降温后加入防锈剂苯丙三氮唑、癸二酸钠和三乙醇胺油酸皂，搅拌，研磨，得到所述高滴点全氟聚醚润滑脂组合物。
具体地，所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物的制备方法为：
在反应釜中加入40％全氟聚醚油、5％氟硅油升温至70-80℃，加入6.5％结构改进剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，0.35％水,0.15％异丙醇进行水解反应1h；
水解反应完全后加入4.5％20nm粒径的纳米二氧化硅搅拌分散并升温至90-100℃进行氟化接枝改性反应2小时；
反应完毕后升温至110-120℃脱水并加入28％粒径大小2-3μm的PTFE微粉充分搅拌进行二次稠化1小时；
随后升温至180℃炼制10分钟，炼制完成后加入15％全氟聚醚油进行急冷降温；
搅拌降温至80℃后加入防锈剂0.15％苯丙三氮唑，0.15％癸二酸钠和0.2％三乙醇胺油酸皂，搅拌半小时出釜经三辊研磨机研磨三次后得到成品。
本发明的有益效果：通过对纳米二氧化硅的氟化接枝改性，提高纳米二氧化硅在全氟聚醚润滑脂中的分散性和相容性，提高全氟聚醚润滑脂稠化剂的结构强度从而提高滴点(261℃)，改善胶体安定性(钢网分油1％)，提高抗磨性(长磨磨斑0.45mm),显著改善了全氟聚醚润滑脂的综合性能，有利于提高高温工况下的使用寿命。
附图说明
图1为平均粒径大小20nm的未氟化接枝改性二氧化硅颗粒的SEM形貌；
图2为对比例1制备的全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌；
图3为实施例1制备的十七氟癸基三甲氧基硅烷结构改进剂改性纳米二氧化硅的高滴点全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌；
图4为对比例2制备的添加未氟化接枝改性纳米二氧化硅的全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的阐述和说明，可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
1、实施例1
在反应釜中加入7kg苏威Fomblin M30全氟聚醚油、3kg深圳冠恒新材料的氟硅油升温至80℃，加入1.4kg结构改进剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，70g水,30g异丙醇进行水解反应1h；水解反应完全后加入1kg 20nm粒径的博华斯纳米二氧化硅Brofos-SiO2-K20搅拌分散并升温至100℃进行氟化接枝改性反应2小时；反应完毕后升温至120℃脱水并缓慢加入6kg粒径大小2-3μm的南京天诗新材料0121NPTFE微粉充分搅拌进行二次稠化1小时；随后升温至180℃炼制10分钟，炼制完成后加入3kg苏威Fomblin M30全氟聚醚油作为急冷油进行急冷降温；搅拌降温至80℃后加入防锈剂30g苯丙三氮唑，30g癸二酸钠和60g三乙醇胺油酸皂，搅拌半小时出釜经三辊研磨机研磨三次后得到成品，即得到全氟聚醚润滑脂组合物。
2、实施例2
在实施例1的基础上采用的结构改进剂种类更换为十三氟辛基三甲氧基硅烷，其他条件不变。
3、实施例3
在实施例1的基础上采用的纳米二氧化硅粒径大小由20nm更换为500nm,其他条件不变。
4、实施例4
在实施例1的基础上采用的PTFE微粉由南京天诗0121N更换为广州立元PTFE微粉，粒径大小20μm；其他条件不变。
5、实施例5
在实施例1的基础上对工艺做出改变，第一步先加入PTFE稠化制备成全氟聚醚润滑脂组合物，随后再加入纳米二氧化硅进行改性，其他条件不变。
对比例1
在反应釜中加入7kg苏威Fomblin M30全氟聚醚油、3kg深圳冠恒新材料的氟硅油升温至120℃，随后缓慢加入7kg粒径大小2-3μm的南京天诗新材料0121NPTFE微粉充分搅拌进行稠化1小时；随后升温至180℃炼制10分钟，炼制完成后加入3kg苏威Fomblin M30全氟聚醚油作为急冷油进行急冷降温；搅拌降温至80℃后加入防锈剂30g苯丙三氮唑，30g癸二酸钠和60g三乙醇胺油酸皂，搅拌半小时出釜经三辊研磨机研磨三次后得到成品。
对比例2
在反应釜中加入7kg苏威Fomblin M30全氟聚醚油、3kg深圳冠恒新材料的氟硅油升温至120℃，随后加入1kg20nm粒径的博华斯未氟化接枝改性纳米二氧化硅搅拌稠化分散1小时，1小时后缓慢加入6kg粒径大小2-3μm的南京天诗新材料0121NPTFE微粉充分搅拌进行二次稠化1小时；随后升温至180℃炼制10分钟，炼制完成后加入3kg苏威Fomblin M30氟油作为急冷油进行急冷降温；搅拌降温至80℃后加入防锈剂30g苯丙三氮唑，30g癸二酸钠和60g三乙醇胺油酸皂，搅拌半小时出釜经三辊研磨机研磨三次后得到成品。
以上所得全氟聚醚润滑脂组合物的技术指标见表1
表1
从表1的测试数据可以看出采用不同种类结构改进剂、纳米二氧化硅、PTFE微粉的实施例与不加结构改进剂、纳米二氧化硅的对比例1相比，全氟聚醚润滑脂的滴点、钢网分油、蒸发损失、磨斑直径性能均有明显改善，说明氟化接枝改性纳米二氧化硅的加入同时改善了全氟聚醚润滑脂的滴点、胶体安定性和抗磨性。
对比例2的纳米二氧化硅未进行氟化接枝改性，导致其在全氟聚醚润滑脂体系中的相容性、分散性差，导致纳米二氧化硅容易团聚，因此其对滴点、胶体安定性和抗磨性的改进明显不如加入氟化改性结构改进剂的实施例1-5。不加结构改进剂、加入未氟化改性的纳米二氧化硅以及加入结构改进剂进行纳米二氧化硅氟化改性的全氟聚醚润滑脂的稠化剂结构形貌可以通过SEM扫描电镜观察对比，具体见附图1-4，图1为平均粒径大小20nm的未氟化接枝改性二氧化硅颗粒的SEM形貌；图2为对比例1制备的全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌；图3为实施例1制备的十七氟癸基三甲氧基硅烷结构改进剂改性纳米二氧化硅的高滴点全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌；图4为对比例2制备的添加未氟化接枝改性纳米二氧化硅的全氟聚醚润滑脂组合物稠化剂的SEM形貌。
此外实施例5中制备方法采用将结构改进剂、纳米二氧化硅后加的工艺，由于PTFE的稠化作用使得后加的结构改进剂氟化改性纳米二氧化硅的分散效果变差，导致理化指标不如实施例1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，所述组合物由如下重量百分比的原料制成：以所述原料的总重量计，
40-65％全氟聚醚油；
5-20％氟硅油；
15-40％PTFE微粉；
4％-10％纳米二氧化硅；
5％-10％结构改进剂；
0.4-0.9％改性助剂；和
0.1-1.1％防锈剂；纳米二氧化硅采用部分改性的亲水型二氧化硅，采用的改性剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种，纳米二氧化硅粒径分布为7nm-500nm；
所述结构改进剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷；
所述改性助剂为水和异丙醇；PTFE微粉粒径分布为100nm-100μm；
所述防锈剂为三乙醇胺油酸皂、癸二酸钠和苯并三氮唑；
所述高滴点全氟聚醚润滑脂组合物通过如下方法制备：
在反应釜中加入全氟聚醚油和氟硅油升温至70-80℃，加入结构改进剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，改性助剂水和异丙醇进行水解反应；
水解反应完全后加入纳米二氧化硅搅拌分散并升温至90-100℃进行氟化接枝改性反应；
反应完毕后升温至110-120℃脱水并加入PTFE微粉充分搅拌进行二次稠化；
随后升温炼制，炼制完成后加入全氟聚醚油进行降温；
搅拌降温后加入防锈剂苯丙三氮唑、癸二酸钠和三乙醇胺油酸皂，搅拌，研磨，得到所述高滴点全氟聚醚润滑脂组合物。
2.如权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，PTFE微粉重量百分比为20-40％。
3.如权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，纳米二氧化硅重量百分比为5-7％，纳米二氧化硅粒径分布为10-20nm。
4.如权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，结构改进剂重量百分比为6-7％。
5.如权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，改性助剂重量百分比为0.5％。
6.如权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，防锈剂重量百分比为0.3-1.1％。
7.根据权利要求1所述一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物，其特征在于，
在反应釜中加入40％全氟聚醚油和5％氟硅油升温至70-80℃，加入6.5％结构改进剂十七氟癸基三甲氧基硅烷，0.35％水,0.15％异丙醇进行水解反应1h；
水解反应完全后加入4.5％20nm粒径的纳米二氧化硅搅拌分散并升温至90-100℃进行氟化接枝改性反应2小时；
反应完毕后升温至110-120℃脱水并缓慢加入28％粒径大小2-3μm的PTFE微粉充分搅拌进行二次稠化1小时；
随后升温至180℃炼制10分钟，炼制完成后加入15％全氟聚醚油进行急冷降温；
搅拌降温至80℃后加入防锈剂0.15％苯丙三氮唑，0.15％癸二酸钠和0.2％三乙醇胺油酸皂，搅拌半小时出釜经三辊研磨机研磨三次后得到成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211462251.2A CN115746938B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211462251.2A CN115746938B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115746938A CN115746938A (zh) | 2023-03-07 |
| CN115746938B true CN115746938B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=85334757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211462251.2A Active CN115746938B (zh) | 2022-11-22 | 2022-11-22 | 一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115746938B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948737A (en) * | 1993-01-12 | 1999-09-07 | Ausimont S.P.A. | Mineral or synthetic, hydrogen-based greases, having improved properties |
| CN102408757A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-11 | 中国科学院金属研究所 | 一种溶剂型纳米二氧化硅浓缩浆及其制备方法 |
| CN102703175A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-10-03 | 上海德古润滑油有限公司 | 长寿命风电氟润滑脂 |
| CN109135872A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-04 | 上海应用技术大学 | 一种耐高温密封用聚四氟乙烯润滑脂及其制备方法 |
| CN111876220A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种耐化学介质氟硅润滑脂及其制备方法 |
| CN113956911A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种复合稠化剂的全氟聚醚型润滑脂及其制备方法 |
| CN114045185A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-15 | 安徽中天石化股份有限公司 | 一种全氟聚醚润滑脂及其制备方法 |
| CN115125047A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-30 | 西安交通大学 | 一种作为全氟聚醚润滑剂添加剂的改性二氧化硅的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2110414A1 (de) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | Nanoresins AG | Oberflächenmodifizierte Siliziumdioxid-Partikel |
-
2022
- 2022-11-22 CN CN202211462251.2A patent/CN115746938B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948737A (en) * | 1993-01-12 | 1999-09-07 | Ausimont S.P.A. | Mineral or synthetic, hydrogen-based greases, having improved properties |
| CN102408757A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-04-11 | 中国科学院金属研究所 | 一种溶剂型纳米二氧化硅浓缩浆及其制备方法 |
| CN102703175A (zh) * | 2012-04-27 | 2012-10-03 | 上海德古润滑油有限公司 | 长寿命风电氟润滑脂 |
| CN109135872A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-04 | 上海应用技术大学 | 一种耐高温密封用聚四氟乙烯润滑脂及其制备方法 |
| CN111876220A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种耐化学介质氟硅润滑脂及其制备方法 |
| CN113956911A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种复合稠化剂的全氟聚醚型润滑脂及其制备方法 |
| CN114045185A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-15 | 安徽中天石化股份有限公司 | 一种全氟聚醚润滑脂及其制备方法 |
| CN115125047A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-30 | 西安交通大学 | 一种作为全氟聚醚润滑剂添加剂的改性二氧化硅的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115746938A (zh) | 2023-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113956911B (zh) | 一种复合稠化剂的全氟聚醚型润滑脂及其制备方法 | |
| CN111876220B (zh) | 一种耐化学介质氟硅润滑脂及其制备方法 | |
| CN108017939B (zh) | 噻二唑衍生物改性石墨烯及其制备方法和应用 | |
| CN115746938B (zh) | 一种高滴点全氟聚醚润滑脂组合物及其制备方法 | |
| CN114015491B (zh) | 一种含改性纳米碳材料的润滑油添加剂及其制备方法 | |
| CN113980718B (zh) | 一种碳球/二维共价有机聚合物纳米颗粒的制备方法 | |
| CN115353922A (zh) | 氮化碳量子点基聚乙二醇润滑添加剂及其制备方法 | |
| CN110791359A (zh) | 一种基于改性纳米碳酸钙的润滑油及其制备方法 | |
| CN112940836B (zh) | 一种高分散性纳米二硫化钼水基轧制液及其制备方法 | |
| CN113563518B (zh) | 一种氟化纤维素纳米晶润滑脂稠化剂的制备方法 | |
| CN115710524B (zh) | 极压抗磨全氟聚醚润滑脂的制法及极压抗磨全氟聚醚润滑脂 | |
| CN114456870A (zh) | 一种环保型润滑油及其制备方法 | |
| CN110437918A (zh) | 一种含有氧化石墨烯的抗氧体自修复润滑油及其制备方法 | |
| CN110305712B (zh) | 一种层状硅酸盐负载石墨烯的润滑油添加剂及制备方法 | |
| CN113493713B (zh) | 水基离子液体润滑液及其制备方法 | |
| CN113502182B (zh) | 一种纳米棒状羟基硅酸镁/二硫化钼复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN112625775A (zh) | 一种多功能润滑油添加剂及其制备方法 | |
| CN110776973B (zh) | 一种胺类纳米润滑油添加剂及应用 | |
| CN108359516B (zh) | 一种发动机润滑油抗磨剂及其制备方法和应用 | |
| CN109909139B (zh) | 一种碳化硅基自润滑复合涂层及其制备方法 | |
| CN115477968B (zh) | 一种低分油、抗磨型氟素润滑脂及其制备方法 | |
| CN115806850B (zh) | 石墨烯润滑添加剂及其制备方法和润滑油 | |
| CN115368948A (zh) | 多层型氮化碳纳米片水基润滑添加剂及其制备方法 | |
| CN113186017B (zh) | 一种用于高极压条件的石墨烯锂基润滑脂及其制备方法 | |
| CN115322822B (zh) | 一种油溶性黑磷纳米片/铜纳米颗粒复合材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |