CN115838612A - 一种润滑脂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种润滑脂及其制备方法和应用，所述润滑脂以重量份数计包括基础油65‑85份、稠化剂8‑15份、极压抗磨剂5‑15份、抗氧剂0.5‑5份；所述基础油包括聚α烯烃合成油和/或酯类油。本发明提供的润滑脂稳定性好，极压抗磨性能、高低温性能优异，与橡胶相容性高。

Description

一种润滑脂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于润滑剂领域，具体涉及一种润滑脂及其制备方法和应用，尤其涉及一种极压抗磨性能好的润滑脂及其制备方法和应用。

背景技术

等速万向节(Constant Velocity Joint，CVJ)是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构，是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车的驱动轮，满足轿车传动轴外端转角的要求；将发动机的动力平稳、可靠的传递给车轮；补偿轿车内端悬架的跳动，驱动轿车高速行驶。用于轿车的等速万向节类型很多，其中应用最多的是球笼式等速万向节，它主要由内球笼、外球笼、半轴组成。近年来，随着汽车向高速、高扭矩、大功率和小型化方向发展，汽车要传递的功率逐渐增加，CVJ润滑部位接触应力也随之增加(特别是电动汽车用CVJ)，润滑接触面的压力最高可达5.0GPa-6.0GPa。高负荷会造成高磨损，因此球笼式CVJ润滑脂是一种特殊性能的润滑脂，除要求具有一般润滑脂的通用性能外，还应具有良好的抗磨极压性能、耐高低温性能、合适的摩擦因数及与橡胶护套有良好的相容性等。

CN108822927A公开了一种用于汽车等速万向节的润滑脂及其制备方法，由如下重量百分数的组分组成：基础油：72％～84％；十二羟基硬脂酸：2％～18％；氢氧化锂：5％～13％；氢氧化钙：2％～15％；极压抗磨剂A：1.2％～2.4％；极压抗磨剂B：0.2％～0.8％；抗氧化剂：0.8％～1.8％；防锈剂0.5％～1.2％。该方法制备的润滑脂具有很好的导热性能，在长摩测试中，有很好的抗磨性，并且制备方法简单易行，成本低廉，重现性好。

CN107557126A公开了一种汽车等速万向节用润滑喷涂料，由以下重量份的原料制成：氮化碳25～40份，聚乙二醇50～80份，硼酸盐45～60份，钼酚醛树脂10～18份，高活性聚异丁烯丁二酰亚胺20～40份，六偏磷酸钠5～10份，植物油5～15份和养护剂20～30份。该发明采用汽车等速万向节用润滑喷涂料的形式更为便捷；使用生物质的植物油，减少化学机油的使用，更为绿色环保；加入养护剂则在提供润滑作用的同时，具备养护效果，延长等速万向节的使用寿命。

由于随着行业发展对于等速万向节润滑脂的要求越来越高。因此，如何提供一种极压抗磨性能好的润滑脂，成为了亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种润滑脂及其制备方法和应用，尤其提供一种极压抗磨性能好的润滑脂及其制备方法和应用。本发明提供的润滑脂稳定性好，极压抗磨性能、高低温性能优异，与橡胶相容性高。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种润滑脂，所述润滑脂以重量份数计包括基础油65-85份、稠化剂8-15份、极压抗磨剂5-15份份、抗氧剂0.5-5份份。

所述基础油包括聚α烯烃合成油和/或酯类油。

其中，基础油的份数可以是65份、67份、69份、71份、73份、75份、77份、79份、81份、83份或85份等，稠化剂的份数可以是8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，极压抗磨剂的份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，抗氧剂的份数可以是0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

上述特定成分的润滑脂稳定性好，极压抗磨性能、高低温性能优异，与橡胶相容性高。

优选地，所述润滑脂以重量份数计包括基础油70-80份、稠化剂10-13份、极压抗磨剂8-12份、抗氧剂2-4份。

优选地，所述基础油为聚α烯烃合成油和酯类。

上述特定基础油的组合能够降低产品的低温转矩，并且还能够提高产品的橡胶相容性。

优选地，所述酯类油包括偏苯三酸酯、多元醇酯或双酯中任意一种或至少两种的组合，例如偏苯三酸酯和多元醇酯的组合、多元醇酯和双酯的组合或双酯和偏苯三酸酯的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。。

优选地，所述稠化剂包括异氰酸酯、二氨基化合物或十八伯胺中任意一种或至少两种的组合，例如异氰酸酯和二氨基化合物的组合、二氨基化合物和十八伯胺的组合或十八伯胺和异氰酸酯的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选异氰酸酯、二氨基化合物和十八伯胺的组合。

上述特定稠化剂能够提高产品的稳定性和剪切安定性，降低产品低温转矩；同时通过采用异氰酸酯、二氨基化合物和十八伯胺三者复配，协同作用，能够进一步提高产品的低温性能，提高产品稳定性和剪切安定性。

优选地，所述二氨基化合物包括二氨基二苯基甲烷、乙二胺、丙二胺或对苯二胺中任意一种，优选二氨基二苯基甲烷。

优选地，所述极压抗磨剂包括硬脂酸钙、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二烷基硫代磷酸锌、硼酸盐或纳米级氧化锌中任意一种或至少两种的组合，例如硬脂酸钙和二正丁基二硫代氨基甲酸钼的组合，二正丁基二硫代氨基甲酸钼和硼酸盐的组合或硼酸盐和纳米级氧化锌的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选硬脂酸钙、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二烷基硫代磷酸锌和硼酸盐的组合。

上述特定极压抗磨剂能够有效提高产品的极压抗磨性能，同时采用特定的极压抗磨剂组合，能够在减少二正丁基二硫代氨基甲酸钼使用、节省成本的同时还能维持产品的极压抗磨性能。

优选地，所述润滑脂中以重量份数计硬脂酸钙的份数为2-10份，例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

上述硬脂酸钙的用量能够减少二正丁基二硫代氨基甲酸钼使用，节省成本，并且减少磨损情况。

优选地，所述抗氧剂包括辛基丁基二苯胺、二异辛基二苯胺、硫代酚类抗氧剂或对甲基苯酚中任意一种或至少两种的组合，例如对甲基苯酚和辛基丁基二苯胺的组合、辛基丁基二苯胺和二异辛基二苯胺的组合或硫代酚类抗氧剂和对甲基苯酚的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选辛基丁基二苯胺、硫代酚类抗氧剂的组合。

优选地，所述润滑脂以重量份数计还包括防锈剂0.5-2份，例如0.5份、1份、1.5份或2份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

所述防锈剂包括磺酸钙、磺酸钡、苯三唑或噻二唑多硫化物中任意一种或至少两种的组合，例如磺酸钙和磺酸钡的组合、磺酸钡和苯三唑的组合或苯三唑和磺酸钙的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。

第二方面，本申请提供了如上所述的润滑脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将部分聚α烯烃合成油与部分稠化剂混合升温得到第一混合物；将剩余聚α烯烃合成油与剩余稠化剂混合升温得到第二混合物；将第一混合物与第二混合物混合反应，之后升温并保温，接着与酯类油、极压抗磨剂、抗氧剂混合，得到所述润滑脂。

优选地，所述与酯类油、极压抗磨剂、抗氧剂混合还包括与防锈剂混合。

优选地，所述反应的时间为至少60min。

优选地，所述升温并保温中，升温至温度为130-200℃，保温的时间为10-60min。

其中，反应的时间可以是60min、70min、80min、90min或100min等，升温至温度可以是130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等，保温的时间可以是10min、20min、30min、40min、50min或60min等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

第三方面，本发明还提供了如上所述的润滑脂在制备等速万向节润滑脂中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种润滑脂，其具有稳定性好，极压抗磨性能、高低温性能优异，与橡胶相容性高的特点；采用特定稠化剂能够提高产品的稳定性和剪切安定性，降低产品低温转矩；同时通过采用异氰酸酯、二氨基化合物和十八伯胺三者复配，协同作用，能够进一步提高产品的低温性能，提高产品稳定性和剪切安定性；采用特定基础油的组合能够降低产品的低温转矩，并且还能够提高产品的橡胶相容性；采用特定极压抗磨剂能够有效提高产品的极压抗磨性能，同时采用特定的极压抗磨剂组合，能够在减少二正丁基二硫代氨基甲酸钼使用、节省成本的同时还能维持产品的极压抗磨性能。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。

以下实施例中，聚α烯烃合成油购自于美孚，型号为PAO40。

多元醇酯购自于衢州恒顺化工，型号为新戊基多元醇酯(55#)。

硫代酚类抗氧剂购自于巴斯夫，型号为

L 135。

实施例1

本实施例提供了一种润滑脂，原料及质量配比如下：

聚α烯烃合成油35份、多元醇酯40份、异氰酸酯4份、二氨基二苯基甲烷4份、十八伯胺4份、硬脂酸钙2份、二正丁基二硫代氨基甲酸钼3份、二烷基硫代磷酸锌3份、硼酸钾2份、辛基丁基二苯胺1.5份、硫代酚类抗氧剂1.5份、磺酸钙1份。

制备方法如下：

向反应釜中加入部分聚α烯烃合成油和异氰酸酯，升温至50℃混合；向融化罐中加入剩余聚α烯烃合成油、十八伯胺和二氨基二苯基甲烷，升温至50℃混合。之后将融化罐中的液体倒入反应釜中反应60min，接着升温至160℃，保温30min，加入酯类油，降温至80℃加入硬脂酸钙、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二烷基硫代磷酸锌、硼酸盐、抗氧剂、磺酸钙，搅拌后出釜研磨，得到所述润滑脂。

实施例2

本实施例提供了一种润滑脂，原料及质量配比如下：

聚α烯烃合成油35份、偏苯三酸酯35份、异氰酸酯5份、二氨基二苯基甲烷4份、十八伯胺4份、硬脂酸钙2份、二正丁基二硫代氨基甲酸钼2份、二烷基硫代磷酸锌2份、硼酸钾2份、辛基丁基二苯胺2份、硫代酚类抗氧剂2份、磺酸钙0.5份。

制备方法与实施例1一致。

实施例3

本实施例提供了一种润滑脂，原料及质量配比如下：

聚α烯烃合成油40份、多元醇酯40份、异氰酸酯4份、二氨基二苯基甲烷3份、十八伯胺3份、硬脂酸钙3份、二正丁基二硫代氨基甲酸钼3份、二烷基硫代磷酸锌4份、硼酸钾2份、辛基丁基二苯胺2份、硫代酚类抗氧剂4份、磺酸钙2份。

制备方法与实施例1一致。

实施例4

本实施例提供了一种润滑脂，原料及质量配比如下：

聚α烯烃合成油35份、多元醇酯30份、异氰酸酯2份、二氨基二苯基甲烷3份、十八伯胺3份、硬脂酸钙1份、二正丁基二硫代氨基甲酸钼1份、二烷基硫代磷酸锌2份、硼酸钾1份、辛基丁基二苯胺0.2份、硫代酚类抗氧剂0.3份、磺酸钙1份。

制备方法与实施例1一致。

实施例5

本实施例提供了一种润滑脂，原料及质量配比如下：

聚α烯烃合成油45份、多元醇酯40份、异氰酸酯5份、二氨基二苯基甲烷5份、十八伯胺5份、硬脂酸钙4份、二正丁基二硫代氨基甲酸钼4份、二烷基硫代磷酸锌3份、硼酸钾4份、辛基丁基二苯胺2.5份、硫代酚类抗氧剂2.5份、磺酸钙1份。

制备方法与实施例1一致。

实施例6

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除不包含聚α烯烃合成油，减少部分分配给酯类油外，其余与实施例1一致。

制备方法参考实施例1。

实施例7

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除不包含酯类油，减少部分分配给聚α烯烃合成油外，其余与实施例1一致。

制备方法参考实施例1。

实施例8

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除不包含异氰酸酯，减少部分按比例分配给二氨基二苯基甲烷和十八伯胺外，其余与实施例1一致。

制备方法参考实施例1。

实施例9

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除不包含二氨基二苯基甲烷，减少部分按比例分配给异氰酸酯和十八伯胺外，其余与实施例1一致。

制备方法参考实施例1。

实施例10

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除不包含十八伯胺，减少部分按比例分配给二氨基二苯基甲烷和异氰酸酯外，其余与实施例1一致。

制备方法参考实施例1。

实施例11

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除将二氨基二苯基甲烷替换为等量的乙二胺外，其余与实施例1一致。

实施例12

本实施例提供了一种润滑脂，原料中除将二氨基二苯基甲烷替换为等量的对苯二胺外，其余与实施例1一致。

效果测试：

对实施例1-12提供的润滑脂进行检测，结果如下：

由于实施例8成分中不含异氰酸酯，无法完成稠化过程，故该例无法成型，无法进行检测。

以上数据显示本发明提供的润滑脂具有优秀的稳定性、橡胶相容性和低温性能；比较实施例1和实施例6-7可以发现，本发明通过聚α烯烃合成油和酯类油两者复配，协同作用，能够有效提高产品的橡胶相容性，降低低温状态下的起动转矩和运转转矩，提高低温性能；比较实施例1和实施例9-12可以发现，本发明通过异氰酸酯、二氨基二苯基甲烷、十八伯胺三者复配，协同作用，能够有效降低滚筒剪切变化值，减少钢网分油情况，有效提高了剪切安定性和产品的稳定性，同时还能降低低温状态下的起动转矩和运转转矩，提高低温性能。

此外，将实施例1产品与现有技术产品进行对比，结果如下：

可以发现，本申请提供的产品能够与现有产品相比，其磨斑直径与四球极压测试数据为同一水平，体现了本申请产品具有优秀的极压抗磨性能，而本申请产品相比现有产品具有更低的滚筒剪切变化值、钢网分油值、起动转矩、运转转矩以及橡胶的体积变化率和拉伸强度变化率，同时210℃氧化诱导期更长，体现了本发明产品相比现有产品具有更优秀的剪切安定性、稳定性、高低温性能和橡胶相容性，具有显著的优势。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的润滑脂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种润滑脂，其特征在于，所述润滑脂以重量份数计包括基础油65-85份、稠化剂8-15份、极压抗磨剂5-15份、抗氧剂0.5-5份；

所述基础油包括聚α烯烃合成油和/或酯类油。

2.根据权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂以重量份数计包括基础油70-80份、稠化剂10-13份、极压抗磨剂8-12份、抗氧剂2-4份。

3.根据权利要求1或2所述的润滑脂，其特征在于，所述基础油为聚α烯烃合成油和酯类油；

优选地，所述酯类油包括偏苯三酸酯、多元醇酯或双酯中任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述稠化剂包括异氰酸酯、二氨基化合物或十八伯胺中任意一种或至少两种的组合，优选异氰酸酯、二氨基化合物和十八伯胺的组合；

优选地，所述二氨基化合物包括二氨基二苯基甲烷、乙二胺、丙二胺或对苯二胺中任意一种，优选二氨基二苯基甲烷。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂包括硬脂酸钙、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二烷基硫代磷酸锌、硼酸盐或纳米级氧化锌中任意一种或至少两种的组合，优选硬脂酸钙、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二烷基硫代磷酸锌和硼酸盐的组合。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂包括辛基丁基二苯胺、二异辛基二苯胺、硫代酚类抗氧剂或对甲基苯酚中任意一种或至少两种的组合，优选辛基丁基二苯胺、硫代酚类抗氧剂的组合。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑脂以重量份数计还包括防锈剂0.5-2份；

所述防锈剂包括磺酸钙、磺酸钡、苯三唑或噻二唑多硫化物中任意一种或至少两种的组合。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的润滑脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将部分聚α烯烃合成油与部分稠化剂混合升温得到第一混合物；将剩余聚α烯烃合成油与剩余稠化剂混合升温得到第二混合物；将第一混合物与第二混合物混合反应，之后升温并保温，接着与酯类油、极压抗磨剂、抗氧剂混合，得到所述润滑脂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述与酯类油、极压抗磨剂、抗氧剂混合还包括与防锈剂混合；

优选地，所述反应的时间为至少60min；

优选地，所述升温并保温中，升温至温度为130-200℃，保温的时间为10-60min。

10.一种根据权利要求1-7中任一项所述的润滑脂在制备等速万向节润滑脂中的应用。