CN1504552A - 一种可生物降解的润滑脂 - Google Patents

Abstract

一种可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，包括：(A)70－94％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm²/sec。(B)6－30％的稠化剂，所说稠化剂为膨润土，或C₁－C₂₀的有机酸与氢氧化钙、氧化钙、氢氧化锂或氧化锂反应生成的单皂或复合皂；(C)0－2％的胺类抗氧剂或酚类与胺类混合抗氧剂。该润滑脂既有优良的常规理化性能，又有良好的生态学特性，在使用中即使泄漏，随着时间的流逝也会自然降解为水和二氧化碳，符合环保要求。本发明提供的润滑脂适用于普通润滑脂适用的润滑部位。

Description

一种可生物降解的润滑脂

技术领域

本发明属于工业润滑剂，确切地说，是一种润滑脂组合物。

技术背景

工业润滑剂由于渗透、泄漏、溢出及处理不当等原因，容易造成对土壤、水和空气的污染，破坏生态环境和生态平衡，已成为不可忽视的现实问题。根据材料报道，一般的矿物润滑剂对地下水的影响可达100年。微量的润滑剂不仅阻碍植物的生长，也会毒害水生物，约0.1μg/g矿油即可使水生壳类生物减寿20％。德国已把含有添加剂的润滑剂列为对水有害的物质，不含添加剂的润滑剂也被归类为准有害物质。这一切使传统的工业润滑剂面临着极其严峻的挑战。

欧、美、日等国已经开展了对环境友好润滑剂的研究，一些著名厂家已陆续开发出了具有生物降解特性的润滑剂，一般主要以植物油、矿油及合成酯为基础油，以锂皂、钙皂、复合锂皂、膨润土等为稠化剂，以胺类、酚类物质为添加剂，制成可适应各种机械润滑需要的润滑脂。

例如，CN 1120577公开了一种汽车液压制动皮碗专用润滑脂，是由12-羟基硬脂酸10％，硬脂酸1％，氢氧化锂4％，精制蓖麻油85％和二苯胺配制而成。该润滑脂的制脂工艺采用的是直接皂化法。US 5595965公开了一种可生物降解的植物油润滑脂，其基础油是植物油中的甘油三酯，增稠剂是碱金属或碱土金属与羧酸或羧酸酯的反应产物。JP 8020788A2公开了一种可生物降解的润滑脂组合物，其基础油是菜籽油，在40℃时的动力学粘度为25-80mm²/sec，此外还含有聚丙烯酸甲酯增稠剂、防锈剂、极压剂等。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种具有生物降解性能的润滑脂。

本发明提供的可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，其成分包括：

(A)70-94％，优选75-90％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm²/sec；

(B)6-30％，优选10-25％的稠化剂，所说稠化剂为膨润土，或C₁-C₂₀的有机酸与氢氧化钙(氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)反应生成的单皂或复合皂；

(C)0-2％，优选0.5-1.0％的胺类抗氧剂或酚类与胺类混合抗氧剂。

所说植物油优选蓖麻油或蓖麻油与菜籽油的混合油，二者的混合比例为1∶0-1.2，优选1∶0-1。

所说C₁-C₂₀有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羟基硬脂酸、硬脂酸等。

所说胺类抗氧剂可以是二异辛基二苯胺、二辛基二苯胺或带其它烷基的二苯胺，酚类抗氧剂可以是2，6二叔丁基对甲苯酚、2，6二叔丁基酚等。胺类与酚类抗氧剂的混合比例为1∶0-2，优选1∶0.5-1.5。

本发明提供的润滑脂可以按照以下方法制备：

1)以钙或锂的单皂或复合皂为稠化剂：将基础油与氢氧化钙(氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)、水以及C₁-C₂₀有机酸混合均匀，升温至210-220℃，加入急冷油，冷却研磨，即可。

具体步骤为：首先将40-60％的基础油与氢氧化钙(或氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)和水在常温下于制脂釜内混合，然后分别加入C₁-C₂₀有机酸，可以是一种或多种酸，每加完一种酸后，最好先反应大约5-15分钟后，再加入另一种酸，全部的酸都加完后，升温至210-220℃，加入余量基础油，根据需要加入抗氧剂，冷却研磨。

通常制备无水钙基润滑脂多选用十二羟基硬脂酸或硬脂酸。复合钙或复合锂稠化剂选用两种或者两种以上的酸，一般至少选用一种低分子酸和一种高分子酸，必要时再选用一种中分子酸(或者硼酸)，一般认为C6以下的酸是低分子酸，C6-C12的酸是中分子酸，C12以上的酸是高分子酸，其中高分子酸、中分子酸和低分子酸的摩尔比在1∶0.1-1∶1-8范围内为宜。

2)以膨润土为稠化剂：将40％-60％基础油与膨润土混合，加热至40-50℃左右，加少许丙酮，边搅拌边加剩余基础油(含添加剂)，冷却至室温，研磨均匀。

本发明提供的可生物降解的润滑脂既有优良的常规理化性能，又有普通润滑脂无法比拟的生态学特性，在使用中即使泄漏，随着时间的流逝也会自然降解为水和二氧化碳，例如，在21天内，降解率可达80％以上，因此不会污染环境和破坏生态平衡，符合环保要求。

具体实施方式

实施例1

组成：

蓖麻油：75Wt％

复合钙稠化剂：25Wt％

稠化剂中：有机酸∶氢氧化钙＝2∶1；

          12-羟基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.5∶5

制备：

将1/2基础油中加入溶融态氢氧化钙，室温下加入冰醋酸，加热到50℃左右加入正辛酸，在80℃附近加入12-羟基硬脂酸，跑水后升温到210℃加剩余的1/2基础油，冷却后研磨三遍。

实施例2：

组成：

蓖麻油：79.5Wt％

复合钙稠化剂：20Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：0.5wt％

稠化剂中：12-羟基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.29∶5；

          有机酸∶氢氧化钙＝2∶1。

制备：同实施例1，只是在冷却时加入抗氧剂。

实施例3：

组成

蓖麻油：89Wt％

无水钙稠化剂：11Wt％

稠化剂中：12-羟基硬脂酸∶氢氧化钙＝2∶1，氢氧化钙过量5％

制备：

将12-羟基硬脂酸和基础油混合，升温至80-85℃，酸溶后加入氢氧化钙碱液，皂化完毕升温至135℃，冷却研磨三遍。

实施例4：

组成：

混合油(菜籽油∶蓖麻油＝1∶1)：87.5Wt％

无水钙稠化剂：12Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：0.5wt％

稠化剂中：12-羟基硬脂酸∶氢氧化钙＝2∶1，氢氧化钙过量5％

制备：同实施例3，只是在冷却时加入抗氧剂。

实施例5：

组成：

混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)：87Wt％

复合锂稠化剂：12Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：0.5wt％

2，6二叔丁基对甲苯酚(T501)：0.5wt％

稠化剂中：12-羟基硬脂酸∶癸二酸＝3∶1

          有机酸∶氢氧化锂＝1∶1，氢氧化锂过量5％

制备：

将2/3油与12-羟基硬脂酸和癸二酸混合，加热至酸全溶，温度升至90℃以上，95℃左右缓慢加入氢氧化锂碱液，皂化跑水，升温到205℃，加1/3急冷油(含添加剂)，搅拌，冷却至室温研磨三遍。

实施例6：

组成：

混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)：88.5Wt％

复合锂稠化剂：11Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：0.5wt％

稠化剂中：12-羟硬脂酸∶癸二酸＝3∶1

          有机酸∶氢氧化锂＝1∶1，氢氧化锂过量5％

制备：同实施例5。

实施例7

组成

混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)：79Wt％

膨润土：20Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：1wt％

制备：

将1/3基础油与膨润土混合，加热至40-50℃左右，加少许丙酮，边搅拌边加剩余2/3油(含添加剂)，冷却至室温，研磨三遍。

实施例8：

组成

混合油(菜籽油∶蓖麻油＝2∶8)：84Wt％

膨润土：15Wt％

烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)：1wt％

制备：同实施例7。

表1  实施例1-4的润滑脂性能

表2  实施例5-8的润滑脂性能

^*重量法：

本方法是参照CEC L-33-A-82方法，通过选用污水处理厂中的活性污泥作为菌体，确定底物浓度为1％，在150ml的矿物盐培养液中加入2ml的接种菌和约1g的润滑脂，在25℃下培养21天，用润滑脂在生物降解过程中的消耗量来表征润滑脂的生物降解性。其中矿物盐溶液组成为：

KH₂PO₄      0.6g/l        Na₂HPO₄    2.0g/l          MgSO₄  0.1g/l

(NH₄)₂SO₄  0.4g/l        NH₄NO₃     0.3g/l          CaCl₂  0.1g/l

微量元素   0.005g/l

Claims (10)

1.一种可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，包括：

(A)70-94％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm²/sec；

(B)6-30％的稠化剂，所说稠化剂为膨润土，或C₁-C₂₀的有机酸与氢氧化钙、氧化钙、氢氧化锂或氧化锂反应生成的单皂或复合皂；

(C)0-2％的胺类抗氧剂或酚类与胺类混合抗氧剂。

2.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，植物油含量为75～90％。

3.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说植物油选自蓖麻油或蓖麻油与菜籽油的混合油，二者的混合比例为1∶0-1.2。

4.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，稠化剂含量为10-25％。

5.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说C₁-C₂₀有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羟基硬脂酸和硬脂酸。

6.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，抗氧剂含量为0.5-1.0％。

7.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说胺类抗氧剂为二烷基二苯胺，酚类抗氧剂为2，6二叔丁基对甲苯酚或2，6二叔丁基酚。

8.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，胺类与酚类抗氧剂的混合比例为1∶0-2。

9.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，以钙或锂的单皂或复合皂为稠化剂的润滑脂按照以下方法制备：将基础油与氢氧化钙、氧化钙、氢氧化锂或氧化锂和水以及C₁-C₂₀有机酸混合均匀，升温至210-220℃，加入急冷油，冷却、研磨。

10.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，以膨润土为稠化剂的润滑脂按照以下方法制备：将基础油与膨润土混合，加热至40-50℃，加入丙酮及剩余基础油，冷却、研磨。