WO2021143586A1 - 一种长寿命合成高温链条油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种长寿命合成高温链条油及其制备方法，合成酯类基础油总用量为100份，添加剂11.95～36.25份。通过将基础油加入到产品釜中预热；将MDI加入到产品釜中，在搅拌的情况下使其完全溶化并搅拌反应；将异十三醇缓慢加入到产品釜中，搅拌下升温，使釜内物料在约85～95℃之间恒温反应，然后将水加入釜中，并继续恒温搅拌反应；升温至110～120℃，真空搅拌脱水；解除真空，停止加热；将高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂和铜腐蚀抑制剂依次计量加入到釜中，恒温搅拌25～35min；将极压抗磨添加剂加入到釜中，搅拌10～15分钟，得到合成高温链条油。本发明氧化安定性突出，链条附着力强，使用温度高，工作寿命长。

Description

一种长寿命合成高温链条油及其制备方法 技术领域
本发明涉及一种长寿命合成高温链条油及其制备方法，属于化工材料组合技术领域。
背景技术
周知的，在冶金钢铁、纺织印染、木材加工、工业烤漆、食品加工等工业领域，有很多传动链条。这些传动链条往往处在200℃以上的高温环境中，工作条件非常苛刻。
目前，市场上所使用的高温链条油，按基础油分类，基本为两种：聚醚类和酯类油类，酯类油用于200℃以上的各种高温环境。
现阶段，国内使用的酯类高温链条油，均为调和法，即将基础油和添加剂按一定的比例调和在一起生产的。所用的酯类基础油中残留有一定量的醇(有的残留量高达5％)。这些醇具有闪点低、倾点高、高温下极易被氧化成酸的缺点，从而造成油品的氧化安定性差，使用寿命短，腐蚀设备等一系列问题。
偏苯三酸酯高温下结焦和积炭倾向低，但其粘度指数低，高温下粘度偏小，润滑性能不足，故需要添加部分高分子聚合物稠化，以提高其粘度指数。
季戊四醇酯的闪点高，抗氧化能力好，粘度指数高，但其粘度小，在高温下不能提高足够厚度的油膜和润滑，故需要添加部分高分子聚合物稠化，以提高其粘度。
现在市面上流通的酯类高温链条油，部分是由聚异丁烯稠化的。高分子聚异丁烯具有很好的高温性能，闪点高，高温下不结焦，但其在油中的粘附性很差，故油品的链条附着力也就不理想。
发明内容
为此，本发明提供一种长寿命合成高温链条油及其制备方法，产品氧化安 定性好，使用安全，寿命长，链条附着力好，特别适用于200℃以上的各种高温环境下工作的链条润滑。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种长寿命合成高温链条油，所述高温链条油由合成酯类基础油和功能添加剂组成；所述功能添加剂由MDI、异十三醇、纯净水、高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂、高温极压抗磨添加剂和铜腐蚀抑制剂组成；
按重量份数配比，各原料的含量为：酯类基础油100份；功能添加剂11.95～36.25份。
作为长寿命合成高温链条油的优选方案，所述功能添加剂按重量份数配比为：
MDI 3.44～12.22份；
异十三醇3.0～6.0份；
纯净水0.5～1.0份；
高温抗氧剂1.0～5.0份；
高温阻焦剂1.0～3.0份；
清净分散剂2.0～4.0份；
高温极压抗磨添加剂1.0～5.0份；
铜腐蚀抑制剂0.01～0.03份。
作为长寿命合成高温链条油的优选方案，所述合成酯类基础油为偏苯三酸酯或季戊四醇酯。
作为长寿命合成高温链条油的优选方案，所述MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI100；
所述异十三醇为工业级异十三醇；
所述纯净水为普通饮用纯净水或蒸馏水；
所述高温抗氧剂为二异辛基二苯胺或辛基/丁基二苯胺IRGANOX L57；
所述高温阻焦剂为GR-235；
所述清净分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺T155；
所述高温极压抗磨添加剂为三甲酚磷酸酯T306；
所述铜腐蚀抑制剂为苯骈三氮唑T706。
本发明还提供一种制备上述的长寿命合成高温链条油的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按照重量份数配比，取酯类基础油100份加入到可抽真空的产品釜中预热到75±3℃；
(2)将MDI计量加入到产品釜中，在搅拌的情况下使MDI完全溶化并搅拌反应30±3分钟；
(3)将异十三醇缓慢加入到产品釜中，搅拌下升温，使釜内物料在85～95℃之间恒温反应约30±3分钟；
(4)将纯净水计量加入产品釜中，并继续恒温搅拌反应15±2分钟；升温至110～120℃，在此温度下真空搅拌脱水60±5分钟，解除真空，停止加热；
(5)将高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂和铜腐蚀抑制剂依次计量加入到产品釜中，恒温搅拌25～35分钟；
(6)将高温极压抗磨添加剂加入到产品釜中，搅拌10～15分钟，均匀后得到长寿命合成高温链条油。
作为长寿命合成高温链条油的制备方法的优选方案，步骤(3)中MDI与异十三醇缓发生的反应为：
R-NCO+HO-R`＝R-N-COOR`
式中R和R`为不同的碳氢链的化学式简写。
作为长寿命合成高温链条油的制备方法的优选方案，步骤(4)中MDI与水发生的反应为：
R-NCO+H 2O＝R-NH 2+CO 2↑
R-NCO+R-NH 2＝R-NH-C-NH-R
式中R和R`为不同的碳氢链的化学式简写。
本发明将酯类基础油和MDI、异十三醇、纯净水、高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂、高温极压抗磨添加剂、铜腐蚀抑制剂等配伍；原料中的 MDI与异十三醇缓、MDI与水均可发生反应。本发明的产品氧化安定性好，产品闪点高，可达到270℃以上，使用安全性好，使用寿命长，链条附着力好，特别适用于200℃以上的各种高温环境下工作的链条润滑。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
提供一种由偏苯三酸酯制成的高温链条油，具体组分参见表1。
表1偏苯三酸酯高温链条油的操作例11-15的原料组成及配比
Figure PCTCN2021070381-appb-000001
实施例2
提供一种由季戊四醇酯制成的高温链条油，具体组分参见表2。
表2季戊四醇酯高温链条油的操作例21-25的原料组成及配比
Figure PCTCN2021070381-appb-000002
实施例1和实施例2中的长寿命合成高温链条油产品制备方法为：
(1)按照重量份数配比，取酯类基础油100份加入到可抽真空的产品釜中预热到75±3℃；
(2)将MDI计量加入到产品釜中，在搅拌的情况下使MDI完全溶化并搅拌反应30±3分钟；
(3)将异十三醇缓慢加入到产品釜中，搅拌下升温，使釜内物料在85～95℃之间恒温反应约30±3分钟；
(4)将纯净水计量加入产品釜中，并继续恒温搅拌反应15±2分钟；升温至110～120℃，在此温度下真空搅拌脱水60±5分钟，解除真空，停止加热；
(5)将高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂和铜腐蚀抑制剂依次计量加入到产品釜中，恒温搅拌25～35分钟；
(6)将高温极压抗磨添加剂加入到产品釜中，搅拌10～15分钟，均匀后得到长寿命合成高温链条油。
其中，步骤(3)中MDI与异十三醇缓发生的反应为：
R-NCO+HO-R`＝R-N-COOR`
步骤(4)中MDI与水发生的反应为：
R-NCO+H 2O＝R-NH 2+CO 2↑
R-NCO+R-NH 2＝R-NH-C-NH-R
式中R和R`为不同的碳氢链的化学式简写，本领域技术人员知悉MDI与异十三醇中R、R`具体含义。
如前所述，现在市场上供应的酯类油，或多或少都含有一定量的残留醇。传统的调和法生产的高温链条油，这些残留醇是会继续保留在油品中的。这些醇，由于化学结构的特点，具有化学不稳定性，在一定温度下，特别是在高温下，极易被氧化成具有腐蚀性的酸，从而降低油品的氧化安定性，对设备造成腐蚀，缩短油品和设备的使用寿命，造成资源浪费。本反应法生产的高温链条油，采用MDI过量的方法，基本上清除了油品中的残留醇。过量的MDI被过量的水反应掉，确保了油品中无残留的MDI；残留的水被真空抽除。这样，消除了油品中的化学不稳定分子，使油品的热稳定性和化学稳定性更好，积炭倾向更低，使用寿命更长。
由于MDI的反应生产物具有非常好的粘附性和链条附着力，在清除油品中残留醇、提高油品的氧化安定性的同时，也解决了油品的粘附性和链条附着力问题，为油品提供了更好的润滑性能，为链条提供了更好的润滑保护。
表3为本发明实施例1中的最优操作例12的主要性能数据。
表3偏苯三酸酯高温链条油最优操作例12的主要性能数据
项目 性能数据
运动粘度@40℃，mm 2/s 337
粘度指数 122
闪点(开口)，℃ 277
倾点，℃ -30
蒸发损失，wt％ 0.83
斜板结焦(300℃×6小时)，mg 1.17
表4为本发明实施例2中的最优操作例22的主要性能数据。
表4季戊四醇酯高温链条油最优操作例22的主要性能数据
项目 性能数据
运动粘度@40℃，mm 2/s 137
粘度指数 138
闪点(开口)，℃ 273
倾点，℃ -40
蒸发损失，wt％ 0.80
斜板结焦(300℃x6小时)，mg 1.33
表5为本技术方法与传统方法生产的高温链条油的斜板结焦试验结果。
表5本技术方法与传统方法生产的高温链条油的斜板结焦试验结果
Figure PCTCN2021070381-appb-000003
根据斜板结焦试验结果估算，本技术方法生产的酯类高温链条油的使用寿命约为传统调和方法的1.5倍。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

  1. 一种长寿命合成高温链条油，其特征在于，所述高温链条油由合成酯类基础油和功能添加剂组成；所述功能添加剂由MDI、异十三醇、纯净水、高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂、高温极压抗磨添加剂和铜腐蚀抑制剂组成；
    按重量份数配比，各原料的含量为：酯类基础油100份；功能添加剂11.95～36.25份。
  2. 根据权利要求1所述的一种长寿命合成高温链条油，其特征在于，所述功能添加剂按重量份数配比为：
    MDI 3.44～12.22份；
    异十三醇3.0～6.0份；
    纯净水0.5～1.0份；
    高温抗氧剂1.0～5.0份；
    高温阻焦剂1.0～3.0份；
    清净分散剂2.0～4.0份；
    高温极压抗磨添加剂1.0～5.0份；
    铜腐蚀抑制剂0.01～0.03份。
  3. 根据权利要求1所述的一种长寿命合成高温链条油，其特征在于，所述合成酯类基础油为偏苯三酸酯或季戊四醇酯。
  4. 根据权利要求2所述的一种长寿命合成高温链条油，其特征在于，
    所述MDI为二苯基甲烷二异氰酸酯MDI100；
    所述异十三醇为工业级异十三醇；
    所述纯净水为普通饮用纯净水或蒸馏水；
    所述高温抗氧剂为二异辛基二苯胺或辛基/丁基二苯胺IRGANOX L57；
    所述高温阻焦剂为GR-235；
    所述清净分散剂为聚异丁烯丁二酰亚胺T155；
    所述高温极压抗磨添加剂为三甲酚磷酸酯T306；
    所述铜腐蚀抑制剂为苯骈三氮唑T706。
  5. 一种如权利要求1至4任一项所述的长寿命合成高温链条油的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
    (1)按照重量份数配比，取酯类基础油100份加入到可抽真空的产品釜中预热到75±3℃；
    (2)将MDI计量加入到产品釜中，在搅拌的情况下使MDI完全溶化并搅拌反应30±3分钟；
    (3)将异十三醇缓慢加入到产品釜中，搅拌下升温，使釜内物料在85～95℃之间恒温反应约30±3分钟；
    (4)将纯净水计量加入产品釜中，并继续恒温搅拌反应15±2分钟；升温至110～120℃，在此温度下真空搅拌脱水60±5分钟，解除真空，停止加热；
    (5)将高温抗氧剂、高温阻焦剂、清净分散剂和铜腐蚀抑制剂依次计量加入到产品釜中，恒温搅拌25～35分钟；
    (6)将高温极压抗磨添加剂加入到产品釜中，搅拌10～15分钟，均匀后得到长寿命合成高温链条油。
  6. 根据权利要求5所述的长寿命合成高温链条油的制备方法，其特征在于，步骤(3)中MDI与异十三醇所发生的反应为：
    R-NCO+HO-R`＝R-N-COOR`
    式中R和R`不同的碳氢链的化学式简写。
  7. 根据权利要求5所述的长寿命合成高温链条油的制备方法，其特征在于，步骤(4)中MDI与水发生的反应为：
    R-NCO+H 2O＝R-NH 2+CO 2↑
    R-NCO+R-NH 2＝R-NH-C-NH-R
    式中R和R`为不同的碳氢链的化学式简写。
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