專利名稱：：一種潤滑脂組合物的制作方法
技術領域：
：本發明是關于一種潤滑脂組合物。
背景技術：
：軸承是機械設備中重要的轉動部件。隨著軸承應用的不斷擴展，節能、輕量、長壽命、寬溫、高轉速、低噪音將是軸承技術發展的重要方向。為了減少軸承的磨損，通常需要在軸承中涂抹潤滑脂。為了使潤滑脂能在高速運轉的軸承中保持長期穩定的潤滑性能，日本專利申請JP2000-328083公開了一種潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物含有鋇皂或復合鋇皂和鋰皂或復合鋰的混合物作為稠化劑，其中鋇皂和復合鋇皂在稠化劑中的總含量為20-97重量％，且公開了稠化劑占潤滑脂組合物總量的15.6-31.3重量％的情況。該潤滑脂組合物可以應用于dn值大于130萬的高速軸承，可有效延長軸承運轉壽命。然而，該潤滑脂組合物的耐高溫性能較差，而且該潤滑脂組合物存在稠化劑含量太大，導致成本高以及相應的作為重金屬的鋇含量太大而對環境造成較大負荷的缺點。
發明內容本發明的目的在于克服現有技術的潤滑脂組合物耐高溫性能較差的缺點，提供一種耐高溫性能好的潤滑脂組合物。本發明提供了一種潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物含有基礎油、稠化劑和添加劑，其中，所述稠化劑為復合鋇皂和復合鋰皂，所述添加劑含有硫磷添加劑和噻二唑基化合物，且以該潤滑脂組合物的總重量為基準，復合鋇皂的含量為1.5-7.5重量％、復合鋰皂的含量為5-15重量％、硫磷添加劑的含量為0.1-5重量％、噻二唑基化合物的含量為0.1-3重量％和基礎油的含量為70-93.3重量％。本發明提供的潤滑脂組合物在相對于JP2000-328083復合鋇皂含量較低的情況下，即可獲得良好的氧化安定性、耐高溫性能和極壓抗磨性，能夠用作高速軸承的潤滑脂。例如，本發明實施例1提供的潤滑脂組合物按照SH/T0325方法(10(TC、100小時下)測得的氧化安定性為4，按照SH/T0202四球機法測得的極壓抗磨性PB值為980N，PD值高達3089N，在18(TC下烘烤4小時不下滑，20(TC下烘烤4小時僅緩慢滑行，且分油色較淺；而在其它條件相同的情況下，對比例1獲得的潤滑脂組合物的氧化安定性為15，按照SH/T0202四球機法測得的極壓抗磨性PB值為490N，PD值高達2450N。另外由于本發明提供的潤滑脂組合物含有較低含量的價格昂貴的復合鋇皂，因而明顯降低了該潤滑脂組合物的生產成本，并減輕了對環境的負荷。具體實施例方式根據本發明提供的潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物含有基礎油、稠化劑和添加劑，其中，所述稠化劑為復合鋇皂和復合鋰皂，所述添加劑含有硫磷添加劑和噻二唑基化合物，且以該潤滑脂組合物的總重量為基準，復合鋇皂的含量為1.5-7.5重量％，優選為1.8-7.3重量％，進一步優選為1.8-7重量％;復合鋰皂的含量為5-15重量％，優選為7-13重量％，進一步優選為8-13重量％;硫磷添加劑的含量為0.1-5重量％，優選為1-3重量％;噻二唑基化合物的含量為0.1-3重量％，優選為0.5-2重量％;基礎油的含量為70-93.3重量％，優選為75-89.7重量％，進一步優選為75-88.7重量％。在優選含量范圍內，所述潤滑脂組合物的高低溫性、抗氧防腐性和極壓抗磨性明顯更優異。本發明中，所述硫磷添加劑主要作用之一是提高極壓抗磨性能。所述硫磷添加劑可以為含有硫和磷的烷基鋅鹽和/或含有硫和磷的烷基酯，所述硫磷添加劑中烷基的碳原子數優選為3-8，進一步優選為丁基和/或辛基。具體的，所述硫磷添加劑可以為異辛基硫代磷酸鋅、異辛基硫代磷酸丁酯、異辛基硫代磷酸辛酯、正丁基硫代磷酸鋅和異丙基硫代磷酸鋅中的一種或幾種。優選為異辛基硫代磷酸丁酯和/或異辛基硫代磷酸辛酯。上述硫磷添加劑均可以商購得到，也可以通過本領域公知的方法制備得到。本發明中，所述噻二唑基化合物能夠有效地對金屬表面進行鈍化，防止金屬表面腐蝕，提高金屬表面的抗腐蝕性能特別是氧化安定性。所述噻二唑基化合物可以為各種含有噻二唑基團的化合物，可以為硫化噻二唑、磺化噻二唑、氨基噻二唑中的一種或幾種。具體的，所述噻二唑基化和物可以為二巰基硫代噻二唑、巰基苯并噻二唑、苯磺酸硫代噻二唑和氨基苯并噻二唑中的一種或幾種。上述噻二唑基化合物均可以商購得到，也可以通過本領域公知的方法制備得到。根據本發明提供的潤滑脂組合物，所述復合鋇皂可以為各種為碳原子數為16-20的脂肪酸、碳原子數為16-20的羥基脂肪酸以及碳原子數為6-10的二元羧酸中的至少一種與氫氧化鋇通過中和反應所生成的復合鋇皂。所述復合鋰皂可以為各種碳原子數為16-20的脂肪酸、碳原子數為16-20的羥基脂肪酸以及碳原子數為6-10的二元羧酸中的至少一種的酸與氫氧化鋰通過中和反應所生成的復合鋰皂。所述碳原子數為16-20的脂肪酸優選為棕櫚酸、硬脂酸和花生酸中的一種或幾種。所述碳原子數為16-20的羥基脂肪酸優選為12-羥基硬脂酸。所述碳原子數為6-10的二元羧酸優選為己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸中的一種或幾種。也即，本發明中，所述復合鋇皂優選為12-羥基硬脂酸鋇、硬脂酸鋇、己二酸鋇和癸二酸鋇中的一種或幾種；所述復合鋰皂為12-羥基硬脂酸鋰、硬脂酸鋰、己二酸鋰和癸二酸鋰中的一種或幾種。目前市售的高速軸承專用潤滑脂一般以聚a-烯烴油合成油(PA0)作為基礎油，然而，本發明的發明人發現，本發明中，盡管所述基礎油可以是本領域常規使用的各種基礎油及其混合油，但優選情況下，所述基礎油為IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油或者IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油與碳原子數為5-10的酯類油的混合物，該基礎油能夠與潤滑脂組合物中的其它組分特別是硫磷添加劑和噻二唑基化合物互相配合，起到協同作用，更有效地提高潤滑脂組合物的氧化安定性和耐高溫性能。另外，本發明的發明人還發現，當所述潤滑脂組合物中只含有PA0作為基礎油時，該潤滑脂組合物對潤滑件中的橡膠件有收縮作用，而當所述潤滑脂組合物中只含有碳原子數為5-10的酯類4油作為基礎油時，該潤滑脂組合物對潤滑件中的橡膠件有膨脹作用，通過將PA0與碳原子數為5-10的酯類油配合作用，則可以有效降低對潤滑件中的橡膠件的變性作用，而且，使用碳原子數為5-10的酯類油代替PAO還有利于降低潤滑脂組合物的成本，因此，優選情況下，所述基礎油為IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油或者IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油與碳原子數為5-10的酯的混合物。所述基礎油中IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油的含量可以為40-100重量％，優選為40-90重量％，所述碳原子數為5-10的酯類油的含量可以為0-60重量％，優選為10-60重量％。所述碳原子數為5-10的酯類油可以為各種沸點在280-32(TC范圍內且不與潤滑脂組合物中的上述其它組分發生反應的有機酯中的一種或幾種，優選為鄰苯二甲酸二異辛酯、癸二酸二異辛酯、三羥甲基丙烷酯、己酸季戊四醇酯和壬酸季戊四醇酯中的一種或幾種。所述PAO和上述酯類油均可以商購得到，也可以通過本領域公知的方法制備得到。除了上述組分外，本發明提供的潤滑脂組合物還可以含有其它常規的添加劑組分，如抗紫外劑防銹齊U、抗氧齊U、抗磨劑和增粘劑等中的一種或幾種。這些組分的種類、來源和用量已為本領域技術人員所公知，本發明在此不再贅述。本發明提供的潤滑脂組合物的制備方法可以通過將復合鋇基礎脂、復合鋰基礎脂、硫磷添加劑、噻二唑基化合物混合并研磨均勻而得到。其中，所述復合鋇基礎脂含有復合鋇皂和基礎油，該復合鋇基礎脂的制備方法包括在基礎油存在下，將酸與氫氧化鋇在60-99t:接觸并進行脫水反應，將反應后所得產物升溫至150-22(TC后停止加熱，研磨均勻。所述復合鋰基礎脂含有復合鋰和基礎油。復合鋰基礎脂的制備方法包括在基礎油存在下，將酸與氫氧化鋰在60-99t:接觸并進行脫水反應，將反應后所得產物升溫至200-22(TC后停止加熱，研磨均勻。由于酯在水的存在下易發生水解反應，因此當所述潤滑脂組合物中的基礎油為PAO與酯類油的混合物時，優選在制備復合鋇基礎脂或復合鋰基礎脂的過程中，將酯類油在脫水反應完成后加入，這樣一方面能夠將產物中的水除去，另一方面還有利于提高所得潤滑脂組合物的穩定性和稠化性。所述酸可以是碳原子數為16-20的脂肪酸、碳原子數為16-20的羥基脂肪酸以及碳原子數為6-10的二元羧酸中的至少一種。其中，碳原子數為16-20的脂肪酸優選為棕櫚酸、硬脂酸和花生酸中的一種或幾種。碳原子數為16-20的羥基脂肪酸優選為12-羥基硬脂酸。碳原子數為6-10的二元羧酸優選為己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸中的一種或幾種。所述添加劑硫磷添加劑、噻二唑基化合物和基礎油的種類已在前面進行了描述，在此不再贅述。所述氫氧化鋇和氫氧化鋰的用量各自優選為中和酸所需堿量的100-105重量％，以使酸不殘留到最終產品潤滑脂組合物中。本發明的潤滑脂組合物中含有的少量的復合鋇皂在起到稠化劑作用的同時，還可以起到抗氧防銹的作用，可以不用再加入抗氧劑和防銹劑即可獲得優異的氧化安定性。基礎油的選用和調配適合于高速軸承的潤滑，同時使得潤滑脂組合物的整體性能互補，突出了氧化安定性能和耐高溫性能。以下的實施例將對本發明做進一步的說明。實施例中，復合鋇皂的含量根據加入的酸與氫氧化鋇完全反應理論上所生成的復合鋇皂的質量來計算；復合鋰皂的含量根據加入的酸與氫氧化鋰完全反應理論上所生成的復合鋰皂的質量來計算，其它組分的含量則直接根據投料量來計算。體系中反應生成的水和加入的水不計入總量。制備例1制備例1用于說明復合鋇基礎脂的制備。將150g的12-羥基硬脂酸、80g的己二酸及770g粘度為4.0厘斯的PAO加入到2.0立升的釜中，攪拌并加熱到8(TC，加入203.5g的八水合氫氧化鋇，繼續加熱在IO(TC下攪拌反應30分鐘，此時反應生成的水和加入的水基本蒸發完畢，然后開始升溫，當溫度升高到165t:，停止加熱和攪拌，將反應物在三輥磨上研磨三遍得到復合鋇基礎脂備用。該復合鋇基礎脂中，復合鋇皂的含量為29.22重量％。制備例2制備例2用于說明復合鋰基礎脂的制備。將100g的12-羥基硬脂酸、34g的癸二酸及466g粘度為6.0厘斯的PA0加入到2.0立升的釜中，攪拌并加熱到95tV瞎慢加入由28.8g的一水合氫氧化鋰和300g水配成的溶液，繼續加熱攪拌反應30分鐘，此時反應已經完成，繼續加熱攪拌至12(TC，在120-13(TC溫度段保持30分鐘，然后繼續加熱攪拌至200-21(TC，停止加熱，加入400g的癸二酸二異辛酯，繼續攪拌冷卻到12(TC，將產物在三輥磨上研磨三遍得到復合鋰基礎脂備用。該復合鋰基礎脂中，復合鋰皂的含量為13.4重量％。實施例1該實施例用于說明本發明提供的潤滑脂組合物及其制備方法。取90g上述制備例1制得的復合鋇基礎脂、390g上述制備例2制得的復合鋰基礎脂、15g的異辛基硫代磷酸鋅和5g的二巰基硫代噻二唑攪拌均勻，在三輥磨上研磨三遍，得到本發明提供的潤滑脂組合物。所得潤滑脂組合物的組成為5.26重量％的復合鋇皂，10.45重量％的復合鋰皂，3重量％的硫磷添加劑，1重量％的噻二唑基化合物，80.29重量％的基礎油。對比例1按照實施例1的方法制備潤滑脂組合物，不同的是，不加入二巰基硫代噻二唑，得到均勻的潤滑脂組合物。對比例2按照實施例1的方法制備潤滑脂組合物，不同的是，不加入異辛基硫代磷酸鋅，得到均勻的潤滑脂組合物。實施例2該實施例用于說明本發明提供的潤滑脂組合物及其制備方法。取30g上述制備例1制得的復合鋇基礎脂、455g上述制備例2制得的復合鋰基礎脂、5g的異辛基硫代磷酸丁酯和10g的苯磺酸硫代噻二唑攪拌均勻，在三輥磨上研磨三遍，得到本發明提供的潤滑脂組合物。所得潤滑脂組合物的組成為1.75重量％的復合鋇皂，12.19重量％的復合鋰皂，1重量％的硫磷添加劑，2重量％的噻二唑基化合物，83.06重量％的基礎油。實施例3該實施例用于說明本發明提供的潤滑脂組合物及其制備方法。取50g上述制備例1制得的復合鋇基礎脂、430g上述制備例2制得的復合鋰基礎脂、15g的異辛基硫代磷酸鋅和5g的二巰基硫代噻二唑攪拌均勻，在三輥磨上研磨三遍，得到本發明提供的潤滑脂組合物。所得潤滑脂組合物的組成為2.92重量％的復合鋇皂，11.52重量％的復合鋰皂，3重量％的硫磷添加劑，1重量％的噻二唑基化合物，81.56重量％的基礎油的均勻的潤滑脂組合物。實施例4取60g上述制備例1制得的復合鋇基礎脂、420g上述制備例2制得的復合鋰基礎脂、15g的異辛基硫代磷酸鋅和5g的二巰基硫代噻二唑攪拌均勻，在三輥磨上研磨三遍，得到本發明提供的潤滑脂組合物。所得潤滑脂組合物的組成為3.51重量％的復合鋇皂，11.26重量％的復合鋰皂，3重量％的硫磷添加劑，1重量％的噻二唑基化合物，81.23重量％的基礎油的均勻的潤滑脂組合物。實施例5該實施例用于說明本發明提供的潤滑脂組合物及其制備方法。按照實施例1的方法制備潤滑脂組合物，不同的是，15g的異辛基硫代磷酸鋅由15g的異丁基硫代磷酸鋅代替，得到均勻的潤滑脂組合物。性能測試按照GB/T3498方法測試滴點，單位為°C按照GB/T269方法測試錐入度，單位為0.1毫米按照SH/T0325方法測試IO(TC、100小時下的壓力降表示氧化安定性，單位為kPa，壓力降越小，說明氧化安定性越好按照SH/T0202四球機法測試極壓抗磨性高溫烘烤實驗將潤滑脂組合物涂于金屬板中部，涂抹厚度為2mm，裝在燒杯中，裝填的高度為10厘米，未裝填部分的高度為5厘米，然后將燒杯金屬板傾斜45°置于烘箱中，涂脂面朝上，觀察潤滑脂組合物在18(TC和20(TC分別放置4小時后是否出現下滑以及析出物(將潤滑脂組合物在高溫烘烤的情況下都會析出少許潤滑油)的顏色，在相同溫度下下滑越嚴重，則說明耐高溫性越差；在相同的烘烤時間內和相同烘烤溫度下，析出物的顏色越深，說明潤滑脂組合物的抗氧化性能越差，顏色越淺，則抗氧化性能越好。按照上述方法測試實施例1-5以及對比例1-4制得的潤滑脂組合物的上述理化性能，結果如表1所示。其中對比例3和4的潤滑脂組合物分別為制備例1制得的復合鋇基礎脂和制備例2制得的復合鋰基礎脂。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從上表1的結果可以看出，本發明提供的潤滑脂組合物的氧化安定性、高溫烘烤性和極壓抗磨性均非常優異，非常適合用作高速軸承的潤滑油。另外，通過按照GB/T7326方法測試抗腐蝕性(T2銅片、10(TC、24小時)和按照GB/T5018方法測試防銹性(52°C、48小時)的結果表明，本發明提供的潤滑脂組合物的抗腐蝕性和防銹性均合格。從實施例1與對比例1和對比例2的結果相比可以看出，在其它條件相同的情況下，由于對比例1和對比例2分別不含有硫磷添加劑和噻二唑基化合物，因而潤滑脂組合物的極壓抗磨性和氧化安定性明顯降低。權利要求一種潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物含有基礎油、稠化劑和添加劑，其特征在于，所述稠化劑為復合鋇皂和復合鋰皂，所述添加劑含有硫磷添加劑和噻二唑基化合物，且以該潤滑脂組合物的總重量為基準，復合鋇皂的含量為1.5-7.5重量％、復合鋰皂的含量為5-15重量％、硫磷添加劑的含量為0.1-5重量％、噻二唑基化合物的含量為0.1-3重量％和基礎油的含量為70-93.3重量％。2.根據權利要求1所述的潤滑脂組合物，其中，以該潤滑脂組合物的總重量為基準，復合鋇皂的含量為1.8-7重量％、復合鋰皂的含量為8-13重量％、硫磷添加劑的含量為1-3重量％、噻二唑基化合物的含量為0.5-2重量％和基礎油的含量為75-88.7重量％。3.根據權利要求1或2所述的潤滑脂組合物，其中，所述硫磷添加劑為含有硫和磷的烷基鋅鹽和/或含有硫和磷的烷基酯，所述噻二唑基化合物為含有噻二唑基團的化合物。4.根據權利要求3所述的潤滑脂組合物，其中，所述硫磷添加劑中烷基的碳原子數為3-8，所述噻二唑基化合物為硫化噻二唑、磺化噻二唑、氨基噻二唑中的一種或幾種。5.根據權利要求4所述的潤滑脂組合物，其中，所述硫磷添加劑為異辛基硫代磷酸鋅、異辛基硫代磷酸辛酯和異辛基硫代磷酸丁酯中的一種或幾種；所述噻二唑基化合物為二巰基硫代噻二唑、巰基苯并噻二唑、苯磺酸硫代噻二唑和氨基苯并噻二唑中的一種或幾種。6.根據權利要求1或2所述的潤滑脂組合物，其中，所述復合鋇皂為碳原子數為16-20的脂肪酸、碳原子數為16-20的羥基脂肪酸以及碳原子數為6-10的二元羧酸中的至少一種與氫氧化鋇通過中和反應所生成的復合鋇皂；所述復合鋰皂為碳原子數為16-20的脂肪酸、碳原子數為16-20的羥基脂肪酸以及碳原子數為6-10的二元羧酸中的至少一種的酸與氫氧化鋰通過中和反應所生成的復合鋰皂。7.根據權利要求6所述的潤滑脂組合物，其中，所述碳原子數為16-20的脂肪酸為棕櫚酸、硬脂酸和花生酸中的一種或幾種；所述碳原子數為16-20的羥基脂肪酸為12-羥基硬脂酸；所述碳原子數為6-10的二元羧酸為己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸中的一種或幾種。8.根據權利要求1或2所述的潤滑脂組合物，其中，所述基礎油為10(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油或者10(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油與碳原子數為5-10的酯類油的混合物。9.根據權利要求8所述的潤滑脂組合物，其中，所述基礎油中IO(TC粘度為2-12厘斯的聚a-烯烴油合成油的含量為40-100重量％，所述碳原子數為5-10的酯類油為鄰苯二甲酸二異辛酯、癸二酸二異辛酯、三羥甲基丙烷酯、己酸季戊四醇酯和壬酸季戊四醇酯中的一種或幾種。全文摘要一種潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物含有基礎油、稠化劑和添加劑，其中，所述稠化劑為復合鋇皂和復合鋰皂，所述添加劑含有硫磷添加劑和噻二唑基化合物，且以該潤滑脂組合物的總重量為基準，復合鋇皂的含量為1.5-7.5重量％、復合鋰皂的含量為5-15重量％、硫磷添加劑的含量為0.1-5重量％、噻二唑基化合物的含量為0.1-3重量％和基礎油的含量為70-93.3重量％。本發明提供的潤滑脂組合物在復合鋇皂含量較低的情況下，即可獲得良好的氧化安定性、耐高溫性能和極壓抗磨性，能夠用作高速軸承的潤滑脂。文檔編號C10M127/02GK101760284SQ20081024055公開日2010年6月30日申請日期2008年12月23日優先權日2008年12月23日發明者劉中其,姜靚,孫洪偉,楊玲莎,段慶華申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院