一種新型潤滑脂及制備方法

專利名稱：：一種新型潤滑脂及制備方法
技術領域：
：本發明屬于潤滑脂
技術領域：
，特別是涉及一種新型潤滑脂及制備方法。
背景技術：
：潤滑脂通常分為皂基潤滑脂和非皂基潤滑脂，其中皂基潤滑脂是最常用的潤滑脂，無論是皂基脂還是非皂基脂，潤滑脂本身的特點是隨溫度的變化，潤滑脂稠度變化較大，特別是高溫脂，雖然具有較高的滴點(滴點大于30(TC)，但隨著溫度的升高潤滑脂變軟流失或變硬結焦，已經失去潤滑作用。目前通用的高溫潤滑脂通常有復合鋁基基潤滑脂和脲基潤滑脂，其中復合鋁基潤滑脂高溫出現變軟流失現象(一般在12(TC以上變軟明顯，出現流失現象)，引起設備潤滑失效；而脲基潤滑脂，高溫出現硬化(根據不同的脲基脂，其硬化溫度不同，一般在12015(TC時出現硬化的現象)，并隨著溫度的升高，硬化現象就越明顯，常常在高溫運轉過程中造成運轉部件的卡死，甚至引起運轉部件燒結在一起，導致設備的停機。
發明內容本發明的目的是提供一種具有良好稠溫性能的潤滑脂，在保證其稠度隨溫度變化緩慢的基礎上具有一般潤滑脂所具有的特性。本發明的技術如下本發明提供的復合鋁脲基潤滑脂組合物的成分和百分含量如下基礎油8595%，稠化劑515%。稠化劑為組分A和組分B反應制得組合物，組分A是由d6C2o的脂肪酸、芳香酸和有機鋁以當量比為l:11.5:1反應制得；組分B是由異氰酸酯、脂肪胺和芳香胺以當量比l:0.91.3:1.10.7反應制得；組分A和組分B的配比以A組的高級脂肪酸和B組分的異氰酸酯以當量比為O.51.5:l為基準反應生成物組成稠化劑。所述的C^C20的脂肪酸包括硬脂酸或十二羥基硬脂酸；3所述的芳香酸包括苯甲酸或烷基取代苯甲酸；所述的有機鋁包括異丙醇鋁或三異丙氧基鋁；所述的異氰酸酯包括TDI(2，4-甲苯基二異氰酸酯)或MDI(4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯)、HMDI(六亞甲基-l，6-二異氰酸酯)；所述的脂肪胺包括辛胺、十二胺或十八胺；所述的脂環胺包括環己胺；本發明的潤滑脂的制備的方法的特點在于采用一步法皂化復合工藝，具體步驟(1)將組份B的異氰酸酯加入壓釜油中、脂肪胺和芳香胺按比例混合后也加入到基礎油中，混合加熱至6010(TC，按順序按比例加入組成組份A的原料脂肪酸、芳香酸和有機鋁，進行復合反應，反應時間為12小時。(2)將(1)步復合的物料繼續升溫至10014(TC，加入水，水當量是有機鋁當量的2-4倍，恒溫12小時。(3)將(2)步復合的物料繼續升溫至16019(TC恒溫0.5l小時。然后加入急冷油攪拌均勻后進行后處理即得所需產物。本發明的潤滑脂通過性能試驗表明具有下述優點由于選用了合適的原料配比，使得該潤滑脂具有良好高溫性能，滴點大于26(TC，其突出優點是稠度隨溫度變化明顯變好，其稠度隨溫度的變化不是很明顯，能夠滿足寬溫度范圍的使用。與聚脲潤滑脂相比具有高溫不硬化的優點，同時具有低成本的優勢，與復合鋁相比又具有良好的黏附性。因此本發明的潤滑脂可用于連鑄、連軋、方坯、板坯等高溫設備的軸承潤滑。另外，本發明潤滑脂的制備方法采用一步法直接復合反應，從而使工藝簡單，節約能耗，降低了生產成本，而且該工藝生產的產品質量也比較穩定。圖l:本發明的潤滑脂與現有潤滑脂的性能比較。具體實施例方式將90克MDI加入1500克的壓釜油中，加熱至6(TC，同時將45克的辛胺和35克的苯胺加入到600克的油中加熱至6(TC，混合均勻(這三種原料經過化學反應生成B組分)，加入硬脂酸51克，苯甲酸26克，三異丙氧基鋁18.4克，升至9(TC，恒溫l小時(這三種原料在一定溫度下反應生成A組分)，繼續加熱至12(TC，加入6.5克自來水，恒溫l小時(在此過程中B組分與A組分進一步反應生成新型的潤滑脂組合物)，繼續將物料升溫至16(TC，恒溫10分鐘(新型的潤滑脂組合物進一步穩定)，加急冷油700克，攪勻后進行后處理，本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表l表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表1可知，本發明的潤滑脂的高溫性能及抗水性能均很好。物料配比說明如下A組分中各原料當量比硬脂酸苯甲酸三異丙氧基鋁為1:1.2:1B組分中各原料當量比MDI:辛胺苯胺為l:1:1硬脂酸與MDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為0.5:1稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的8.1%加自來水當量為三異丙氧基鋁當量的2倍。本實例的化驗項目只是化驗的潤滑脂的通用項目，以便保證該脂具有一般潤滑脂所具有的通用性。實例2:將90克MDI加入1500克的壓釜油中，加熱至80。C，同時將66.8克的十二胺和34.6克的環己胺加入到600克的油中加熱至8(TC，混合均勻，加入硬脂酸102克，甲基-苯甲酸58.8克，異丙醇鋁73克，恒溫1小時，繼續加熱至10(TC，加入26克自來水，恒溫1小時，繼續將物料升溫至17(TC，恒溫0.5小時，加急冷油700克，攪勻后進行后處理，本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表2表2試驗項目樣品2tt實驗方法工作錐入度，0.lmm246GB/T269滴點，°c266GB/T3498腐蝕(IO(TC，24h，T2Cu)合格GB/T7326乙水淋(79°C，lh)，損失量，％0.01SH/T0109由表1可知，本發明的潤滑脂的高溫性能及抗7jM生能均很好。物料配比說明如下A組分中各原料當量比硬脂酸甲基-苯甲酸異丙醇鋁為1:1.2:1B組分中各原料當量比MDI:十二胺環己胺為l:1:1硬脂酸與MDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為1:1。稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的13.2%，加自來水量為異丙醇鋁當量的2倍本實例的化驗項目只是化驗的潤滑脂的通用項目，以便保證該脂具有一般潤滑脂所具有的通用性。實例3:將28.4克TDI加入2600克的壓釜油中，加熱至100。C，同時將48.5克的十八胺和19.3克的對甲苯胺加入到600克的油中加熱至10(TC，混合均勻，加入硬脂酸77克，苯甲酸39克，異丙醇鋁55克，在10(TC，恒溫1.2小時，繼續加熱至14(TC，加入14.6克自來水，恒溫l.5小時，繼續將物料升溫至19(TC，恒溫30分鐘，加急冷油680克，攪拌均勻后進行后處理。本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表3表3試驗項目樣品3tt實驗方法工作錐入度，0.lmm339GB/T269滴點，°c261GB/T3498腐蝕(100。C，24h，T2Cu)合格GB/T7326乙水淋(79°C，lh)，損失量，％0.02SH/T0109物料配比說明如下:A組分中各原料當量比硬脂酸苯甲酸異丙醇鋁為1:1.2:1B組分中各原料當量比TDI:十二胺環己胺為l:1:1硬脂酸與TDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為1.5:1。稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的7.5%，加自來水量為異丙醇鋁當量的3倍本實例的化驗項目只是化驗的潤滑脂的通用項目，以便保證該脂具有一般潤滑脂所具有的通用性，實例4:將50克MDI加入2000克的壓釜油中，加熱至60。C，同時將48.5克的十八胺和21.9克的環己胺加入到1000克的油中加熱至6(TC，混合均勻，加入十二羥基硬脂酸60克，苯甲酸24克，異丙醇鋁40.l克，升至70。C，恒溫1.5小時，繼續加熱至120。C，加入14.4克自來水，恒溫2小時，繼續將物料升溫至17(TC，恒溫1小時，加急冷油1200克，攪拌均勻后進行后處理。本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表3表4<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表4可知，本發明的潤滑脂的高溫性能及抗7jM生能均很好。物料配比說明如下A組分中各原料當量比十二羥基硬脂酸苯甲酸異丙醇鋁為1:1:1B組分中各原料當量比MDI:十八胺環己胺為l:0.9::1.1十二羥硬脂酸與MDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為1:1。稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的5.5%，加自來水量為異丙醇鋁當量4倍本實例的化驗項目只是化驗的潤滑脂的通用項目，以便保證該潤滑脂具有一般潤滑脂所具有的通用性。該潤滑脂的特性由圖1來進行驗證。實例5:將33.6克HMDI加入800克的壓釜油中，加熱至6(TC，同時將48.5克的十八胺和21.9克的環己胺加入到200克的油中加熱至6(TC，混合均勻，加入硬脂酸56.8克，苯甲酸36克，異丙醇鋁40.l克，升至90。C，恒溫2小時，繼續加熱至120。C，加入10.8克自來水，恒溫1小時，繼續將物料升溫至17(TC，恒溫1小時，加急冷油350克，攪拌均勻后進行后處理。本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表5表5<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>物料配比說明如下A組分中各原料當量比硬脂酸苯甲酸異丙醇鋁為1:1.5:1B組分中各原料當量比HMDI:十八胺環己胺為l:0.9::1.1硬脂酸與HMDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為1:1。稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的14.9%。加自來水量為異丙醇鋁當量的3倍實例6:將50克MDI加入2000克的壓釜油中，加熱至60。C，同時將70.2克的十八胺和13克的環己胺加入到600克的油中加熱至6(TC，混合均勻，加入軟脂酸51.8克，苯甲酸24克，異丙醇鋁40.l克，升至75。C，恒溫2小時，繼續加熱至125。C，加入9克自來水，恒溫2小時，繼續將物料升溫至17(TC，恒溫1小時，加急冷油680克，攪拌均勻后進行后處理。本發明工藝配方制得的潤滑脂性能列于表6表6<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表6可知，本發明的潤滑脂的高溫性能及抗7jM生能均很好。物料配比說明如下A組分中各原料當量比軟脂酸苯甲酸異丙醇鋁為1:1.5:1B組分中各原料當量比MDI:十八胺環己胺為l:1.3:0.7軟脂酸與MDI的當量比為(g卩A組分與B組分當量比)為1:1。稠化劑(A+B的質量)占總潤滑脂量的7.1%加自來水量為異丙醇鋁鋁當量2.5倍采用本實施例l、2和3的潤滑脂與現有的一般潤滑脂與脲基潤滑脂的性能比較如圖1所示從圖上三個樣品的稠溫性變化圖可以看出(1)三個樣品只是初始的稠度不同，其隨溫度的變化趨勢及變化率是相同的，這說明我們開發的產品在稠溫性能方面具有良好的一致性。(2)潤滑脂的稠溫性能與稠化劑的種類有很大的關系，一般潤滑脂隨溫度的升高稠度一直變軟，直至不能保持在摩擦副表面而導致流失，而脲基潤滑脂隨溫度的升高在12(TC以內變軟，溫度超過12(TC之后稠度隨溫度的升高快速變硬，從而導致潤滑失效，甚至引起摩擦副的卡死。(3)從圖上可以看出我們研制的潤滑脂對潤滑脂的稠溫性進行了改善，更適合于潤滑脂的寬溫度范圍的使用。本發明提出的一種新型潤滑脂及制備方法，已經通過較佳的實施例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本
發明內容、精神和范圍內對本文所述的組分和方法進行改動或適當變更與組合，來實現本發明技術。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發明精神、范圍和內容中。權利要求1.一種新型潤滑脂，其特征是成分和質量百分含量如下基礎油85～95％，稠化劑5～15％。2.如權利要求l所述的潤滑脂，其特征是稠化劑為組分A和組分B反應制得組合物，組分A是由C16C20的脂肪酸、芳香酸和有機鋁以摩爾比為l:11.5:1反應制得；組分B是由異氰酸酯、脂肪胺和芳香胺以摩爾比l:0.91.3:1.10.7反應制得；組分A和組分B的配比以A組的高級脂肪酸和B組分的異氰酸酯以摩爾比為O.51.5:l為基準反應生成物組成稠化劑。3.權利要求1或2的新型潤滑脂的制備方法，其特征是采用一步法皂化復合工藝，具體步驟1)將組份B的異氰酸酯加入壓釜油中、脂肪胺和芳香胺按比例混合加入到基礎油中，混合加熱至6010(TC，加入組成組份A的各原料，按順序按比例加入脂肪酸、芳香酸和有機鋁，進行復合反應，反應時間為12小時；2)將l)步復合的物料繼續升溫至10014(TC，加入水，水量是異丙醇鋁的質量的10-30%，恒溫12小時；3)將2)步復合的物料繼續升溫至16019(TC恒溫0.51小時；然后加入急冷油攪拌均勻后進行后處理即得所需產物。全文摘要本發明涉及一種新型潤滑脂及制備方法。本發明提供的復合鋁脲基潤滑脂組合物的成分和百分含量如下基礎油85～95％，稠化劑5～15％。稠化劑為組分A和組分B反應制得組合物，組分A是由C₁₆～C₂₀的脂肪酸、芳香酸和有機鋁以當量比為1∶1～1.5∶1反應制得；組分B是由異氰酸酯、脂肪胺和芳香胺以當量比1∶0.9～1.3∶1.1～0.7反應制得；組分A和組分B的配比以A組的高級脂肪酸和B組分的異氰酸酯以當量比為0.5～1.5∶1為基準反應生成物組成稠化劑。本發明的潤滑脂的制備方法的特點在于采用一步法皂化復合工藝。由于選用了合適的原料配比，使得該潤滑脂具有良好高溫性能，滴點大于260℃，工藝簡單，節約能耗，降低了生產成本，而且該工藝生產的產品質量也比較穩定。文檔編號C10M169/02GK101629121SQ20091030554公開日2010年1月20日申請日期2009年8月12日優先權日2009年8月12日發明者馮玉寶,劉慶廉,吳寶杰,素李,李德晶,董祿虎,高艷青申請人:中國石油化工股份有限公司