本發明涉及一種車用潤滑脂及其制備，尤其是涉及一種環保型車用潤滑脂及其制備方法。
背景技術：
潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、合成基礎油以及生物基礎油三大類。礦物基礎油應用廣泛，用量很大(約95％以上)，但有些應用場合則必須使用合成基礎油和生物油基礎油調配的產品，因而使這兩種基礎油得到迅速發展。
我國市場最流行潤滑產品大多是以石油為基礎油的潤滑油，它們難以降解，幾乎長期留在環境中。每年全球消耗潤滑產品為3600～4000萬噸，其中1000萬噸左右的潤滑產品由于泄漏、飛濺、油氣蒸發、包裝用品的殘留、不當地拋棄等原因直接進入人類居住的生態環境，嚴重污染土壤和水資源，破壞生態環境。20世紀70年代末，歐洲市場就出現了生物降解型潤滑產品，我國政府對潤滑產品的污染問題也很關注。但到目前為止，絕大多數使用的潤滑產品，還是石油為基礎油的潤滑產品。
植物油基的潤滑產品是一種環境友好的潤滑油，如豆油、玉米油、菜籽油、棉籽油等，其中最早進入市場的是德國用菜籽油(含油量35～40)合成的潤滑產品。但菜籽油凝點較高，低溫時容易凝固，酯化后低溫性能不理想。菜籽油的氧化穩定性較差，在高溫時容易形成油泥和沉淀物。因此，能否以植物油為基礎制備出合適的潤滑產品，是值得研究的課題。
與此同時，汽車在行駛過程中，有很多進行相對運動的零部件，需要加注與其運動工況相適應的潤滑材料，以降低摩擦，減少磨損。汽車運動部位對潤滑脂的需求為粘附性好，不易損失或被甩出，對水污染相對敏感性低，防腐防銹性能強以及具有一定的密封作用。
國外對“環境友好”、“可生物降解”的綠色潤滑劑研究始于20世紀70年代。到目前為止，國外的生物降解潤滑劑的種類和數量都發展較快，主要有發動機油、液壓油、潤滑油和齒輪油；用量也日趨增加，不同生物降解性產品所占的市場比例分別為液壓油22％，齒輪油1％，潤滑脂4％，其他種類8％。一般主要以植物油、合成酯為基礎油，以鋰皂、鈣皂、復合鋰皂、膨潤土為稠化劑，通過添加各種不同用途的添加劑，制成可是適應各種機械潤滑需要的潤滑脂。
在中國此方面的研究尚少，一些現有研究出的可降解性潤滑脂又存在一些其他必要性能的欠缺的弱點，因此需要一種新的技術方案來解決上述問題。
技術實現要素：
發明目的：為了解決現有技術中所存在的問題，本發明的第一個目的是給出一種具有優異的粘附性、密封性能、潤滑性能、抗磨極壓性能，與橡膠等密封材料的相容性好并且環保安全，容易降解的環保型車用潤滑脂，本發明的第二個目的是給出該環保型車用潤滑脂的制備方法。
技術方案：為達以上目的，本發明采取以下技術方案：一種環保型車用潤滑脂，按照重量份數包括以下組分：植物基合成油68-100份、鈉基膨潤土10-15份、沙索蠟2-4份、氯化石蠟3-6份、清凈分散劑3-6份、乳化劑3-6份、極壓劑3-6份、抗氧劑3-6份、防腐防銹劑2-4份、有機酸15-20份、氫氧化鈣12-15份和水20-30份。
優選的，所述植物基合成油的原料配比為：蓖麻油10～15份、棉籽油10～15份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～8份、油酸三乙醇胺10～12份。
作為優選的，所述植物基合成油的制備方法為：
步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45～55rps的轉速下攪拌，并加熱，溫度80～90℃，加入三乙醇胺，持續攪拌40～45min；
步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；
步驟A-3)當pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的轉速下攪拌5～10min，得到植物基合成油。
優選的，所述有機酸為碳原子數目為1-20的有機酸。
作為另一種優選方案，所述有機酸為醋酸、硬脂酸、硼酸、苯甲酸中的至少兩種混合。
優選的，所述清潔分散劑為烷基水楊酸鹽、環烷酸鹽中的其中一種與無灰磷酸酯質量比為5:2的混合物。
進一步優選的，所述乳化劑為山梨醇單油酸酯、TWEEN-60、乳化劑MOA-3中的一種或多種混合。
優選的，所述防腐防銹劑為斯盤80。
優選的，所述極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質量比為2:1的混合物。
進一步優選的，所述抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質量比為2:1的混合物。
本發明還提出了上述環保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：
(B-1)稠化劑的制備：將相應重量份數的有機酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到35-40℃下反應15-20min，干燥制備成稠化劑；
(B-2)植物基合成油的預處理：將植物基合成油相應重量份數的三分之二量加入反應釜內，并加入步驟(B-1)制備的相應重量份數的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態，加入相應重量份數的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續加熱至120-135℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至80-90℃保溫待用；
(B-3)將所需重量份數的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應20-30min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續反應20-30min，保溫10-15min；
(B-4)繼續對步驟(B-3)的混合容易進行加熱至80-90℃加入抗氧劑，繼續加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1-2h后冷卻至40-50℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環保型車用潤滑脂。
作為優選的，還包括步驟(A)植物基合成油的制備。上述步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45～55rps的轉速下攪拌，并加熱，溫度80～90℃，加入三乙醇胺，持續攪拌40～45min；步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；步驟A-3)當pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的轉速下攪拌5～10min，得到植物基合成油；
有益效果：本發明提供的一種環保型車用潤滑脂及其制備方法，由植物基合成油68-100份、鈉基膨潤土10-15份、沙索蠟2-4份、氯化石蠟3-6份、清凈分散劑3-6份、乳化劑3-6份、極壓劑3-6份、抗氧劑3-6份、防腐防銹劑2-4份、有機酸15-20份、氫氧化鈣12-15份和水20-30份制備而成，各種化學溶劑的協同作用使粒子在潤滑劑中穩定性增強，不易沉降，潤滑性能好，能夠有效的降低摩擦，降低損耗，本發明的制備方法簡單，生產成本低，采用本發明所提供的方法所制備的潤滑油的最大無卡咬負荷得到了很大的提高，所得車用潤滑脂既有優良的常規理化性能，又有普通潤滑脂無法比擬的生態學特性，具有較好的潤滑性能及穩定性，此外在使用中即使泄露在自然環境中，隨著時間的流逝也會自然降解為水和二氧化碳，例如，在21天內，降解率可達85％以上，因此不會污染環境和破壞生態平衡，符合環保要求。
具體實施方式
實施例1：
一種環保型車用潤滑脂，按照重量份數包括以下組分：植物基合成油68份、鈉基膨潤土10份、沙索蠟2份、氯化石蠟3份、清凈分散劑3份、乳化劑3份、極壓劑3份、抗氧劑3份、防腐防銹劑2份、有機酸15份、氫氧化鈣12份和水20份。
其中植物基合成油按照重量份數包括以下組分：蓖麻油10份、棉籽油10份、水30份、三乙醇胺5份、硼酸3份、油酸三乙醇胺10份。
本實施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：
步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45rps的轉速下攪拌，并加熱，溫度80℃，加入三乙醇胺，持續攪拌40min；
步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；
步驟A-3)當pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45rps的轉速下攪拌5min，得到植物基合成油。
其中有機酸為醋酸、硬脂酸及硼酸三種混合。
其中清潔分散劑為烷基水楊酸鹽與無灰磷酸酯質量比為5:2的混合物。
其中乳化劑為山梨醇單油酸酯。
其中防腐防銹劑為斯盤80。
其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質量比為2:1的混合物。
其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質量比為2:1的混合物。
該實施例中環保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：
(B-1)稠化劑的制備：將相應重量份數的有機酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到35℃下反應15min，干燥制備成稠化劑；
(B-2)植物基合成油的預處理：將相應重量份數的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應釜內，并加入步驟(B-1)制備的相應重量份數的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態，加入相應重量份數的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續加熱至120℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至80℃保溫待用；
(B-3)將所需重量份數的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應20min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續反應20min，保溫10min；
(B-4)繼續對步驟(B-3)的混合容易進行加熱至80℃加入抗氧劑，繼續加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1h后冷卻至40℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環保型車用潤滑脂。
實施例2：
一種環保型車用潤滑脂，按照重量份數包括以下組分：植物基合成油100份、鈉基膨潤土15份、沙索蠟4份、氯化石蠟6份、清凈分散劑6份、乳化劑6份、極壓劑6份、抗氧劑6份、防腐防銹劑4份、有機酸20份、氫氧化鈣15份和水30份。
其中植物基合成油按照重量份數包括以下組分：蓖麻油15份、棉籽油15份、水40份、三乙醇胺10份、硼酸8份、油酸三乙醇胺12份。
本實施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：
步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在55rps的轉速下攪拌，并加熱，溫度90℃，加入三乙醇胺，持續攪拌45min；
步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；
步驟A-3)當pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在55rps的轉速下攪拌10min，得到植物基合成油。
其中有機酸為碳原子數目為1-20的有機酸。
其中清潔分散劑為環烷酸鹽中與無灰磷酸酯質量比為5:2的混合物。
其中乳化劑為TWEEN-60和乳化劑MOA-3的兩種混合。
其中防腐防銹劑為斯盤80。
其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質量比為2:1的混合物。
其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質量比為2:1的混合物。
該實施例中環保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：
(B-1)稠化劑的制備：將相應重量份數的有機酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到40℃下反應20min，干燥制備成稠化劑；
(B-2)植物基合成油的預處理：將相應重量份數的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應釜內，并加入步驟(B-1)制備的相應重量份數的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態，加入相應重量份數的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續加熱至135℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至90℃保溫待用；
(B-3)將所需重量份數的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應30min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續反應30min，保溫15min；
(B-4)繼續對步驟(B-3)的混合容易進行加熱至90℃加入抗氧劑，繼續加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫2h后冷卻至50℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環保型車用潤滑脂。
實施例3：
一種環保型車用潤滑脂，按照重量份數包括以下組分：植物基合成油85份、鈉基膨潤土12份、沙索蠟3份、氯化石蠟5份、清凈分散劑5份、乳化劑5份、極壓劑5份、抗氧劑5份、防腐防銹劑3份、有機酸18份、氫氧化鈣13份和水25份。
其中植物基合成油按照重量份數包括以下組分：蓖麻油12份、棉籽油13份、水35份、三乙醇胺8份、硼酸6份、油酸三乙醇胺11份。
本實施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：
步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在50rps的轉速下攪拌，并加熱，溫度85℃，加入三乙醇胺，持續攪拌45min；
步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；
步驟A-3)當pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在50rps的轉速下攪拌8min，得到植物基合成油。
其中有機酸為碳原子數目為1-20的有機酸。
其中清潔分散劑為烷基水楊酸鹽與無灰磷酸酯質量比為5:2的混合物。
其中乳化劑為山梨醇單油酸酯與TWEEN-60的兩種混合。
其中防腐防銹劑為斯盤80。
其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質量比為2:1的混合物。
其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質量比為2:1的混合物。
該實施例中環保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：
(B-1)稠化劑的制備：將相應重量份數的有機酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到38℃下反應18min，干燥制備成稠化劑；
(B-2)植物基合成油的預處理：將相應重量份數的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應釜內，并加入步驟(B-1)制備的相應重量份數的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態，加入相應重量份數的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續加熱至130℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至85℃保溫待用；
(B-3)將所需重量份數的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應25min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續反應25min，保溫12min；
(B-4)繼續對步驟(B-3)的混合容易進行加熱至85℃加入抗氧劑，繼續加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1.5h后冷卻至45℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環保型車用潤滑脂。
實驗例4：
對實施例1-實施例3制備而成的車用潤滑脂進行理化性能測試，測試方法以及測試結果，記錄在表1中：
表1實施例1-3理化性能測試
從表中數據顯示可見，本發明提供的環保型車用潤滑脂及其制備方法在各方面性能指標上均符合國家相關標準，各種化學溶劑的協同作用使粒子在潤滑劑中穩定性增強，不易沉降，潤滑性能好，能夠有效的降低摩擦，降低損耗；而且制備方法簡單，生產成本低，采用本發明所提供的方法所制備的潤滑油的最大無卡咬負荷得到了很大的提高，所得車用潤滑脂既有優良的常規理化性能，又有普通潤滑脂無法比擬的生態學特性，在使用中即使泄露在自然環境中，隨著時間的流逝也會自然降解為水和二氧化碳，例如，在21天內，降解率可達85％以上，因此不會污染環境和破壞生態平衡，符合環保要求。同時，PB值反應了該產品承載能力和潤滑極壓性能，由表中結果可見，實施例3所得的產品性能最佳。
應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。