一种油气润滑脂及其生产方法

文档序号:5124755阅读:324来源:国知局
专利名称:一种油气润滑脂及其生产方法
技术领域
本发明涉及润滑脂领域,具体涉及一种油气润滑脂及其生产方法。
背景技术
润滑脂为稠厚的油脂状半固体,用于机械的摩擦部分,起润滑和密封作用,在金属 表面具有良好的粘附性,不易流失,抗碾压,对金属部件具有一定的防锈性,因此在工程机 械上的许多部位都使用润滑脂作为润滑材料。油气润滑技术是一门新兴的技术,即气液两相流体冷却润滑技术,润滑剂在压缩 空气的作用下沿着管壁波浪形向前移动并形成一层连续油膜,并以与压缩空气分离的连续 精细油滴流喷射到润滑点。在相应的设备上应用比干油润滑、稀油润滑和油雾润滑有着明 显的优势,具有及其广阔的发展前景。随着我国铁路事业的飞速发展,对铁路机车轮缘润滑脂的要求也越来越高,使用 油气润滑脂可以延长轮轨的使用寿命,降低机车车辆的阻力,提高机车时速,减少故障,但 是现有的用于轮缘的油气润滑脂不可生物降解,会对环境造成污染,在使用温度范围等方 面也已不能满足要求。

发明内容
本发明解决的问题在于提供一种油气润滑脂,具有可生物降解性,使用温度范围 广,本发明还提供了一种油气润滑脂的生产方法。为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为—种油气润滑脂,包括以下重量百分比的成分酯类油80% 90%;无机稠化剂2 % 6 % ;结构改善剂2% 3%;固体润滑材料1 % 5 % ;抗氧剂0·2% 0. 5% ;极压抗磨剂 5%;防腐蚀剂0·3% 0. 8%。作为优选,所述酯类油为三羟甲基丙烷油酸脂。作为优选,所述无机稠化剂为膨润土、硅胶、石墨、炭黑和云母中的一种或几种。作为优选,所述结构改善剂为有机酸、甘油、醇和胺中的一种或几种。作为优选,所述固体润滑材料为胶体石墨和铝粉中的一种或两种。作为优选,所述固体润滑材料为胶体石墨,重量百分比为3%,或者所述固体润滑 材料为铝粉,重量百分比为1%。作为优选,所述抗氧剂为二苯胺、苯基-α-萘胺、二异辛基二苯胺中的一种或几 种。
作为优选,所述抗氧剂为二苯胺,重量百分比为0.3%,或者所述抗氧剂为二异辛
基二苯胺,重量百分比为0.3%。作为优选,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸盐、磷 酸酯类中的一种或几种。作为优选,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代磷酸锌,重量百分比为2%,或者所述 极压抗磨剂为磷酸三甲苯酯,重量百分比为1%。作为优选,所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑或二壬基萘磺酸钡中的一种或两种。作为优选,所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑,重量百分比为0. 3%,或者所述防腐蚀剂 为二壬基萘磺酸钡,重量百分比为0. 5%。所述的油气润滑脂的生产方法,包括以下步骤步骤a)将酯类油和无机稠化剂混合搅拌;步骤b)向酯类油与无机稠化剂的混合物中加入结构改善剂,搅拌;步骤c)将步骤b)得到的混合物升温搅拌,升温至155°C 165°C,加入固体润滑 材料、抗氧剂和防腐蚀剂,搅拌;步骤d)将步骤C)得到的混合物降温至70°C以下,加入极压抗磨剂,搅拌;步骤e)将步骤d)得到的混合物在均化装置中均化;步骤f)在15MPa 25MPa下,由均化装置中出料。作为优选,所述步骤e)中的均化装置为胶体磨,步骤d)得到的混合物在胶体磨中 循环55min 70min,间隙为35丝 40丝。作为优选,所述步骤e)中混合物均化至不工作锥入度范围为440 480。本发明提供的油气润滑脂以生物降解性能好、高低温性能优良的酯类油为基础油 和环境友好的无机稠化剂以及添加剂混合组成,具有良好的生物降解性能,不会造成环境 污染,具有良好的高低温性能和低温泵送性,还具有良好的极压抗磨性能,符合铁路行业对 润滑脂要求的发展方向,可以为铁路部门带来较大的经济效益和社会效益,随着我国铁路 行业的发展,本发明产品具有良好应用前景。
具体实施例方式为了进一步了解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是 应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的 限制。本发明提供的油气润滑脂包括以下重量百分比的成分酯类油80% 90%;无机稠化剂2 0Z0 6%;结构改善剂2 0Z0 3%;固体润滑材 料 5% ;抗氧剂0. 2% 0. 5% ;极压抗磨剂 5% ;防腐蚀剂0. 3% 0.8%。本发明的油气润滑脂是由基础油和稠化剂再加入改善性能的添加剂所制成的一 种半固体的润滑剂。基础油是其中含量最多的组分,起到润滑作用的主要物质。油气润滑 脂的润滑性能、低温流动性、高温时蒸发性能、粘温性能等取决于基础油的类型和组成。本 发明的油气润滑脂的基础油选用酯类油,酯类油润滑性能优良,由于酯基具有极性,酯分子 易吸附在摩擦表面上形成油膜;粘温特性好,粘度指数高;凝点低,低温流动性以及低温启 动性好;具有良好的高温性能,闪点高,挥发性低,耐热性好,结焦少;氧化稳定性好,而且能与矿物油及大多数合成油相溶,对添加剂也有良好的感受性,无毒、抗磨,可生物降解不 造成环境污染等。本发明中酯类油的重量百分比优选为82% 88%,优选使用三羟甲基丙 烷油酸脂。稠化剂是润滑脂的重要组分,稠化剂分散在基础油中并形成油气润滑脂的结构骨 架,使基础油被吸附和固定在结构骨架中,稠化剂可保持油气润滑脂在密封表面的密切接 触和较高的附着能力并能减少油气润滑脂的流动性,能降低其流失、滴落或溅散,同时也有 一定的润滑、抗压、缓冲和密封效应。本发明的稠化剂选用重量百分比为2% 6%的无机 稠化剂,可使用膨润土、硅胶、石墨、炭黑和云母中的一种或几种。油气润滑脂中添加剂的作用是改善油气润滑脂使用性能,一般能够延长油气润滑 脂的寿命、减少结胶和氧化、延缓锈蚀、增加抗磨性、抑制粘结或提高油气润滑脂对活动部 件的附着能力。常用的油气润滑脂添加剂有结构改善剂、抗氧化剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂寸。其中结构改善剂又称稳定剂或胶溶剂,它能改善油气润滑脂的胶体结构,从而可 以改善油气润滑脂的某些性能。结构改善剂是一种极性较强但分子比较小的化合物。结构 改善剂可使油气润滑脂形成较稳定的胶体结构。结构改善剂的用量过多或过少都对油气润 滑脂的质量有不利影响,所以,结构改善剂的用量要适当。本发明中结构改善剂可选用有机 酸、甘油、醇或胺中的一种或几种。加入固体润滑材料胶体石墨或铝粉中的一种或两种可使制备的润滑脂具有良好 的极压抗磨性能,并对摩擦副磨损部位具有修复的功能。优选使用胶体石墨时,重量百分比 优选为3% ;还优选使用铝粉,重量百分比优选为1%。通过添加抗氧剂,能够延缓油气润滑脂的氧化,抗氧剂能够打断氧化链锁反应的 反应链,从而终止氧化反应的进一步进行。本发明的抗氧剂选用二苯胺、苯基-α-萘胺、二 异辛基二苯胺中的一种或几种。优选使用二苯胺,二苯胺,重量百分比优选为0.3% ;还优 选使用二异辛基二苯胺,重量百分比优选为0. 3%。极压抗磨剂是一种重要的油气润滑脂添加剂,大部分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的 化合物。在一般情况下,氯类、硫类可提高油气润滑脂的耐负荷能力,防止金属表面在高负 荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤;而磷类、有机金属盐类具有较高的抗磨能力,可防止或减少 金属表面在中等负荷条件下的磨损。本发明的极压抗磨剂选用二烷基二硫代磷酸盐、二烷 基二硫代氨基甲酸盐、磷酸酯类中的一种或几种。优选使用二烷基二硫代磷酸锌,重量百分 比优选为2% ;还优选使用磷酸三甲苯酯,重量百分比优选为1%。加入防腐蚀剂可以延缓金属部件的腐蚀,本发明的防腐蚀剂选用苯骈三氮唑或二 壬基萘磺酸钡中的一种或两种。单独使用苯骈三氮唑时,苯骈三氮唑的重量百分比优选为 0. 3% ;单独使用二壬基萘磺酸钡时,二壬基萘磺酸钡的重量百分比为0. 5%。本发明的油气润滑脂的生产方法包括如下步骤步骤a)将酯类油和无机稠化剂放入釜中混合,不加热搅拌15min 25min ;步骤b)再向酯类油与无机稠化剂的混合物中加入结构改善剂,不加热搅拌 55min 65min ;步骤c)将步骤b)已得到的混合物升温搅拌,在升温过程中注意控制升温速度防 止涨锅,升温至155°C 165°C,优选恒温50min 70min,再加入固体润滑材料、抗氧剂和防腐蚀剂,搅拌8min 15min ;步骤d)将步骤c)得到的混合物降温至70°C以下,加入极压抗磨剂,然后搅拌 8min 15min ;步骤e)将步骤d)得到的混合物在乳化装置中进行均化,均化装置可以选用胶 体磨,将混合物在胶体磨中循环55min 70min,间隙为35丝 45丝,在循环过程中取样 测定混合物的稠度,若太稠则使用基础油进行调整,使混合物均化至不工作锥入度范围为 440 480,锥入度是衡量润滑脂稠度的指标,是指在规定的负荷、时间和温度条件下锥体 落入试样的深度,单位以0. Imm表示,锥入度值越大,表示润滑脂越软,反之就越硬,测定方 法为国家标准GB/T269-91,不工作锥入度是指试样在润滑脂工作器中不工作测定的锥入 度;步骤f)在15MPa 25MPa下,将均化后得到的油气润滑脂出料。实施例1 步骤a)将重量百分比为86%的三羟甲基丙烷油酸脂和6%的膨润土放入釜中混 合,不加热搅拌20min ;步骤b)再加入重量百分比为2%的乙醇,不加热搅拌60min ;步骤c)将上述得到的混合物升温搅拌,升温至160°C恒温60min,再加入重量百分 比为0. 3%的二苯胺、0. 7%的苯骈三氮唑和3%的胶体石墨,搅拌IOmin ;步骤d)将步骤c)得到的混合物降温至50°C,加入重量百分比为2%的二烷基二 硫代磷酸锌,然后搅拌IOmin ;步骤e)将步骤d)得到的混合物在胶体磨中进行均化循环60min,间隙为40丝,在 循环过程中取样测定混合物的稠度,最后混合物的不工作锥入度为462 ;步骤f)在15MPa下,将均化后得到的油气润滑脂出料。实施例2:步骤a)将重量百分比为87%的三羟甲基丙烷油酸脂和4%的硅胶放入釜中混合, 不加热搅拌18min ;步骤b)再加入重量百分比为2%的乙酸,不加热搅拌55min ;步骤c)将上述得到的混合物升温搅拌,升温至162°C恒温55min,再加入重量百分 比为0. 5%的二异辛基二苯胺、0. 5%的二壬基萘磺酸钡和5%的铝粉,搅拌12min ;步骤d)将步骤c)得到的混合物降温至60°C,加入重量百分比为的磷酸三甲 苯酯,然后搅拌IOmin ;步骤e)将步骤d)得到的混合物在胶体磨中进行均化循环65min,间隙为45丝,在 循环过程中取样测定混合物的稠度,最后混合物的不工作锥入度为458 ;步骤f)在20MPa下,将均化后得到的油气润滑脂出料。实施例3 步骤a)将重量百分比为90%的三羟甲基丙烷油酸脂和2%的石墨放入釜中混合, 不加热搅拌16min ;步骤b)再加入重量百分比为3%的甘油,不加热搅拌65min ;步骤c)将上述得到的混合物升温搅拌,升温至155°C恒温65min,再加入重量百分 比为0. 2%的苯基- α -萘胺、0. 8%的苯骈三氮唑和的胶体石墨,搅拌15min ;
步骤d)将步骤C)得到的混合物降温至50°C,加入重量百分比为3%的二烷基二 硫代氨基甲酸钼,然后搅拌IOmin ;步骤e)将步骤d)得到的混合物在胶体磨中进行均化循环60min,间隙为35丝,在 循环过程中取样测定混合物的稠度,最后混合物的不工作锥入度为471 ;步骤f)在ISMPa下,将均化后得到的油气润滑脂出料。实施例4 步骤a)将重量百分比为80. 7%的三羟甲基丙烷油酸脂和5%的云母放入釜中混 合,不加热搅拌25min;步骤b)再加入重量百分比为3%的苯胺,不加热搅拌60min ;步骤c)将上述得到的混合物升温搅拌,升温至165°C恒温50min,再加入重量百分 比为0. 5%的二苯胺、0. 8%的二壬基萘磺酸钡和5%的铝粉,搅拌IOmin ;步骤d)将步骤C)得到的混合物降温至50°C,加入重量百分比为5%的二戊基二 硫代氨基甲酸锑,然后搅拌IOmin ;步骤e)将步骤d)得到的混合物在胶体磨中进行均化循环60min,间隙为40丝,在 循环过程中取样测定混合物的稠度,最后混合物的不工作锥入度为468 ;步骤f)在15MPa下,将均化后得到的油气润滑脂出料。分别对各实施例制备的油气润滑脂进行性能测试,测试方法为本领域技术人员所 公知,实验结果见表1:表1油气润滑脂性能检测数据
分析项目实施例1实施例2实施例3实施例4不工作锥入度,0.1mm462458471468腐蚀试验(45号钢片, IOO0C, 3h)合格合格合格合格 本发明所制备的油气润滑脂采用生物降解性能好、高低温性能优良的酯类油为基 础油和环境友好的无机稠化剂以及各种添加剂混合组合而成,由表1中数据看出该油气润滑脂具有良好的生物降解性能,不会造成环境污染,且使用温度范围广;添加剂采用极压抗 磨剂和固体润滑材料,油气润滑脂具有良好的挤压抗磨性能,固体润滑材料对摩擦副磨损 部位具有修复功能,见表1中的四球试验数据;由旋转粘度数据和离心分离试验数据可以 看到本发明的油气润滑脂具有良好的低温性能和低温泵送性;由粘附率数据可以看到油气 润滑脂具有良好的粘度性能;由腐蚀试验数据可以看到油气润滑脂具有良好的防锈性能。 该油气润滑脂能满足铁路机车轮缘对润滑脂各项性能的要求,适用于采用油气润滑装置的 润滑系统,如火车、地铁、行车等运输工具的轮缘与轨道的润滑,具有良好的应用前景。
以上对本发明所提供的油气润滑脂及其生产方法进行了详细介绍。本文中应用了 具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本 发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发 明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权 利要求的保护范围内。
权利要求
一种油气润滑脂,其特征在于,包括以下重量百分比的成分酯类油80%~90%;无机稠化剂2%~6%;结构改善剂2%~3%;固体润滑材料1%~5%;抗氧剂0.2%~0.5%;极压抗磨剂1%~5%;防腐蚀剂0.3%~0.8%。
2.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述酯类油为三羟甲基丙烷油酸脂。
3.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述无机稠化剂为膨润土、硅胶、 石墨、炭黑和云母中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述结构改善剂为有机酸、甘油、 醇和胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述固体润滑材料为胶体石墨和 铝粉中的一种或两种。
6.根据权利要求5所述的油气润滑脂,其特征在于,所述固体润滑材料为胶体石墨,重 量百分比为3%,或者所述固体润滑材料为铝粉,重量百分比为1%。
7.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述抗氧剂为二苯胺、苯基-α-萘 胺、二异辛基二苯胺中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的油气润滑脂,其特征在于,所述抗氧剂为二苯胺,重量百分比 为0. 3%,或者所述抗氧剂为二异辛基二苯胺,重量百分比为0. 3%。
9.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代 磷酸盐、二烷基二硫代氨基甲酸盐、磷酸酯类中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的油气润滑脂,其特征在于,所述极压抗磨剂为二烷基二硫代 磷酸锌,重量百分比为2%,或者所述极压抗磨剂为磷酸三甲苯酯,重量百分比为1%。
11.根据权利要求1所述的油气润滑脂,其特征在于,所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑或二 壬基萘磺酸钡中的一种或两种。
12.根据权利要求11所述的油气润滑脂,其特征在于,所述防腐蚀剂为苯骈三氮唑,重 量百分比为0. 3%,或者所述防腐蚀剂为二壬基萘磺酸钡,重量百分比为0. 5%。
13.权利要求1至12中任一项所述的油气润滑脂的生产方法,其特征在于,包括以下步骤步骤a)将酯类油和无机稠化剂混合搅拌; 步骤b)向酯类油与无机稠化剂的混合物中加入结构改善剂,搅拌; 步骤c)将步骤b)得到的混合物升温搅拌,升温至155°C 165°C,加入固体润滑材料、 抗氧剂和防腐蚀剂,搅拌;步骤d)将步骤c)得到的混合物降温至70°C以下,加入极压抗磨剂,搅拌; 步骤e)将步骤d)得到的混合物在均化装置中均化; 步骤f)在15MPa 25MPa下,由均化装置中出料。
14.根据权利要求13所述的油气润滑脂的生产方法,其特征在于,所述步骤e)中的均 化装置为胶体磨,步骤d)得到的混合物在胶体磨中循环55min 70min,间隙为35丝 45丝。
15.根据权利要求13所述的油气润滑脂的生产方法,其特征在于,所述步骤e)中混合 物均化至不工作锥入度范围为440 480。
全文摘要
本发明提供了一种油气润滑脂,包括以下重量百分比的成分酯类油80%~90%;无机稠化剂2%~6%;结构改善剂2%~3%;固体润滑材料1%~5%;抗氧剂0.2%~0.5%;极压抗磨剂1%~5%;防腐蚀剂0.3%~0.8%。本发明提供的油气润滑脂以生物降解性能好、高低温性能优良的酯类油为基础油和环境友好的无机稠化剂以及添加剂混合组成,具有良好的生物降解性能,不会造成环境污染,具有良好的高低温性能和低温泵送性,还具有良好的极压抗磨性能,符合铁路行业对润滑脂要求的发展方向,可以为铁路部门带来较大的经济效益和社会效益,随着我国铁路行业的发展,本发明产品具有良好应用前景。
文档编号C10N50/10GK101921652SQ20101025702
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者卢现菊, 宗明, 康健, 曹毅, 欧阳秋, 毛俊, 罗玉兰, 赵玉贞 申请人:中国石油化工股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1