专利名称：一种轴承润滑脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种润滑脂及其制备方法，尤其涉及一种轴承润滑脂及其制备方法， 特别地，所述润滑脂为一种主要针对深沟球轴承的高温复合锂基润滑脂。
背景技术：
润滑脂是机械设备轴承、齿轮等滑动件润滑时经常使用的润滑剂，在工业生产中占有很重要的地位。微小型到中小型轴承对润滑脂的的使用要求一直在提升，既满足高温的同时也要满足静音的要求，还要达到长寿命或者是终身润滑。
复合锂基润滑脂于1962年问世，发展到现在已成为一类非常重要的润滑脂，年产量所占比例逐年上升。复合锂基润滑脂的是由高分子脂肪酸锂皂和低分子酸锂盐共结晶形成，具有高滴点，具有耐高温性；具有良好的胶体安定性和机械安定性，化学安定性和低温性，可用在高转速的机械轴承上；具有优良的抗水性，可使用在潮湿和与水接触的机械部件上；锂皂稠化能力较强，在润滑脂中添加极压、防锈等添加剂后，制成多效长寿命润滑脂，具有广泛用途。复合锂基润滑脂广泛应用于轧钢厂炉前辊道轴承、汽车轮轴承、重型机械、各种高沮抗磨轴承以及齿轮、涡轮、蜗杆等润滑。
但随着近年来工业的高速发展，机械设备滑动组件工作的环境条件愈来愈苛刻， 对润滑脂高、低温性能，机械安定性能等性能要求也愈来愈严格，以延长润滑脂在苛刻工况下的润滑寿命。现有的锂基润滑脂的使用性能往往不能满足需要。对于添加其他化合物或各种添加剂改善复合锂基脂的使用性能，本领域技术人员做了许多研究。
CN 1796516公开了一种高滴点的锂基润滑脂，含有基础油、C6 C24脂肪酸锂盐稠化剂、二氧化钛。所述的锂基润滑脂具有高滴点(大于280°C )、分油小的特点，且保持了锂基脂的其它优良性能。
CN1212283公开了一种在_55°C +130°C较宽温度范围使用，抗极压和粘附性能优异的特种润滑膏。它以钙皂和锂皂为复合稠化剂，石墨、MoS2、PIFE为固体润滑剂，Sb203、 PbO、TiO2等为辅助固体润滑剂，低分子量聚异丁烯为增粘剂。在矿机、建机、电力机车等多种机械上应用，显示出优异的减磨降阻，延长机械寿命的功能，尤其适用于高负荷低速度、 高寒、高湿等恶劣条件下摩擦副的润滑。
US4897210介绍复合锂基脂的稠化剂由12-羟基硬脂酸的锂皂和对苯二甲酸的二锂盐组成，能提高滴点。
弓丨起轴承噪声的原因很多，主要来自轴承本身，如材质、设计制造、加工精度、内外圈及滚动体的表面形貌和装配等，其次来自所选用的润滑剂。目前，80%以上的轴承都采用润滑脂润滑，因此，开发一种静音润滑脂是非常必要的(润滑脂对轴承噪声影响因素探讨， 刘庆廉，轴承，2001年第I卷23-26)。
CN102757845A公开了一种锂基润滑脂组合物，包括基础油、锂皂稠化剂、烯基丁二酰亚胺类分散剂。所述的润滑脂组合物具有良好的轴承振动性能，可用于中、小型密封轴承中，适用于办公自动化设备和家用电器中的电机轴承的润滑。
CN 101014688公开了一种耐热减噪的润滑脂，包括基础油，长链脂肪酸锂皂和高级脂肪酸和/或高级羟基脂肪酸的锂皂，其在减噪性能方面是生态友好和优异的。
CN101200670公开了一种复合锂基润滑脂，由稠化剂、基础油和添加剂组成，稠化剂由12-羟基硬脂酸锂、二元酸锂和/或硼酸锂组成，摩尔比是I : 0.1 I : 0.1 1，稠化剂和基础油按重量百分比含量分别为6 18%和82 94%，此润滑脂具有高的滴点、良好的高温性能、低温性能、机械安定性、胶体安定性、抗磨极压性等多效性能，特别是对受损伤轴承具有修复功能。
CN101955835A公开了一种复合锂基润滑脂的组合物，所述组合物为在基础油中加入12-羟基硬脂酸锂、壬二酸锂或癸二酸锂和硼酸酸锂和水杨酸锂。采用二步法皂化工艺， 控制一步复合皂化温度、时间，二步碱加入温度，复合共结晶温度时间，以及最高温度的控制制成的四组分复合锂具有较好的粘附性能、高温防漏失性以及高温轴承寿命，综合性能优良，可以满足高温环境设备的润滑和高温集中泵送润滑。
但现有技术中，复合锂基脂的滴点均小于300°C，严重影响了润滑脂的寿命。因此， 如何开发一种同时达到高滴点温度，且耐高温、静音和长寿命的润滑脂，是本领域所面临的一个技术问题。发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种滴点温度高，耐高温、静音和长寿命的润滑脂。本发明所述的润滑脂的滴点> 300°C，且在200°C时，不坍塌、不退色。
本发明是通过如下技术方案实现的
一种轴承润滑脂，包括
(a)由12-羟基硬脂酸锂皂、二元酸锂皂和硼酸锂盐的复合稠化剂；
(b)添加剂；和
(C)基础油;
其中，所述复合稠化剂由12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸与氢氧化锂皂化而成；所述添加剂为抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂、金属钝化剂中的任意I种或至少2种的组合，所属组合例如抗氧剂/防锈剂的组合、极压抗磨剂/金属钝化剂/防锈剂的组合、抗氧剂/防锈剂/极压抗磨剂/金属钝化剂的组合等。
本发明选用12-羟基硬脂酸锂皂、二元酸锂皂和硼酸锂盐复合锂来使得润滑脂达到静音、长寿，且滴点高，耐高温的效果。
复合锂基润滑脂是是由12-羟基硬脂酸与二元酸复合锂皂做稠化剂制成的二元酸可以用壬二酸或癸二酸。复合锂基润滑脂具有很高的滴点(高于260°C)和优良的高温流动性；优良的机械安定性，轴承漏失量少；优良的抗水性、防锈性和氧化安定性；很好的润滑极压性能。
本发明所述轴承润滑脂中添加有硼酸锂盐，其参与复合稠化，能够提高成型润滑脂的滴点和高温性能。
优选地，以基础油的质量为100份计,硼酸的添加量为1-5重量份,优选1-2重量份。硼酸的含量对本发明所述的润滑脂的各种性能起了至关重要的作用，尤其对于润滑脂的滴点和耐高温性能的影响更大，本发明对硼酸的量进行了精确的限定，尤其当硼酸的量在1-2重量份时，其滴点温度高，耐高温性能尤其优良。
优选地，所述硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为(O. 05-0. 15): (O. 15-0. 45) :1，优选(O. 06-0. 12) : (O. 2-0. 4) :1。本发明中，硼酸、二元酸和 12-羟基硬脂酸的质量比典型但非限制性的实例有O. 06:0. 16:1,0. 08:0. 41:1,0. 07:0. 43: I、 O. 11:0. 28:1,0. 13:0. 34:1,0. 14:25:1 等。
优选地，所述氢氧化锂为一水合氢氧化锂和/或氢氧化锂单体；以一水合氢氧化锂的质量计，复合稠化剂中氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的 20-50wt%,例如 22wt%、25wt%、28wt%、33wt%、36wt%、39wt%、42wt%、45wt%、47wt% 等，优选 20-40wt%o
例如，当复合稠化剂中加入的12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸的质量之和为IOOg 时，其中应当加入一水合氢氧化锂的量为20-50g，例如23g、27g、32g、39g、45g、47g等。
优选地，所述二元酸选自C2-C12的脂肪二元酸中的任意I种或至少2种的组合，优选丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二二酸，优选癸二酸；进一步优选癸二酸、 壬二酸。
润滑脂主要由基础油和稠化剂混合，并配以添加剂调和而成。基础油的粘度对润滑脂的粘度起了非常重要的作用，本发明所述基础油40°C运动粘度为20-180mm2/s，例如 22mm2/s、34mm2/s、48mm2/s、67mm2/s、80mm2/s、115mm2/s、137mm2/s> 155mm2/s、167mm2/s、 178mm2/s等，优选60-150mm2/s。本发明对基础油的种类没有特殊的要求，只要能够满足运动粘度的要求即可，优选矿物油、半合成油、合成油中的任意I种或至少2种的组合.
矿物油是从原油中通过物理的方法得到的，炼制较简单，主要包括液体石油和溶剂处理或酸处理的链烷烃、环烷烃或混合的链烷烃/环烷烃类型的矿物润滑油，后者可以通过加氢精制工艺和/或脱蜡进一步精制。本领域技术人员可以根据自己的知识或查阅相关资料获得可用于本发明的矿物油，典型但非限制性的实例为600SN，500SN，350SN，150BS。
合成油的黏度指数比矿物油高，所以黏温特性更好，高温时润滑更充足，低温下流动性好(但室温条件下外观感觉比同级别矿物油稀)，同时合成油是用聚烯类 (Poly-Alfa-Olefine)或酯类(Easter)的化合物所形成的基础油,抗氧化能力强,具有天然的清净剂，所以它能确保润滑脂能使用很长时间，而其性能都不容易衰退。
本发明所述的合成油可以是酯型合成油、烃型合成油或其任意比例的混合物，本领域技术人员也有能力获得其他种类的合成油产品，可采用的合成油的具体实施例为酯型合成油可以是季戊四醇酯、癸二酸二丁酯、己二酸二辛酯、偏苯三酸三辛脂等，烃型合成油可以是烯烃低聚物(ΡΑ0)，例如 PA040、PA025、PA016、PA010、PA08、Shell Group 的 XHVI 合成烃基油等。
半合成油是由矿物机油、全合成油以4:6的关系混合而成，或者用三类的聚脂化物提炼的。同样地，本领域技术人员可以根据自己的知识或查阅相关资料获得可用于本发明的半合成油，典型但非限制性的实例为月桂酸丙二醇酯、甘油与高级脂肪酸的酯例如甘油三油酸酯及他们的混合物。
优选地，以基础油的质量为100份计，抗氧剂的添加量为O. 2-2重量份，例如O. 3 重量份、O. 6重量份、I. I重量份、I. 5重量份、I. 8重量份等，优选O. 2-0. 8重量份。
优选地，所述抗氧剂选自酚型抗氧剂、胺型抗氧剂、酚胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂、二烷基二硫代氨基甲酸盐抗氧剂中的任意I种或至少2种的组合；优选胺型抗氧化剂，进一步优选二苯胺类抗氧剂、酚型抗氧剂中的任意I种或至少2种的组合，特别优选烷基二苯胺、双十二烷基二苯胺、辛基/戊基二苯胺、二辛基二苯胺、2，6- 二叔丁基对甲酚、硫代双酚中的任意I种或至少2种的组合，所述组合例如烷基二苯胺/双十二烷基二苯胺的组合、辛基二苯胺/戊基二苯胺/ 二辛基二苯胺的组合、双十二烷基二苯胺/烷基二苯胺/2，6- 二叔丁基对甲酚的组合等，最优选烷基二苯胺。
优选地，所述防锈剂为磺酸盐防锈剂，优选自磺酸钠盐类、磺酸钡盐类、磺酸钙盐类、磺酸锌盐类、二壬基萘磺酸锌、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸钡盐类中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选石油磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钙、石油磺酸锌或石油二壬基磺酸钡、碱性二壬基萘磺酸钡、中性二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙或二壬基萘磺酸锌中的任意I种或至少2种的组合,最优选碱性二壬基奈磺酸钡。
所述防锈剂的组合的实例有石油磺酸钡/石油磺酸钠的组合、二壬基萘磺酸钙/ 二壬基萘磺酸锌的组合、碱性二壬基萘磺酸钡/ 二壬基萘磺酸钙的组合、石油磺酸钡/石油磺酸锌/二壬基萘磺酸钙的组合等。
优选地，以基础油的质量为100份计，防锈剂的添加量为O. 6-7重量份，例如O. 65 重量份、I. 2重量份、I. 75重量份、2. 23重量份、3. 57重量份、4. 65重量份、5. 8重量份、6. 2重量份、6. 89重量份等，优选1-5重量份。
所述极压抗磨剂选自硫-氮型极压抗磨剂中的任意I种或至少2种的组合，优选自硫代氨基甲酸酯中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选自烷基硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸酯、芳基硫代氨基甲酸酯、烯丙基硫代氨基甲酸酯、吗啡啉二硫代氨基甲酸酯种的任意I种或至少2种的组合，特别优选无灰型二烷基二硫代氨基甲酸酯；
所述极压抗磨剂的组合的实例有二烷基二硫代氨基甲酸酯/芳基硫代氨基甲酸酯的组合、烯丙基硫代氨基甲酸酯/烷基硫代氨基甲酸酯的组合、吗啡啉二硫代氨基甲酸酯/烯丙基硫代氨基甲酸酯/芳基硫代氨基甲酸酯的组合等。
优选地，以基础油的质量为100份计,极压抗磨剂的添加量为O. 6-7重量份,例如 O. 65重量份、I. 2重量份、I. 75重量份、2. 23重量份、3. 57重量份、4. 65重量份、5. 8重量份、6.2重量份、6. 89重量份等，优选1-5重量份。
优选地，金属钝化剂选自苯三唑衍生物和噻二唑衍生物中的任意I种或至少2种的组合，优选苯三唑衍生物；优选地，以基础油的质量为100份计，金属钝化剂的添加量为 O. 03-0. 7重量份，例如O. 04重量份、O. 05重量份、O. 06重量份等，优选O. 05-0. 5重量份。
作为优选技术方案，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分
10齐氧0.2-2防锈剂;剂 i化剂基础油06 7 Oo 7 0.03-0.7 100；和复合稠化剂；
其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 05-0. 15): (O. 15-0. 45) :1，所述一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的 20-50wt%,且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_5wt%。
优选地，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分
0.2-0.8抗氧剂防锈剂金属钝化剂基础油1-51-50.05-0.5!00 -I复合稠化剂；
其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 06-0. 12): (O. 2-0.4) :1，所述一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的 20-40wt%,且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_2wt%。
作为优选地技术方案，本发明所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分
0.2-2碱性二壬基萘磺酸钡二烷基二硫代氨基甲酸酯苯二唑衍生物基础油0.6-7 06 7 0.03-0. !00和复合稠化剂；
其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 05-0. 15): (O. 15-0. 45) :1，所述一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的 20-50wt%,且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_5wt%。
所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分
烷基化二苯胺0.2-0.8.壬基萘磺酸钡 ;二硫代氨基甲酸酯苯三唑衍生 基础油^和 4-5.00011 1X H复合稠化剂；
其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 06-0. 12): (O. 2-0.4) :1，所述一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的 20-40wt%,且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_2wt%。
可选地，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分
况蕃化一本妝碱性二壬基萘磺酸钡 — 院基—■硫代氣基甲酸醋苯三唑衍生物基础油硼酸0.6 3.75 3 7 >酸12-羟基硬脂酸一水合氢氧化锂或，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分烷基化:.壬基萘磺酸钡硫代氨基甲酸酯苯三唑衍生物基础油硼酸癸二酸12-经基硬脂酸100 和 2.1257.521.25750 6 25 2、0.5100；和1.3513.---水合氢氧化锂4.7。本发明的目的之二在于提供一种如本发明目的之一所述的轴承润滑脂的制备方法，所述方法包括如下步骤
(I)向反应釜中加入30-40%配方量基础油，加入12-羟基硬脂酸和30-40%配方量氢氧化锂，反应得12-羟基硬脂酸锂皂；
(2)继续加入硼酸和30-40%配方量氢氧化锂，反应得硼酸锂盐；
(3)继续加入30-40%配方量基础油、二元酸和剩余氢氧化锂，反应得二元酸锂皂；
(4)加入剩余基础油和配方量添加剂，均质得润滑脂；13
其中，一水合氢氧化锂的加入，以一水合氢氧化锂水溶液的形式加入，一水合氢氧化锂与水的比例是1:7-12，优选1:7-10 ；
作为优选技术方案，所述方法包括如下步骤
(I)向反应釜中加入30-40%配方量的基础油，加热升温至70-100°C，例如72°C、 74°C、77°C、81°C、84°C、88°C、92°C、95°C、97°C等，然后加入12-羟基硬脂酸溶解充分；然后升温至90-105°C时，例如升温至92°C、95°C、97°C、100°C、103°C等，向反应釜中缓慢加入 30-40%配方量的一水合氢氧化锂,进行阜化反应；
(2)待反应体系达到适当稠度后，向反应釜中加入配方量的硼酸，并继续加入 30-40%配方量的一水合氢氧化锂,直至加完；
(3)升温至140-160°C脱水，例如升温至142°C、148°C、155°C、158°C等，加入配方量的二元酸，然后加入30-40%配方量的基础油使体系降温至95-110°C，例如降温至96°C、 102°C、108°C等；将剩余的一水合氢氧化锂加入反应釜，进行皂化反应；
(4)继续升温至210-230°C脱水，例如升温至212°C、218°C、225°C、228°C等，在最高炼制温度点恒温5-10min，加入剩余的基础油循环冷却，加入配方量的添加剂均质得润滑
其中，一水合氢氧化锂的加入，以一水合氢氧化锂水溶液的形式加入，所述一水合氢氧化锂与水的比例为 I (7-12)，例如 1:7. 2、1:8. 3、1:8. 8、1:9. 2、1:9. 5、1:10、1:11. 4 等，优选 I: (7-10)。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
(I)本发明提供的轴承润滑脂的滴点温度高，滴点温度> 300°C，且在200°C时，不坍塌、不退色；且在氧化安定性和胶体安定性方面有突出的表现，用于轴承可以大大延长使用寿命；
(2)本发明提供的轴承润滑脂有优秀的耐高温性能，能满足轴承长时间的高温运转寿命，采用全合成油，更能满足-60-200°C，宽的使用温度；
(3)本发明的润滑脂用于深沟球轴承，能达到降噪的效果；适用于要求高温且有静音要求的环境中使用的轴承，还具备相当长的使用寿命。
图I是实施例I得到的轴承润滑脂的状态；
图2是实施例I得到的轴承润滑脂经高温烘烤后的状态；
图3是对比例得到的轴承润滑脂的状态；
图4是对比例得到的轴承润滑脂经高温烘烤后的状态。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例I
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)将300g的基础油(600SN矿物油)加热到升温至70-100°C，加入85gl2_羟基硬脂酸溶解充分；升温至90-105°C时，缓慢加入含有氢氧化锂8. 55g的水溶液，进行皂化反
(2)待反应体系达到适当稠度后，将8. 5g硼酸加入共同反应，继续加入7g氢氧化锂的水溶液，直至加完；
(3)升温至140_160°C脱水，加入癸二酸30g和补加IOOg冷基础油，体系降温至 95-110°C ;再次加入含氢氧化锂14. 4g的水溶液,进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至210_230°C，在最高炼制温度点恒温5_10分钟，加入剩余 IOOg冷基础油冷却，加入烧基化二苯胺2. 4g,苯三唑衍生物2g,石油磺酸钡15g, 二硫代氨基甲酸酯15g均化成脂。
实施例2
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)反应釜I进入50kg的基础油(600SN基础油)加热到升温至70-100°C，加入13.5kgl2-羟基硬脂酸溶解充分，经过滤进入皂化釜内，用IOkg基础油清洗反应釜，并转入皂化釜；物料升温至90-105°C时缓慢加入含有氢氧化锂2. 46kg的水溶液进行皂化反应；
(2)待反应体系达到适当稠度后，将I. 35kg硼酸加入共同反应，继续加入剩余氢氧化锂的水溶液，直至加完；
(3)升温至140_160°C脱水,加入癸二酸4. 7kg溶解完全,加入20kg基础油，降温至95-110°C ;再次加入含氢氧化锂2. 28kg的水溶液进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至210_230°C恒温10分钟，打入调和釜内，用20kg基础油清洗皂化釜，并转入调和釜内，待物料温度降至135°C时，依次加入添加剂烷基化二苯胺 O. 6kg,苯三唑衍生物O. 5kg,石油磺酸钡2. 5kg, 二硫代氨基甲酸酯2. 5kg循环剪切,均化成脂。
实施例3
本实施例选用合成基础油，选用聚α烯烃和酯类混合油(V: ν=1:1)，稠化剂和添加剂的量以及制备方法与实施例I相同，制成的润滑脂有更好的使用性能和使用寿命。
实施例4
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)将40kg的基础油(600SN矿物油)加热到升温至80°C，加入20kg 12-羟基硬脂酸溶解充分；升温至95°C时，缓慢加入含有一水合氢氧化锂I. 92kg的水溶液，进行皂化反应;
(2)待反应体系达到适当稠度后，将Ikg硼酸加入共同反应，继续加入含有一水合氢氧化锂I. 92kg的水溶液，直至加完；
(3)升温至150°C脱水，加入庚二酸3kg，然后加入40kg冷基础油，体系降温至 IOO0C ;再次加入含一水合氢氧化锂O. 96kg的水溶液,进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至220°C，在220°C恒温8min，加入20kg基础油循环冷却， 加入2，6- 二叔丁基对甲酚O. 2kg，噻二唑衍生物O. 03kg，碱性二壬基萘磺酸钡7kg，二甲基二硫代氨基甲酸酯O. 6kg均化成脂；
其中，基础油的加入总量为100kg，一水合氢氧化锂的加入总量为4. 8kg，所述基础油40°C运动粘度为180mm2/s ；
所述复合稠化剂中，硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为O. 05:0. 15:1，一水合氢氧化锂的添加量为基础油总质量的20wt%。
实施例5
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)将35kg的基础油(聚α烯烃和酯类合成油的混合油(ν:ν=1:1))加热到升温至70°C，加入33. 33kg 12-羟基硬脂酸溶解充分；升温至90°C时，缓慢加入含有一水合氢氧化锂10. 68kg的水溶液,进行阜化反应；
(2)待反应体系达到适当稠度后，将5kg硼酸加入共同反应，继续加入含一水合氢氧化锂10. 68kg的水溶液，直至加完；
(3)升温至140°C脱水，加入癸二酸15kg，然后加入40kg冷基础油，体系降温至 95 0C ;再次加入含一水合氢氧化锂5. 34kg的水溶液,进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至230°C，在230°C恒温lOmin，加入25kg基础油循冷却，加入二辛基二苯胺2kg，苯三唑衍生物O. 7kg，二壬基萘磺酸钙O. 3kg，二壬基萘磺酸钠O. 3kg， 二硫代氨基甲酸酯7kg均化成脂；
其中，所述基础油的加入总量为100kg，一水合氢氧化锂的加入总量为26. 7kg，基础油40°C运动粘度为20mm2/s ；
所述复合稠化剂中，硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为O. 15:0. 45:1，一水合氢氧化锂的添加量为复合稠化剂总量的50wt%。
实施例6
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)将30kg的基础油(600SN矿物油)加热到升温至100°C，加入23kg 12-羟基硬脂酸溶解充分；升温至105°C时，缓慢加入含有一水合氢氧化锂3. Ikg的水溶液，进行皂化反应;
(2)待反应体系达到适当稠度后，将2kg硼酸加入共同反应，继续加入含有一水合氢氧化锂3. 5kg的水溶液，直至加完；
(3)升温至160°C脱水，加入癸二酸6. 9kg和补加40kg冷基础油，体系降温至 IlO0C ;再次加入含一水合氢氧化锂2. 97kg的水溶液,进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至210°C，在210°C恒温lOmin，加入30kg基础油循冷却，加入烧基化二苯胺O. 2kg,苯三唑衍生物O. 5kg,石油磺酸钡5kg, 二硫代氨基甲酸酯5kg均化成脂；
其中，所述基础油的加入总量为100kg，一水合氢氧化锂的加入总量为9. 57kg，基础油40°C运动粘度为60mm2/s ；
所述复合稠化剂中，硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为O. 087:0. 3:1，一水合氢氧化锂的添加量为复合稠化剂总量的30wt%。
实施例7
一种轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤
(I)将38kg的基础油(聚α烯烃和酯类合成油的混合油(v : ν=2:1))加热到升温至83°C，加入12. 5kg 12-羟基硬脂酸溶解充分；升温至98°C时，缓慢加入含有一水合氢氧化锂2. 76kg的水溶液，进行皂化反应；
(2)待反应体系达到适当稠度后，将I. 5kg硼酸加入共同反应，继续加入含有一水合氢氧化锂3. 04kg的水溶液，直至加完；
(3)升温至152°C脱水，加入癸二酸5kg和补加38kg冷基础油，体系降温至105°C; 再次加入含一水合氢氧化锂I. 8g的水溶液,进行皂化复合反应；
(4)继续加热脱水升温至217°C，在最高炼制温度点恒温6min，加入24kg基础油循冷却，加入烷基化二苯胺O. 8kg，苯三唑衍生物O. 05kg，石油磺酸钡1kg，二硫代氨基甲酸酯 Ikg均化成脂；
其中，所述基础油的加入总量为100kg，一水合氢氧化锂的加入总量为7. 6kg，基础油40°C运动粘度为150mm2/s ；
所述复合稠化剂中，硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为O. 12:0.4:1，一水合氢氧化锂的添加量为复合稠化剂总量的40wt%。
对比例
本对比例是现有普通复合锂基轴承润滑脂的制备方法，具体步骤如下
将300g的600SN矿物油加热到升温至70-100°C，加入85gl2_羟基硬脂酸溶解充分，90-105°C时缓慢加入含有12. 7g氢氧化锂的水溶液进行皂化反应，直至加完脱水升温至140-160°C，加入30g癸二酸和补加IOOg冷基础油，体系降温至100_110°C，再次加入14.5g氢氧化锂的水溶液进行皂化复合反应，继续加热脱水升温至190-220°C,在最高炼制温度点恒温5-10分钟，冷却，加入添加剂和余量基础油均化成脂。
性能测试
对实施例1-3和对比例给出的轴承润滑脂进行性能测试，具体结果见表I :
高温轴承静态卡死实验在6203轴承中注入Ig左右油脂，匀脂后静态放置在需测试温度点的恒温干燥箱，定时看轴承转动情况，直至卡死时间；
表I实施例1-3和对比例给出的轴承润滑脂的性能测试结果
权利要求
1.一种轴承润滑脂，其特征在于所述轴承润滑脂包括 Ca)由12-羟基硬脂酸锂皂、二元酸锂皂和硼酸锂盐的复合稠化剂； (b)添加剂；和 (C)基础油； 其中，所述复合稠化剂由12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸与氢氧化锂皂化而成；以基础油的质量为100份计,硼酸的添加量为1-5重量份； 其中，所述添加剂为抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂、金属钝化剂中的任意I种或至少2种的组合。
2.如权利要求I所述的轴承润滑脂，其特征在于，以基础油的质量为100份计，硼酸的添加量为1_2重量份； 优选地，所述硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸的质量比为(O. 05-0. 15):(O. 15-0. 45) :1，优选(O. 06-0. 12) : (O. 2-0. 4) :1 ； 优选地，所述氢氧化锂为一水合氢氧化锂和/或氢氧化锂单体；以一水合氢氧化锂的质量计，复合稠化剂中氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的20-50wt%,优选 20-40wt% ； 优选地，所述二元酸选自C2-C12的脂肪二元酸中的任意I种或至少2种的组合，优选丁二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、十二二酸，优选癸二酸；进一步优选癸二酸、壬二酸。
3.如权利要求I或2所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述基础油包括矿物油、半合成油、合成油中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述基础油40°C运动粘度为20-180mm2/s，优选60-150mm2/s ； 优选地，所述合成油为酯型合成油、烃型合成油或其任意比例的混合物。
4.如权利要求1-3之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，以基础油的质量为100份计，抗氧剂的添加量为O. 2-2重量份，优选O. 2-0. 8重量份； 优选地，所述抗氧剂选自酚型抗氧剂、胺型抗氧剂、酚胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂、二烷基二硫代氨基甲酸盐抗氧剂中的任意I种或至少2种的组合；优选胺型抗氧化剂，进一步优选二苯胺类抗氧剂、酚型抗氧剂中的任意I种或至少2种的组合，特别优选烷基二苯胺、双十二烷基二苯胺、辛基/戊基二苯胺、二辛基二苯胺、2，6- 二叔丁基对甲酚、硫代双酚中的任意I种或至少2种的组合，最优选烷基二苯胺。
5.如权利要求1-4之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述防锈剂为磺酸盐防锈剂，优选自磺酸钠盐类、磺酸钡盐类、磺酸钙盐类、磺酸锌盐类、二壬基萘磺酸锌、二壬基萘磺酸钙、二壬基萘磺酸钡盐类中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选石油磺酸钡、石油磺酸钠、石油磺酸钙、石油磺酸锌或石油二壬基磺酸钡、碱性二壬基萘磺酸钡、中性二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙或二壬基萘磺酸锌中的任意I种或至少2种的组合，最优选碱性二壬基萘磺酸钡； 优选地，以基础油的质量为100份计，防锈剂的添加量为O. 6-7重量份,优选1-5重量份。
6.如权利要求1-5之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂选自硫-氮型极压抗磨剂中的任意I种或至少2种的组合，优选自硫代氨基甲酸酯中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选自烷基硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸酯、芳基硫代氨基甲酸酯、烯丙基硫代氨基甲酸酯、吗啡啉二硫代氨基甲酸酯种的任意I种或至少2种的组合，特别优选无灰型二烷基二硫代氨基甲酸酯；优选地，以基础油的质量为100份计，极压抗磨剂的添加量为O. 6-7重量份,优选1-5重量份； 优选地，金属钝化剂选自苯三唑衍生物和噻二唑衍生物中的任意I种或至少2种的组合，优选苯三唑衍生物；优选地，以基础油的质量为100份计，金属钝化剂的添加量为O.03-0. 7重量份，优选O. 05-0. 5重量份。
7.如权利要求1-6之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分抗氧剂0 2 2防锈剂06 7 极压抗磨剂0.6-7 金属钝化剂0.03-0.7 基础油100和 复合稠化剂； 其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 05-0. 15): (O. 15-0. 45):1,且一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的20-50wt%，且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_5wt% ； 优选地，所述轴承润滑脂按重量百分含量包括如下组分 抗氧剂0.2 O 8 防诱剂1-5 极压抗磨剂1-5金属钝化剂0.05-0.5基础油100；和 复合稠化剂； 其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 06-0. 12) : (O. 2-0. 4) : 1，且一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的20-40wt%，且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的I-2wt%。
8.如权利要求1-7之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述轴承润滑脂按重量百分含量包括如下组分烷基化二苯胺0.2-2 碱性二壬基萘磺酸钡0.6-7 — 炼基—·硫代氣基甲酸酷0.6-7苯二唑衍生物0.03-0.7 基础油100和 复合稠化剂； 其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 05-0. 15): (O. 15-0. 45):1,且一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的20-50wt%，且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的l_5wt% ； 所述轴承润滑脂按重量百分含量包括如下组分烷基化二苯胺0.2-0.8碱性二壬基萘磺酸钡1-5二烷基二硫代氨基甲酸酯1-5苯三唑衍生物0.05-0.5基础油100；和 复合稠化剂； 其中，所述复合稠化剂由硼酸、二元酸、12-羟基硬脂酸和一水合氢氧化锂皂化而成，所述复合稠化剂中硼酸、二元酸和12-羟基硬脂酸按质量比为(O. 06-0. 12) : (O. 2-0. 4) : 1，所述一水合氢氧化锂的添加量为12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸之和的20-40wt%，且复合稠化剂中硼酸的添加量为基础油添加量的I-2wt%。
9.如权利要求1-8之一所述的轴承润滑脂，其特征在于，所述轴承润滑脂按重量份数包括如下组分烷基化二苯胺0.6 碱性二壬基萘磺酸钡3.75 — 焼基一■硫代氣基甲酸酷3.7^ 苯三唑衍生物O 基础油100和 硼酸2.125 癸二酸7.5 12-羟基硬脂酸21.25 一水合氢氧化锂 5 或，所述轴承润滑脂按重量百分含量包括如下组分 烷基化二苯胺0.6 碱性二壬基萘磺酸钡2.5 二烷基二硫代氨基甲酸酯2.5 苯三唑衍生物0.5 基础油100;和 碼酸1.35 癸二酸4.5 12-轻基硬脂酸13 5 一水合氢氧化锂4.7。
10.一种如权利要求1-9之一所述的轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 (1)向反应釜中加入30-40%配方量基础油，加入12-羟基硬脂酸和30-40%配方量氢氧化锂，反应得12-羟基硬脂酸锂皂； (2)继续加入硼酸和30-40%配方量氢氧化锂，反应得硼酸锂盐； (3)继续加入30-40%配方量基础油、二元酸和剩余氢氧化锂，反应得二元酸锂皂； (4)加入剩余基础油和配方量添加剂，均质得润滑脂； 其中，一水合氢氧化锂的加入，以一水合氢氧化锂水溶液的形式加入，一水合氢氧化锂与水的比例是1:7-12，优选1:7-10 ；优选地，所述方法包括如下步骤 (O向反应釜中加入30-40%配方量的基础油，加热升温至70-100°C，然后加入12-羟基硬脂酸溶解充分；然后升温至90-105°C时，向反应釜中缓慢加入30-40%配方量的一水合氢氧化锂，进行阜化反应； (2)待反应体系达到适当稠度后，向反应釜中加入配方量的硼酸，并继续加入30-40%配方量的一水合氢氧化锂，直至加完； (3)升温至140-160°C脱水，加入配方量的二元酸，然后加入30-40%配方量的基础油使体系降温至95-110°C ;将剩余的一水合氢氧化锂加入反应釜，进行皂化反应； (4)继续升温至210-230°C脱水，在最高炼制温度点恒温5-10min，加入剩余的基础油循环冷却，加入配方量的添加剂均质得润滑脂； 其中，一水合氢氧化锂的加入，以一水合氢氧化锂水溶液的形式加入，一水合氢氧化锂与水的比例是1:7-12，优选1:7-10。
全文摘要
本发明涉及一种轴承润滑脂，包括(a)由12-羟基硬脂酸锂皂、二元酸锂皂和硼酸锂盐的复合稠化剂；(b)添加剂；和(c)基础油；其中，所述复合稠化剂由12-羟基硬脂酸、二元酸、硼酸与氢氧化锂皂化而成；以基础油的质量为100份计，硼酸的添加量为1-5重量份；其中，所述添加剂为抗氧剂、防锈剂、极压抗磨剂、金属钝化剂中的任意1种或至少2种的组合。本发明提供的轴承润滑脂的滴点温度≥300℃，且在200℃时，不坍塌、不退色；具有长寿、静音、耐高温的特性。
文档编号C10M169/00GK102977978SQ20121049161
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者张燕, 李青, 江良所, 沈浩, 王晓杰 申请人:无锡意格尔润滑科技股份有限公司