润滑脂组合物的制作方法
【专利摘要】用于特重载极端压力应用的润滑脂组合物包含主要量的合成基础油、锂复合增稠剂、至少一种极端压力剂和基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量%的二硫化钼。
【专利说明】润滑脂组合物
【技术领域】
[0001 ] 本申请通常涉及用于极端压力应用的润滑脂组合物。
[0002]背景
[0003]对于能够在广泛温度范围内且在极端压力下供应良好磨损性质的高性能润滑脂组合物的需要已经确定下来。
[0004]已经开发了符合用于采矿和非公路施工设备的特重载性能要求的专用润滑脂。这些润滑脂用于其中存在高压的各种应用中，包括在铲斗和装载机上的销和套管、振动筛、粉碎机、传送机和包括在低温下泵送润滑脂穿过长供应管线的重型设备润滑系统。
[0005]远程应用的关键特点在于润滑脂提供优异的低温泵送性和启动性。润滑脂在较高温度下面对的操作条件下不应该软化和流动，从而维持环境安全的产品，但是，在较低温度下还应该展示出良好的低温泵送性。然而，提供温暖天气粘着力或保持力的特点会妨碍低温性能和操作。
[0006]另外，非常希望润滑脂提供优异的极端压力保护作用。该性质是关键的，因为引起最大难题的许多润滑点是销和套管组合件，它们经受振荡运动和冲击加荷。如果润滑脂过度流态化或粘性不足，这种运动会引起润滑剂从接触区损失，导致早期组件失效和高成本的计划外停工期。
[0007]由于对于较高性能的需求不断增加，将希望提供展示出改善的润滑性质且特别是改善的低温泵送性和产品粘着性以及优异的极端压力性能的润滑脂。
`[0008]概述`
[0009]一方面，本 申请人:提供润滑脂组合物，其包含主要量的合成基础油、锂复合增稠剂、至少一种极端压力剂和基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的二硫化钥。
[0010]另一方面，本 申请人:提供制造润滑脂组合物的方法，其包括将主要量的合成基础油、锂复合增稠剂、至少一种极端压力剂和基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的~ 硫化钥共混在一起。
[0011 ] 又一方面，本 申请人:提供润滑轴承、表面及其他润滑过的组件的方法，其包括使用润滑脂组合物，所述润滑脂组合物包含主要量的合成基础油、锂复合增稠剂、至少一种极端压力剂和基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的二硫化钥。
[0012]发明详述
[0013]润滑粘度的油
[0014]润滑脂组合物包含主要量的合成基础油。如在本文中所使用，术语“主要量”是指基础油在所述润滑脂组合物中的浓度为至少约50重量％。基于所述润滑脂组合物的总重量计，基础油在所述润滑脂组合物中的量为50-95重量％，通常为55-90重量％且常常为60-85
重量％。
[0015]合成基础油包括烃油如烯烃低聚物(包括聚a -烯烃基础油)、被卤基取代的烃油、氧化烯聚合物、羧酸和多元醇的酯、多元羧酸和醇的酯、含磷酸的酯、聚合四氢呋喃、基于聚硅氧烷的油及其混合物。[0016]在一个实施方案中，所述合成基础油包含至少一种聚a-烯烃基础油。聚a-烯烃基础油(PAOs)及其制造在本领域中是公知的。PAOs通常衍生自具有约4-约30个碳原子、通常约4-约20个碳原子且常常约6-约16个碳原子的单体。合适的PAOs可包括衍生自1-己烯、1-辛烯、1-癸烯或其混合物的PAOs。这些PAOs在40°C下可具有在5-1500mm2/s范围内的运动粘度。
[0017]在一个实施方案中，所述基础油为在40°C下具有大于IOOmmVs的运动粘度的高粘度基础油。在另一实施方案中，所述基础油为不同基础油的共混物，所述不同的基础油在40°C下都具有大于25mm2/s的运动粘度，其中所述共混物在40°C下具有大于100mm2/s的运动粘度。 [0018]在一个实施方案中，所述基础油在40°C下具有30mm2/s-600mm2/s的运动粘度；在另一实施方案中，所述基础油在40°C下具有100mm2/S-300mm2/S的运动粘度；且在又一实施方案中，所述基础油在40°C下具有150mm2/S-250mm2/S的运动粘度。
[0019]复合皂增稠剂
[0020]除了所述基础油之外，所述润滑脂组合物还包含增稠剂体系，所述增稠剂体系包含C12-C24羟基羧酸的锂皂和C2-C12 二羧酸的锂皂。
[0021]合适的C12-C24羟基羧酸可包括12-羟基硬脂酸、12-羟基蓖麻油酸、12-羟基山嵛酸和10-羟基棕榈酸。在一个实施方案中，所述C12-C24羟基脂肪酸为12-羟基硬脂酸。
[0022]所述C2-C12 二羧酸可为C4-C12或C6-Cltl脂族二羧酸。合适的C2-C12 二羧酸包括乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、庚二酸、壬二酸、十二烷二酸和癸二酸。在一个实施方案中，使用壬二酸或癸二酸。
[0023]在一个实施方案中，锂复合增稠剂在所述润滑脂组合物中的量基于所述润滑脂组合物的总重量计为2-30重量％、5-20重量％或10-15重量％。
[0024]极端压力剂
[0025]合适的极端压力剂的实例包括硫化的动物或植物脂肪或油；硫化的动物或植物脂肪酸酯；含磷的三价或五价酸的完全或部分酯化的酯；硫化的烯烃；二烃基多硫化物；硫化的狄尔斯-阿德耳反应加成物(Diels-Alder adducts);硫化的二环戍二烯；脂肪酸酯与单不饱和烯烃的硫化或共-硫化混合物；脂肪酸、脂肪酸酯和a-烯烃的共-硫化共混物；被官能基取代的二烃基多硫化物；噻醛；噻酮；环硫化合物；含硫缩醛衍生物；萜烯与非环状烯烃的共-硫化共混物和多硫化物烯烃产物；磷酸酯或硫代磷酸酯的胺盐等及其组合。
[0026]所述极端压力剂在所述润滑脂组合物中的量基于所述润滑脂组合物的总重量计在0.25-5重量％范围内，通常在0.5-3重量％范围内。
[0027]二硫化钼
[0028]二硫化钥由于其低摩擦性质而广泛用作固体润滑剂。二硫化钥具有片晶晶格样结构且其可以在滑动表面之间容易地剪切以减少摩擦。所述二硫化钥通常具有约30i!m以下、通常0.1-20 u m的平均原始粒度。
[0029]二硫化钥在所述润滑脂组合物中的量基于所述润滑脂组合物的总重量计为至少5重量％，例如5-20重量％。在其他实施方案中，二硫化钥在所述润滑脂组合物中的量基于所述润滑脂组合物的总重量计在5-15重量％范围内或在5-10重量％范围内。
[0030]仵诜的添加剂[0031]可将各种其他润滑脂添加剂加入所述润滑脂组合物中，其量足以赋予所希望的效果(例如，氧化稳定性、胶粘性等)。合适的添加剂包括杀真菌剂和抗菌剂；着色剂；剪切稳定性添加剂；抗磨剂/抗焊剂；阻燃剂如氧化钙；油性添加剂；防腐剂如碱金属亚硝酸盐，例如亚硝酸钠；防渗油剂如聚丁烯；抑泡剂如甲基丙烯酸烷基酯聚合物和二甲基硅氧烷聚合物；氧化抑制剂如位阻酚或胺，例如苯基-a-萘胺；金属减活剂如双亚水杨基丙二胺、三唑衍生物、噻二唑衍生物、巯基苯并咪唑；复合有机氮和胺；摩擦改进剂；导热添加剂；导电剂；弹性体相容剂；粘度改进剂如聚甲基丙烯酸酯型聚合物、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、水合的苯乙烯-异戊二烯共聚物、聚异丁烯和分散剂型粘度改进剂；降倾点剂如聚甲基丙烯酸甲酯；多效添加剂如硫化的二硫代氨基甲酸氧钥、硫化的有机二硫代磷酸氧钥、氧钥单酸甘油酯(oxymolybdenum monoglyceride)、氧钥二乙基化的酰胺(oxymolybdenum diethylate amide)、胺-钥络合物和含硫的钥络合物等。[0032]也可以加入固体材料如石墨、滑石粉、金属粉末和各种聚合物如聚乙烯蜡以赋予特殊性质。
[0033]件质
[0034]在一个实施方案中，所述润滑脂组合物展示出使用ASTM D2596-10 (“测量润滑脂的极限压力性质的标准试验方法(四球法)(StandardTest Method for Measurement ofExtreme-Pressure Properties of Lubricating Grease (Four-Ball Method)，，)测量的优异的极端压力性质。在该试验中，可进行两项测定:加荷磨损指数和烧结点。
[0035]加荷磨损指数是在所施加的加荷下润滑剂防止磨损的能力的度量。该指数越大，润滑脂的潜在承载性质越好。在一个实施方案中，所述润滑脂组合物具有至少85的加荷磨损指数值；在另一实施方案中，所述润滑脂组合物具有至少100的加荷磨损指数值；在又一实施方案中，所述润滑脂组合物具有至少115的加荷磨损指数值；在又一实施方案中，所述润滑脂组合物具有至少130的加荷磨损指数值。
[0036]烧结点为滑动表面在其下粘住且随后烧结的最低施加负荷的度量，其指示已经超过了润滑脂的极端压力水平。在一个实施方案中，所述润滑脂组合物具有大于500kg，例如至少600kg或至少700kg或至少800kg的烧结点。
[0037]润滑脂组合物在低温(-22 T)下的泵送性使用如在“润滑工程师手册(TheLubrication Engineers Manual)，，,第三版,Association for Iron & Steel Technology,第156-157页,2007中所述的林肯集中润滑系统模拟器(Lincoln Ventmeter)试验方法评价。该试验评价润滑脂在较低温度下流动穿过集中润滑系统的能力。
[0038]实施例:提供以下实施例来说明本发明。然而，应该理解，本发明不限于在这些实施例中描述的特殊情况和细节。
[0039]实施例1
[0040]润滑脂组合物通过将以下组分共混在一起来制备:65.8重量％的PAO基础油的混合物、18.5重量％的Li复合增稠剂、2.5重量％极端压力剂、5.0重量％的MoS2和8.2重量％抗磨及其他常规添加剂。
[0041]实施例2
[0042]将本发明的润滑脂(实施例1)与设计用于非公路应用的多种商业特重载极端压力润滑脂相比较。商业润滑脂A不含MoS2。商业润滑脂B含有5重量％的此32。结果列在表I中。
[0043]表1
[0044]
【权利要求】
1.润滑脂组合物，其包含: a)主要量的合成基础油； b)锂复合增稠剂； c)至少一种极端压力剂；和 d)基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的二硫化钥。
2.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述润滑脂具有通过ASTMD2596-10所测定的至少85的加荷磨损指数值。
3.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述润滑脂具有通过ASTMD2596-10所测定的至少600kg的烧结点。
4.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述合成基础油包含至少一种聚a-烯烃基础油。
5.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述合成基础油在40°C下具有150mm2/s-250mm2/s的运动粘度。
6.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述锂复合增稠剂在所述润滑脂组合物中的浓度基于所述润滑脂组合物的总重量计在2-30重量％范围内。
7.权利要求1的润滑脂组合物，其中所述极端压力剂在所述润滑脂组合物中的浓度基于所述润滑脂组合物的总重量计在0.25-5重量％范围内。
8.制造润滑脂组合物的方法，其包括将以下组分共混在一起: a)主要量的合成基础油； b)锂复合增稠剂； c)至少一种极端压力剂；和 d)基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的二硫化钥。
9.润滑轴承、表面及其他润滑过的组件的方法，其包括使用包含以下组分的润滑脂组合物: a)主要量的合成基础油； b)锂复合增稠剂； c)至少一种极端压力剂；和 d)基于所述润滑脂组合物的总重量计至少5重量％的二硫化钥。
【文档编号】C10M169/04GK103608442SQ201280030783
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年7月27日
【发明者】S·贝雷特, G·L·费根 申请人:雪佛龙美国公司