一种钢丝绳维护剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢丝绳维护剂及其制备方法，该钢丝绳维护剂由包括如下重量百分比的原料制备得到：基础油：70～95%；基础脂：3～8%；增稠剂：2～8%；防锈剂：0.5～2%；抗氧剂：0.5～2%；胶体石墨：0.1～0.3%；纳米二硫化钼：0.1～0.3%；所述原料的重量百分比之和为100%；所述基础脂由包括如下重量百分比的原料制备得到：矿物基础油：65.0～90%；十二羟基硬脂酸：7～12%；癸二酸：2.0～6.0%；氢氧化锂：2.0～5.0%；抗氧剂：0.1～0.5%；所述基础脂的原料的重量百分比之和为100%。本发明钢丝绳维护剂具有良好高低温性能，且具有良好极压、防锈、防腐的性能。
【专利说明】一种钢丝绳维护剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢丝绳防护【技术领域】，具体的说是一种用于钢丝绳润滑与防护的维护剂及其制备方法。
【背景技术】 [0002]钢丝绳在制造过程中，钢丝绳已涂覆好润滑脂。但是在使用开始后，由于受张力的作用和压力的影响，钢丝绳内部的油脂，特别是绳芯中的油脂会浮出表面，导致其内部油含量减少。另外，外部环境的影响，如接触雨水也会造成油脂逐渐损耗。为了保持钢丝绳的良好状态，达到长期使用的目的，钢丝绳在工作中须进行维护润滑。实践已经证明，通过定期涂脂以及选择适宜的润滑材料，可以使钢丝绳寿命延长2~3倍，特别是在恶劣苛刻条件下工作的钢丝绳，其寿命延长更为显著。因此，对钢丝绳使用过程中维护剂的研究是十分必要的。
[0003]在国外的相关产品中，日本东京制纲株式会社进行了系统研究并开发了钢丝绳维护润滑脂系列产品，并将产品进行了多种分类，其中包括标准型润滑脂、侵透型润滑脂、粘着型润滑脂、软型润滑脂、溶剂稀释型润滑脂、喷雾型润滑脂以及低温、高温、高负荷、电梯等场合使用的润滑脂。国内的诸多产品为了达到防护效果，往往在施油过程中使钢丝绳表面黏附较多油脂，其优点是:(I)较厚的油膜可对钢丝绳表面钢丝起到很好的防腐保护，使其免遭有害介质对钢丝的侵蚀；(2)有效减小钢丝绳与滑轮表面之间的摩擦；(3)有效减小钢丝绳进(出)滑轮因为存在偏角而引起的转动，保持钢丝绳的结构稳定。但缺点是钢丝绳表面黏附油脂过多会因为使用环境的不适，导致钢丝绳在使用过程中表面油脂出现滑落或龟裂，轻则先天涂覆油脂不能起到对钢丝绳的润滑与保护作用，并造成对作业环境污染，重则如果滑落油脂进入车系统，将影响作业安全。溶剂稀释型润滑脂可以避免上述情况，在钢丝绳表面形成较薄油膜，但这种类型润滑脂中含有易燃溶剂，在使用时要十分注意防火、通风，并在常温下进行作业操作。因此，使用溶剂型润滑脂会给使用方带来一定的危险性。
[0004]中国专利CN 1854270A报道了一种用于钢丝绳防护的润滑脂及其制备方法，提供的钢丝绳是一种对环境友好、不依赖于石油原料、生物降解性能优良的钢丝绳用润滑脂。可在钢丝绳制造过程中涂于钢丝绳表面，但不能用于运行中钢丝绳的润滑和防护。
[0005]专利CN 102250670A报道了一种钢丝绳专用润滑脂组合物，其特点在于采用了高粘度抽出油的混配基础油制成特定稠度的半流体钢丝绳润滑脂，提高了产品的黏附性和渗透性。但抽出油作为润滑油基础油生产的副产品，虽然具有高粘度的特性，但由于其芳烃成分高，造成这种油的倾点较高，一般在15°C以上，这就使得这种半流体润滑脂的低温性能较差，限制其在低温环境中的应用。
[0006]为了克服上述产品存在的缺陷，本发明以优质合成油和深度精制矿物油为基础油，复合锂基脂为基础脂，添加了增稠剂、防锈剂、极压剂等，制备出具有良好高低温性能的半流体钢丝绳维护剂，并且在其极压、防锈、防腐蚀方面均具有良好效果，从而具有重要的应用前景。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是以优质合成油和深度精制矿物油为基础油，复合锂基脂为基础月旨，加入多种添加剂，制备出具有良好高低温性能，且具有良好极压、防锈、防腐的半流体钢丝绳维护剂。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0009]一种钢丝绳维护剂，该钢丝绳维护剂由包括如下的原料制备得到:基础油、基础月旨、增稠剂、防锈剂、抗氧剂、胶体石墨和纳米二硫化钥，其中基础脂由包括如下的原料制备得到:矿物基础油、十二羟基硬脂酸、癸二酸、氢氧化锂和抗氧剂。
[0010]具体地，该钢丝绳维护剂的原料及原料的重量百分比为:基础油:70~95% ;基础脂:3~8% ;增稠剂:2~8% ;防锈剂:0.5~2% ;抗氧剂:0.5~2% ;胶体石墨:0.I~0.3% ；纳米二硫化钥:0.1~0.3% ;所述原料的重量百分比之和为100% ;其中基础脂的原料及原料的重量百分比为:矿物基础油:65.0~90% ;十二羟基硬脂酸:7~12% ;癸二酸:2.0~
6.0% ;氢氧化锂:2.0~5.0% ;抗氧剂:0.1~0.5% ;所述原料的重量百分比之和为100%。
[0011]具体地，该钢丝绳维护剂的原料及原料的重量百分比为:基础油:82~91% ;基础脂:6~8% ;增稠剂:2~4% ;防锈剂:0.5~2% ;抗氧剂:0.5~1% ;胶体石墨:0.I~0.3% ；纳米二硫化钥:0.1~0.3% ;所述原料的重量百分比之和为100% ;其中基础脂的原料及原料的重量百分比为:矿物基础油:75.0~85% ;十二羟基硬脂酸:8~12% ;癸二酸:2.0~5.0% ;氢氧化锂:2.0~4.0% ;抗氧剂:0.1~0.5% ;所述原料的重量百分比之和为100%。
[0012]优选地，所述的基础油是一种或两种以上不同粘度等级基础油的混合物，100°C的运动粘度为25~50mm2/s。可以是矿物油、合成油或是两种混合油。优选地，所述的基础油为PA0-40和PA0-10的混合物。
[0013]优选地，所述的增稠剂为聚异丁烯、乙丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯的一种或两种以上的混合物。
[0014]优选地，所述的防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钙中的一种。
[0015]优选地，所述钢丝绳维护剂的原料中抗氧剂为二苯胺、N-苯基-α -萘胺、烷基酚、二叔丁基甲酚中的一种或两种以上的混合物。更优选地，所述抗氧剂为二苯胺。
[0016]优选地，所述基础脂的原料中抗氧剂为二苯胺、N-苯基- α -萘胺、烷基酚、二叔丁基甲酚中的一种或两种以上的混合物。更优选地，所述抗氧剂为二苯胺。
[0017]优选地，所述的矿物基础油是一种或两种以上不同粘度等级基础油的混合物，100°C的运动粘度为12~25mm2/s。
[0018]其中，十二羟基硬脂酸、癸二酸、氢氧化锂、胶体石墨和纳米二硫化钥为市售商品。
[0019]本发明提供了上述钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0020]I)将基础油和基础脂加热至80~90°C，混合均匀；
[0021]2)将抗氧剂、防锈剂、胶体石墨、纳米二硫化钥以及增稠剂依次加入步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在80~90°C ;
[0022]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理，即得该钢丝绳维护剂。
[0023]其中基础脂的制备方法，包括如下步骤:[0024]I)将矿物基础油、十二羟基硬脂酸、癸二酸混合，并在100~110°C下保持搅拌至原料全部溶解；
[0025]2)将氢氧化锂用水全部溶解，取出1/3碱液加入步骤I)所得物料中，控制反应温度在100~110°C下反应5~IOmin后再将剩余部分的碱液加入，维持反应温度，搅拌60~70min ；
[0026]3)将步骤2)所得物料升温至150~160°C，加入抗氧剂后继续升温至210~220°C进行高温炼制，保持5~IOmin ；
[0027]4)当物料降温至80°C以下进行三辊机研磨均化，即得。
[0028]通过实施以上技术方案，本发明具有以下技术效果:以优质合成油和深度精制矿物油为基础油，复合锂基脂为基础脂，加入多种添加剂，制备出具有良好高低温性能，且具有良好极压、防锈、防腐的半流体钢丝绳维护剂。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
[0030]实施例1
[0031]一种钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0032]基础脂的制备:
[0033]I)将400g基础油600SN、50g十二羟基硬脂酸、15g癸二酸混合，并在100°C下保持搅拌至原料全部溶解；
[0034]2)将13.5g氢氧化锂用水全部溶解，取出1/3碱液加入上述物料中，控制反应温度在100°C下反应10min后再将剩余部分的碱液加入上述物料中，维持反应温度，搅拌60min。
[0035]3)将上述物料升温至150°C，加入3.Sg 二苯胺抗氧剂后继续升温至210°C进行高温炼制，保持IOmin。
[0036]4)当物料降温至80°C以下进行三辊机研磨均化，即制得基础脂。
[0037]钢丝绳维护剂的制备:
[0038]I)将480g基础油(300g PA0-40和180g PA0-10的混合物)和35g上述基础脂加热至80°C，混合均匀；
[0039]2)将3.1g 二苯胺、5.2g石油磺酸钡、Ig胶体石墨、Ig纳米二硫化钥以及15.6g聚异丁烯增稠剂依次加入到步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在90°C ；
[0040]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理。
[0041]将其性能列于表1。
[0042]实施例2
[0043]一种钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0044]I)将480g基础油(150BS矿物油)和35g实施例1中制备的基础脂加热至80°C，混合均匀；
[0045]2)将3.1g 二苯胺、5.2g石油磺酸钡、Ig胶体石墨、Ig纳米二硫化钥以及15.6g聚异丁烯增稠剂依次加入到步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在90°C ；
[0046]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理。
[0047]将其性能列于表1。[0048]实施例3
[0049]一种钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0050]I)将480g基础油(300g PA0-40和180g PA0-10的混合物)和35g实施例1中制备的基础脂加热至80 °C，混合均匀；
[0051]2)将3.1g 二苯胺、5.2g石油磺酸钡、Ig胶体石墨、Ig纳米二硫化钥以及15.6g乙丙烯共聚物增稠剂依次加入到步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在90°C ；
[0052]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理。
[0053]将其性能列于表1。
[0054]对比实施例1
[0055]一种钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0056]I)将480g基础油(150BS)和35g实施例1中制备的基础脂加热至80°C，混合均匀；
[0057]2)将3.1g 二苯胺、5.2g石油磺酸钡、Ig胶体石墨以及15.6g聚异丁烯增稠剂依次加入到步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在90°C ；
[0058]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理。
[0059]将其性能 列于表1。
[0060]对比实施例2
[0061]一种钢丝绳维护剂的制备方法，包括以下步骤:
[0062]I)将480g基础油(150BS)和35g实施例1中制备的基础脂加热至80°C，混合均匀；
[0063]2)将3.1g 二苯胺、5.2g石油磺酸钡、Ig纳米二硫化钥以及15.6g聚异丁烯增稠剂依次加入到步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在90°C ；
[0064]3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理。
[0065]将其性能列于表1。
[0066]实施例1、2、3，以及对比实施例1、2制备所得成品的理化性能分析结果见表1。
[0067]表1各实施例润滑脂的理化性能检测数据
[0068]
【权利要求】
1.一种钢丝绳维护剂，其特征在于:该钢丝绳维护剂由包括如下重量百分比的原料制备得到:基础油:70~95% ;基础脂:3~8% ;增稠剂:2~8% ;防锈剂:0.5~2% ;抗氧剂:.0.5~2% ;胶体石墨:0.1~0.3% ;纳米二硫化钥:0.1~0.3% ;所述原料的重量百分比之和为100% ;所述基础脂由包括如下重量百分比的原料制备得到:矿物基础油:65.0~90% ；十二羟基硬脂酸-J~12% ;癸二酸:2.0~6.0% ;氢氧化锂:2.0~5.0% ;抗氧剂:0.1~.0.5% ;所述基础脂的原料的重量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述钢丝绳维护剂，其特征在于:该钢丝绳维护剂的原料及原料的重量百分比为:基础油:82~91% ;基础脂:6~8% ;增稠剂:2~4% ;防锈剂:0.5~2% ;抗氧剂:0.5~1% ;胶体石墨:0.1~0.3% ;纳米二硫化钥:0.1~0.3% ;所述原料的重量百分比之和为100% ;其中基础脂的原料及原料的重量百分比为:矿物基础油:75.0~85% ;十二羟基硬脂酸:8~12% ;癸二酸:2.0~5.0% ;氢氧化锂:2.0~4.0% ;抗氧剂:0.1~0.5% ；所述原料的重量百分比之和为100%。
3.根据权利要求1或2所述钢丝绳维护剂，其特征在于:所述的基础油是一种或两种以上不同粘度等级基础油的混合物，100°c的运动粘度为25~50mm2/s。优选地，所述的基础油为PA0-40和PAO-1O的混合物。
4.根据权利要求1或2所述钢丝绳维护剂，其特征在于:所述的增稠剂为聚异丁烯、乙丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1或2所述钢丝绳维护剂，其特征在于:所述的防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钙中的一种。
6.根据权利要求1或2所述钢丝绳维护剂，其特征在于:所述钢丝绳维护剂的原料中抗氧剂为二苯胺、N-苯基-α-萘胺、烷基酚、二叔丁基甲酚中的一种或两种以上的混合物；更优选地，所述抗氧剂为二苯胺；所述基础脂的原料中抗氧剂为二苯胺、N-苯基-α -萘胺、烷基酚、二叔丁基甲酚中的一种或两种以上的混合物；更优选地，所述抗氧剂为二苯胺。
7.根据权利要求1或2所述钢丝绳维护剂，其特征在于:所述矿物基础油是一种或两种以上不同粘度等级基础油的混合物，100°c的运动粘度为12~25mm2/s。
8.权利要求1-7任一项所述钢丝绳维护剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将基础油和基础脂加热至80~90°C，混合均匀； 2)将抗氧剂、防锈剂、胶体石墨、纳米二硫化钥以及增稠剂依次加入步骤I)所得混合液中，搅拌均匀，温度维持在80~90°C ； 3)当步骤2)所得物料降至80°C以下通过三辊磨进行均化处理，即得该钢丝绳维护剂； 其中基础脂的制备方法，包括如下步骤: 1)将矿物基础油、十二羟基硬脂酸、癸二酸混合，并在100~110°C下保持搅拌至原料全部溶解； 2)将氢氧化锂用水全部溶解，取出1/3碱液加入步骤I)所得物料中，控制反应温度在100~110°C下反应5~IOmin后再将剩余部分的碱液加入，维持反应温度，搅拌60~70min ； 3)将步骤2)所得物料升温至150~160°C，加入抗氧剂后继续升温至210~220°C进行高温炼制，保持5~IOmin ； 4)当物料降温至80°C以下进行三辊机研磨均化，即得。
【文档编号】C10N30/06GK103614197SQ201310614098
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】闫洪, 崔彦兵 申请人:天津市津冠润滑脂有限公司