使用延迟添加的非水转化剂制备磺酸钙润滑脂的方法与流程

文档序号:20113296发布日期:2020-03-17 19:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于制备磺酸钙润滑脂的方法,包括以下步骤:

添加并混合水、含有分散的无定形碳酸钙的高碱性磺酸钙、以及可选的基础油以形成第一混合物;

向所述第一混合物添加并混合一种或多种非水转化剂以形成转化前混合物,其中所述一种或多种非水转化剂的至少第一部分包括在一个或多个延迟期之后添加的己二醇或丙二醇;

通过加热至190°f和230°f之间的温度,直到发生了所述高碱性磺酸钙中含有的所述无定形碳酸钙到结晶碳酸钙的转化,将所述转化前混合物转化为转化的混合物;并且

其中,所述润滑脂是包含30wt%或更少的高碱性磺酸钙的复合磺酸钙润滑脂,或者所述润滑脂是包含30wt%至70wt%的高碱性磺酸钙的简单磺酸钙润滑脂,并且

其中,所述一个或多个延迟期包括(a)保持延迟期,其中,在添加所述第一部分之前,将所述第一混合物或所述转化前混合物保持在一定温度或一定温度范围内持续至少20分钟的一段时间;或

(b)温度调节延迟期,其中,所述第一混合物或所述转化前混合物被加热到至少190°f的温度;或(c)温度调节延迟期,其中,所述第一混合物或所述转化前混合物被加热到第一温度或第一温度范围,以及保持延迟期,其中,在添加己二醇或丙二醇的部分之前,将所述第一混合物或所述转化前混合物保持在所述第一温度或所述第一温度范围内,其中,所述第一温度或第一温度范围是在110°f和170°f之间,并且所述保持延迟期是至少150分钟。

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括将一种或多种所述非水转化剂的至少第二部分添加到以下中的一种或多种:(1)在任何延迟期之前的所述第一混合物;(2)在延迟期之后或在延迟期期间的所述第一混合物;或(3)在一个或多个延迟期之后或在一个或多个延迟期期间的所述转化前混合物;且

其中所述第二部分可与所述第一部分为相同的非水转化剂,或为不同的非水转化剂。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,在所述转化步骤之前不添加乙酸。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述润滑脂是复合润滑脂,并且进一步包括以下步骤:

将一种或多种复合酸与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物、或它们的组合混合;

将至少一种含钙碱与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物、或它们的组合混合,其中,所述含钙碱包括羟基磷灰石钙、添加的碳酸钙、或它们的混合物;并且

其中,所述高碱性磺酸钙包括0wt%至8wt%的残余氧化钙或氢氧化钙。

5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述一种或多种非水转化剂的所述第二部分是二醇、二醇醚或二醇聚醚。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一部分或所述第二部分的二醇是己二醇。

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一部分是己二醇,且所述第二部分是在一个或多个延迟期之后或期间添加到所述第一混合物或所述转化前混合物中的己二醇;并且

其中,在添加己二醇的所述第一部分和第二部分之间的一个或多个延迟期是(1)至少20分钟的保持延迟期;或(2)所述第一混合物或所述转化前混合物被加热到至少160°f的温度的温度调节延迟期;或(3)两者。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述混合和所述转化在开放容器中进行。

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转化在加压容器中进行。

10.根据权利要求2所述的方法,其中,在一个延迟期期间,通过在所述延迟期的持续时间内以基本上稳定的流速来连续添加或通过以基本上均匀的增量来离散添加,将所述非水转化剂中的一种的所述第二部分添加到所述第一混合物或所述转化前混合物。

11.根据权利要求10所述的方法,其中,在一个延迟期之后,将非水转化剂的所述第二部分分批添加到所述第一混合物或所述转化前混合物,且其中,连续添加的部分是与分批添加的部分相同或不同的非水转化剂。

12.一种用于制备磺酸钙润滑脂的方法,包括以下步骤:

将水、含有分散的无定形碳酸钙的高碱性磺酸钙、以及可选的基础油混合以形成第一混合物;

将一种或多种非水转化剂添加到所述第一混合物以形成转化前混合物,其中所述一种或多种非水转化剂的至少第一部分包括在一个或多个延迟期之后添加的己二醇或丙二醇;

通过加热至190°f和230°f之间的温度,直到发生了所述高碱性磺酸钙中含有的所述无定形碳酸钙到结晶碳酸钙的转化,将所述转化前混合物转化为转化的混合物;

其中,所述润滑脂是包含45wt%或更少的高碱性磺酸钙的复合磺酸钙润滑脂,或所述润滑脂是包含30wt%至70wt%的高碱性磺酸钙的简单磺酸钙润滑脂;并且

其中,所述一个或多个延迟期包括保持延迟期,其中,在添加所述第一部分之前,将所述第一混合物或所述转化前混合物保持在一定温度或一定温度范围内持续至少20分钟的一段时间。

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述高碱性磺酸钙是劣质高碱性磺酸钙。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述高碱性磺酸钙是优质高碱性磺酸钙。

15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述润滑脂是复合润滑脂,并且进一步包括以下步骤:

将一种或多种复合酸与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物或它们的组合混合;

将至少一种含钙碱与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物或它们的组合混合,其中,所述含钙碱包括羟基磷灰石钙、添加的碳酸钙或它们的混合物;并且

其中,所述高碱性磺酸钙包括0wt%至8wt%的残余氧化钙或氢氧化钙。

16.根据权利要求15所述的方法,其中,不添加另外的氧化钙或氢氧化钙作为用于与复合酸反应的所述含钙碱。

17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述含钙碱包括羟基磷灰石钙和以下中的一种或多种:添加的氧化钙、添加的氢氧化钙和添加的碳酸钙。

18.根据权利要求12所述的方法,其中,温度或温度范围在环境温度和190°f之间。

19.根据权利要求12所述的方法,其中,用于所述保持延迟期的时间段为至少30分钟。

20.根据权利要求12所述的方法,其中,存在至少两个延迟期。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述延迟期中的一个是所述第一混合物或所述转化前混合物被加热或冷却的温度调节延迟期。

22.根据权利要求20所述的方法,其中,在第二或任何随后的延迟期期间或之后添加所述非水转化剂中的一种的至少一个其他部分,其中任何所述其他部分可与所述第一部分或任何其他部分为相同的非水转化剂,或为不同的非水转化剂。

23.根据权利要求20所述的方法,其中,不在第一延迟期期间或之后立即添加非水转化剂。

24.根据权利要求20所述的方法,其中,在一个延迟期之后分批添加所述非水转化剂中的一种的所述第一部分,并且在另外的延迟期期间连续添加相同或不同非水转化剂的第二部分。

25.根据权利要求20所述的方法,其中,在一个延迟期之后或期间添加所述非水转化剂中的一种的第二部分,并且所述第二部分与所述第一部分相同或不同。

26.根据权利要求20所述的方法,其中,将所述非水转化剂中的一种的第二部分添加到以下中的一种或多种:(1)在任何延迟期之前的所述第一混合物;(2)在一个或两个延迟期之后或期间的所述第一混合物;或(3)在一个或两个延迟期之后或期间的所述转化前混合物;且其中所述第二部分与所述第一部分为相同的非水转化剂。

27.根据权利要求22所述的方法,其中,所述非水转化剂的第二部分是二醇、二醇醚或二醇聚醚。

28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述二醇是己二醇。

29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述第一部分是己二醇,且(1)在任何延迟期之前将所述第二部分与所述第一混合物一起添加或(2)在一个或多个延迟期之后或期间将所述第二部分添加到所述转化前混合物;并且

其中,在添加己二醇的所述第一部分和所述第二部分之间的一个或多个延迟期是(1)至少20分钟的保持延迟期;或(2)所述第一混合物或所述转化前混合物被加热到至少160°f的温度的温度调节延迟期;或(3)两者。

30.根据权利要求14所述的方法,其中,存在至少三个延迟期。

31.根据权利要求30所述的方法,其中,第一延迟期是所述第一混合物被加热或冷却到第一温度或第一温度范围的温度调节延迟期,第二延迟期是将所述第一混合物或所述转化前混合物在所述第一温度或第一温度范围保持一段时间的所述保持延迟期,并且第三延迟期是所述第一混合物或所述转化前混合物被加热或冷却至第二温度或第二温度范围的温度调节期。

32.根据权利要求30所述的方法,其中,第一延迟期是将所述第一混合物保持在环境温度一段时间的所述保持延迟期;第二延迟期是所述第一混合物或所述转化前混合物被加热或冷却到第一温度或第一温度范围的温度调节延迟期,并且第三延迟期是将所述第一混合物或所述转化前混合物保持在所述第一温度或第一温度范围一段时间的另一保持延迟期。

33.根据权利要求12所述的方法,其中,所述混合和所述转化在开放容器中进行。

34.根据权利要求12所述的方法,其中,所述转化在加压容器中进行。

35.根据权利要求12所述的方法,其中,所述延迟期中的至少一个为一小时或更长。

36.根据权利要求12所述的方法,其中,每个延迟期为至少20分钟。

37.根据权利要求12所述的方法,其中,每个延迟期为至少30分钟。

38.根据权利要求12所述的方法,其中,将所述非水转化剂中的一种的第二部分添加到所述第一混合物或所述转化前混合物,且其中所述第二部分是甲醇、异丙醇或另一种低分子量醇。

39.根据权利要求12所述的方法,其中,将所述非水转化剂中的一种的第二部分添加到所述第一混合物或所述转化前混合物,且其中所述第二部分不是甲醇、异丙醇或另一种低分子量醇。

40.根据权利要求1所述的方法,其中,所述润滑脂是包含22wt%或更少的高碱性磺酸钙的复合磺酸钙润滑脂。

41.根据权利要求40所述的方法,进一步包括将一种或多种所述非水转化剂的至少一个第二部分添加到以下中的一种或多种:(1)在任何延迟期之前的所述第一混合物;(2)在延迟期之后或在延迟期期间的所述第一混合物;或(3)在一个或多个延迟期之后或在一个或多个延迟期期间的所述转化前混合物;且

其中所述第二部分可与所述第一部分为相同的非水转化剂,或为不同的非水转化剂。

42.根据权利要求40所述的方法,其中,所述润滑脂是复合润滑脂,并且进一步包括以下步骤:

将一种或多种复合酸与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物、或它们的组合混合;

将至少一种含钙碱与所述第一混合物、所述转化前混合物、所述转化的混合物、或它们的组合混合,其中,所述含钙碱包括羟基磷灰石钙、添加的碳酸钙、或它们的混合物;并且

其中,所述高碱性磺酸钙包括0wt%至8wt%的残余氧化钙或氢氧化钙。

43.根据权利要求40所述的方法,其中,所述混合和所述转化在开放容器中进行。

44.根据权利要求40所述的方法,其中,所述转化在加压容器中进行。

45.根据权利要求1或40所述的方法,其中,所述延迟期中的至少一个为一小时或更长。

46.根据权利要求1或40所述的方法,其中,每个延迟期为至少20分钟。

47.根据权利要求1或40所述的方法,其中,所述高碱性磺酸钙是优质高碱性磺酸钙。

48.根据权利要求1或40所述的方法,其中,在添加任何非水转化剂之前存在至少一个延迟期。

49.根据权利要求1或40所述的方法,其中,所述高碱性磺酸钙是劣质高碱性磺酸钙。

50.根据权利要求1或40所述的方法,其中,具有所述第一混合物被加热到第一温度或第一温度范围的温度调节延迟期,以及在添加所述一种或多种非水转化剂的所述第一部分之前,将所述第一混合物保持在所述第一温度或所述第一温度范围内的保持延迟期。

51.根据权利要求50所述的方法,其中,所述第一温度或第一温度范围是在140°f和170°f之间。

52.根据权利要求51所述的方法,其中,不在第一延迟期之前添加非水转化剂。

53.根据权利要求51所述的方法,其中,所述润滑脂是包含30wt%或更少的优质高碱性磺酸钙的复合润滑脂,或是包含22wt%或更少的劣质高碱性磺酸钙的复合润滑脂。

54.根据权利要求1所述的方法,其中,所述润滑脂是简单润滑脂。

55.根据权利要求12所述的方法,其中,所述润滑脂是简单润滑脂。

56.根据权利要求2所述的方法,其中,在所述转化步骤之前添加的任何乙酸在任何延迟期之前被完全添加。

57.根据权利要求1或40所述的方法,其中,任何保持延迟期是将所述第一混合物或所述转化前混合物保持在一定温度或一定温度范围内持续至少30分钟的一段时间。

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