本发明属于润滑脂技术领域，具体涉及一种洗衣机排水电机用润滑脂及其制备方法。
背景技术：
1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机，该洗衣机的主件是一只圆桶，桶内装有一根带有桨状叶子的直轴，轴是通过摇动和它相连的曲柄转动的。同年史密斯取得了这台洗衣机的专利权。但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。
90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家耳濡目染的产品。
洗衣机的排水电机，一般指的是洗衣机的牵引器电机，作用是拉动离合器转换的同时，拉动打开排水阀，在洗衣机内部，作为关键部件，对洗衣机的能否正常将洗衣后的脏水排出能起着关键性作用。洗衣机外观简单，但技术复杂，对相关零配件的要求也更高。
由于洗衣机的普及，会面对各种使用工况，如严寒或炎热地区以及气候潮湿、空气中盐分较多的沿海地区，因此要求润滑脂要具有优良的高、低温性，由于洗衣机本身的特性，洗衣机排水电机可能会与水接触，要求润滑脂要有优良的抗水性和防护性，同时要求润滑脂在经受剪切后不变稀，保持必要的粘附性能。进一步的，由于与排水电机连接的塑料齿轮的转速较高，对润滑脂的耐磨性能提出了苛刻要求，并且随着洗衣机的整体价格下降，要求洗衣机的生产成本逐年下降，设计上要求洗衣机零部件的使用寿命长，从而也对润滑脂的寿命及抗磨性能提出了更高的要求。以往洗衣机排水电机用润滑脂，为了解决疲劳寿命往往采取增加基础油粘度的方式，由于洗衣机冬季可能会在户外使用，环境温度可能出现-20℃的低温情况，粘度增加会造成润滑脂在低温下流动性变差，油膜补充不及时，导致塑料齿轮疲劳运转，磨损量大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种洗衣机排水电机用润滑脂及其制备方法，所述润滑脂采用科学设计的基础油，满足润滑脂对塑料齿轮的兼容性指标，稠化剂采用特定的锂-钙皂，并添加了抗氧剂和极压抗磨剂等添加剂。该润滑脂的制备工艺采用直接皂化法，其中配伍特殊的极压抗磨剂及性能优良的抗氧剂，在塑料齿轮表面形成良好的保护膜，减少塑料间的磨损，提高了润滑脂的使用寿命，满足洗衣机排水电机齿轮的润滑要求。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种洗衣机排水电机用润滑脂，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：
1)锂、钙皂稠化剂5.0-21.0％；
2)基础油70.0-94.0％；
3)极压抗磨剂0.5-5.0％；
4)抗氧剂0.5-4.0％；
所述锂、钙皂稠化剂是由12-羟基硬脂酸、硬脂酸与氢氧化锂、氢氧化钙反应制得。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：
1)锂、钙皂稠化剂10.0-11.0％；
2)基础油85.0-88.0％；
3)极压抗磨剂0.9-3.0％；
4)抗氧剂1.0-2.0％。
优选的，所述12-羟基硬脂酸和硬脂酸的总量与所述氢氧化锂和氢氧化钙的总量的摩尔比为化学计量比。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，所述氢氧化锂与氢氧化钙的质量比为1～10:1。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，所述12-羟基硬脂酸与硬脂酸的质量比为1～7:1。
本领域技术人员应该理解的是，根据由12-羟基硬脂酸、硬脂酸与氢氧化锂、氢氧化钙制备的锂、钙皂稠化剂的用量，能够反推出12-羟基硬脂酸、硬脂酸与氢氧化锂、氢氧化钙的用量，此为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，所述基础油为石蜡基基础油、环烷基基础油、pao合成油中的至少一种，更优选的，所述基础油的40℃运动粘度为40～200mm2/s，粘度指数不小于100。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，所述极压抗磨剂为有机硫磷化物、碳酸钙、硼酸酯中的至少一种，更优选的，所述极压抗磨剂为碳酸钙和硼酸酯的组合。
优选的，上述洗衣机排水电机用润滑脂中，所述抗氧剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂中的至少一种，更优选的，所述胺类抗氧剂为二苯胺、萘胺、对苯二胺中的至少一种，所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、α-萘酚中的至少一种。
本发明还提供一种洗衣机排水电机用润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将全部基础油的30～50％、12-羟基硬脂酸和硬脂酸混合，升温至80-90℃，加入氢氧化锂溶液和氢氧化钙溶液，进行皂化反应50～70min；
(2)升温至130-140℃，恒温60-90min；
(3)升温至150-180℃，加入全部基础油的15～25％和抗氧剂；
(4)升温至200-210℃，加入剩余的基础油作为急冷油，循环降温；
(5)降温至80℃以下时，加入极压抗磨剂，研磨，得到润滑脂成品；
其中，以润滑脂的重量为基准，由12-羟基硬脂酸和硬脂酸、氢氧化锂、氢氧化钙制备的复合锂、钙皂稠化剂的用量为5.0-21.0％，基础油的用量为70.0-94.0％，极压抗磨剂的用量为0.5-5.0％，抗氧剂的用量为0.5-4.0％。
优选的，上述制备方法中，所述锂源和钙源的总量与所述酸的摩尔比为化学计量比；
和/或，所述氢氧化锂与氢氧化钙的质量比为1～10:1；
和/或，所述12-羟基硬脂酸与硬脂酸的质量比为1～7:1。
优选的，上述制备方法中，所述基础油为石蜡基基础油、环烷基基础油、pao合成油中的至少一种；
和/或，所述极压抗磨剂为有机硫磷化物、碳酸钙、硼酸酯中的至少一种；
和/或，所述抗氧剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂中的至少一种；
优选的，所述基础油的40℃运动粘度为40～200mm2/s，粘度指数不小于100；
和/或，所述极压抗磨剂为碳酸钙和硼酸酯的组合；
和/或，所述胺类抗氧剂为二苯胺、萘胺、对苯二胺中的至少一种，所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、α-萘酚的至少一种。
本发明所取得的有益效果：
本发明提供的洗衣机排水电机用润滑脂，具有优良的机械安定性和高低温性能，使用温度范围为-30～120℃，不仅可以保证低温下的使用要求，还可以在高温下保持良好的润滑特性，避免流失，保证洗衣机在不同气候、不同地区、不同季节的稳定运行；优良的极压抗磨性能，满足排水电机一定载荷的条件需求；良好的抗水淋性，保护设备不受外界环境的浸蚀。本发明的润滑脂可向洗衣机排水电机提供可靠全面的防护，具有很好的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。以下实施例中所用的实验原料和相关设备等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
将960g基础油(pao合成油：100％，基础油40℃运动粘度：114.5mm2/s，下同)、240g12-羟基硬脂酸、40g硬脂酸加入到反应釜，升温至85℃，加入氢氧化锂溶液(37.8g氢氧化锂一水合物+200g水)和氢氧化钙溶液(4.2g氢氧化钙+20g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到135℃，恒温70min，升温至170℃，加入480g基础油、抗氧剂(13.4g2,6-二叔丁基对甲苯酚+13.4g烷基化二苯胺)，继续加热至210℃，加入剩余960g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(53.6g二烷基二硫代磷酸锌)，搅拌均匀后，经三辊研磨机设备分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂的重量为基准，组成为：锂、钙皂稠化剂10.14％，基础油86.94％，极压抗磨剂1.94％，抗氧剂0.97％。
实施例2
将1040g基础油(石蜡基油：70％，pao合成油：30％，基础油40℃运动粘度：120.5mm2/s，下同)、240g12-羟基硬脂酸、80g硬脂酸加入到反应釜，升温至87℃，加入氢氧化锂溶液(43.5g氢氧化锂一水合物+200g水)和氢氧化钙溶液(4.8g氢氧化钙+20g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到130℃，恒温90min，升温至165℃，加入580g基础油、抗氧剂(14.6g烷基化二苯胺+14.6g2,6-二叔丁基对甲苯酚)，继续加热至208℃，加入剩余980g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(29.2g二烷基二硫代磷酸锌+29.2g碳酸钙)，搅拌均匀后，经三辊研磨机分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂的重量为基准，组成为：锂、钙皂稠化剂10.64％，基础油86.45％，极压抗磨剂1.94％，抗氧剂0.97％。
实施例3
将1000g基础油(环烷基油：20％，pao合成油：80％，基础油40℃运动粘度：100.8mm2/s，下同)、200g12-羟基硬脂酸、100g硬脂酸加入到反应釜，升温至80℃，加入氢氧化锂溶液(41.4g氢氧化锂一水合物+200g水)和氢氧化钙溶液(4.6g氢氧化钙+30g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到132℃，恒温70min，升温至180℃，加入500g基础油、抗氧剂(42g烷基化二苯胺)，继续加热至200℃，加入剩余1000g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(28g硼酸三丁脂+42g二烷基二硫代磷酸酯7611m)，搅拌均匀后，经三辊研磨机分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂的重量为基准，组成为：锂、钙皂稠化剂10.30％，基础油85.85％，极压抗磨剂2.40％，抗氧剂1.44％。
实施例4
将1000g基础油(石蜡基油：50％，环烷基油：10％，pao合成油：40％，基础油40℃运动粘度：120.1mm2/s，下同)、240g12-羟基硬脂酸、60g硬脂酸加入到反应釜，升温至80℃，加入氢氧化锂溶液(40.7g氢氧化锂一水合物+200g水)和氢氧化钙溶液(4.5g氢氧化钙+20g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到140℃，恒温60min，升温至160℃，加入500g基础油、抗氧剂(28g二苯胺+28g2,6-二叔丁基对甲苯酚)，继续加热至220℃，加入剩余1000g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(14g硼酸三丁脂+42g碳酸钙)，搅拌均匀后，经三辊研磨机设备分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂的重量为基准，组成为：复合锂、钙皂稠化剂10.30％，基础油85.85％，极压抗磨剂1.92％，抗氧剂1.92％。
实施例5
将800g基础油(环烷基油：100％，基础油40℃运动粘度：90.8mm2/s，下同)、210g12-羟基硬脂酸、30g硬脂酸加入到反应釜，升温至90℃，加入氢氧化锂溶液(32.4g氢氧化锂一水合物+150g水)和氢氧化钙溶液(3.6g氢氧化钙+30g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到131℃，恒温60min，升温至175℃，加入569g基础油、抗氧剂(33.6g2,6-二叔丁基对甲苯酚)，继续加热至209℃，加入剩余631g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(11.2g硼酸三丁脂+11.2g二烷基二硫代磷酸锌)，搅拌均匀后，经三辊研磨机设备分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
本实施例得到的润滑脂中，以润滑脂的重量为基准，组成为：锂、钙皂稠化剂10.45％，基础油87.11％，极压抗磨剂0.98％，抗氧剂1.46％。
实施例6
实施例6提供一种洗衣机排水电机用润滑脂，其与实施例4的区别仅在于，极压抗磨剂的组成不同。
具体的，实施例6极压抗磨剂的组成如下：14g硼酸三丁脂，42g二烷基二硫代磷酸锌。
上述洗衣机排水电机用润滑脂的制备方法同实施例4。
对比例1
对比例1提供一种洗衣机排水电机用润滑脂，其与实施例1的区别仅在于，制备绸化剂所用酸的组成不同。
具体的，对比例1制备方法如下：将960g基础油(pao合成油：100％，基础油40℃运动粘度：114.5mm2/s，下同)、240g12-羟基硬脂酸、40g壬二酸加入到反应釜，升温至85℃，加入氢氧化锂溶液(37.8g氢氧化锂一水合物+200g水)和氢氧化钙溶液(4.2g氢氧化钙+20g水)，进行皂化反应1h。反应完成后，搅拌加热到135℃，恒温70min，升温至170℃，加入480g基础油、抗氧剂(13.4g2,6-二叔丁基对甲苯酚+13.4g烷基化二苯胺)，继续加热至210℃，加入剩余960g基础油冷却降温，降温至80℃时，加入极压抗磨剂(53.6g二烷基二硫代磷酸锌)，搅拌均匀后，经三辊研磨机设备分散研磨后，得到润滑脂成品，灌装。
对实施例1～6和对比例1得到的润滑脂进行性能测试(测试结果见表1)。
表1润滑脂性能测试结果
从表1中可看出，实施例1-6制备的润滑脂均表现出优异的机械安定性能，良好的抗磨性、良好的抗水性及较长的寿命，可满足洗衣机排水电机齿轮的润滑要求，向洗衣机排水电机提供可靠全面的防护，其中以实施例4的性能最优。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对其作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。