一种制动系统润滑脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种润滑脂技术领域，更具体地，本发明涉及一种制动系统润滑脂及 其制备方法。
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【背景技术】
[0003] 近年来，汽车技术领域向安全节能、智能环保以及集成化方向发展，轮毂轴承是汽 车关键零部件之一，在承受轴向载荷与径向载荷作用的同时，还起着精确导向作用。轮毂轴 承一般在高温、重载、高速等苛刻条件下工作，水和异物侵入轮毂轴承内是不可避免的。因 此，为了赋予润滑性和密封性，在轮毂轴承中装入润滑脂。通常，该润滑脂是由基础油、稠化 剂和添加剂组成的。作为基础油，可以选用矿物油、醚油、硅酮油等；作为稠化剂，可以选用 金属皂基以及脲基化合物等，通常采用的单金属皂基润滑脂，使用温度一般不超过120Γ， 同时金属皂基润滑脂中含有金属离子，会对基础油以及金属产生氧化催化作用，抗氧化稳 定性差，然而，脲基润滑脂则具有较好的抗氧化稳定性能。此外，脲基润滑脂具备较好的胶 体安定性、良好的耐水淋性、化学稳定性以及较长的高温使用寿命。但是，在长期的高温、重 载、高速等苛刻条件下工作，脲基稠化剂会分解，产生有毒物质，对环境和人体造成污染和 危害。此外，装入轮毂轴承中润滑脂的寿命，通常比轴承本身疲劳的使用寿命短，使轴承本 身的寿命成为依赖于润滑脂的寿命，所以，要求润滑脂在高速、高负荷、高温的工作环境下 具有耐高温性、良好的润滑性以及耐久性能。
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【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种具有优异的耐高温性能、抗磨减磨性能、抗 氧化稳定性能和防锈性能，可适用于苛刻的行车环境、高里程重负荷轮毂轴承润滑脂。
[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种制动系统润滑脂及其制备方法。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案： 一种制动系统润滑脂，所述制动系统润滑脂包括以下重量百分比的组分： 基础油 70-88% 脲基稠化剂 5. 0-20% 纳米金属粉 2. 0-5. 0% 抗磨剂 2. 0-3. 0% 抗氧剂 1. 5-2. 5% 防锈剂 0· 5-1. 0% 其中，所述脲基稠化剂是由氨基P0SS与异氰酸酯制备而得到的。
[0008] 在一种实施方式中，所述氨基P0SS的结构式为 (1)
式（1)中，η为2-6的整数，R为环戊基、环己基、苯基和异丁基中的一种。
[0009] 在一种实施方式中，所述η为3或5,R为环戊基。
[0010] 在一种实施方式中，所述氨基P0SS为八氨基苯基P0SS。
[0011] 在一种实施方式中，所述异氰酸酯为二异氰酸酯和多异氰酸酯中的一种。
[0012] 在一种实施方式中，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸 酯；多异氰酸酯为三苯甲烷三异氰酸酯。
[0013] 在一种实施方式中，所述纳米金属粉为铜、错、银、氧化铜、三氧化二铝、氧化镁、二 氧化钛中的一种或多种。
[0014] 在一种实施方式中，所述基础油为聚-α烯烃、聚丁烯、烷基苯和酯类油中的一 种。
[0015] 在一种实施方式中，所述防锈剂为苯并三氮唑、二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钡和石 油磺酸钙中的一种或多种。
[0016] 本发明另一方面提供了制备制动系统润滑脂的方法，包括以下步骤：（1)将1/2基 础油和有机胺加入制脂釜中混合加热到60-80°C，将1/2基础油和脲基稠化剂在自动混合 器中混合并加热到80-120°C; (2) 将脲基稠化剂与基础油混合物慢慢加入制脂釜中与有机胺-基础油混合物在搅拌 下反应，反应温度控制在50-150°C之间，然后将反应温度升至180-200°C; (3) 反应成脂后，加入纳米金属粉，在220-240°C膨化2h，降温至120°C加入抗磨剂、抗 氧剂和防锈剂，经研磨均化，即得。
[0017] 参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
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【具体实施方式】
[0019] 除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技 术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0020] 如本文所用术语"由…制备"与"包含"同义。本文中所用的术语"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合 物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或 此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0021] 连接词"由…组成"排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此 短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常 规杂质除外。当短语"由…组成"出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时， 其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0022] 当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优 选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围 下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开 了范围"1至5"时，所描述的范围应被解释为包括范围"1至4"、"1至3"、"1-2"、"1-2和 4-5"、"1-3和5"等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括 其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0023] 此外，本发明要素或组分前的不定冠词"一种"和"一个"对要素或组分的数量要求 (即出现次数）无限制性。因此"一个"或"一种"应被解读为包括一个或至少一个，并且单 数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
[0024] 为了解决上述问题，本发明提供了一种制动系统润滑脂，所述制动系统润滑脂包 括以下重量百分比的组分： 基础油 70-88% 脲基稠化剂 5. 0-20% 纳米金属粉 2. 0-5. 0% 抗磨剂 2. 0-3. 0% 抗氧剂 1. 5-2. 5% 防锈剂 0· 5-1. 0% 其中，所述脲基稠化剂是由氨基P0SS与异氰酸酯制备而得到的。
[0025] 本发明中所述的"脲基稠化剂"是指由氨基P0SS上的氨基与异氰酸酯上的-NC0基 团反应制备而得的。
[0026] 本发明中所述的"氨基P0SS"是指P0SS单体上的活性基团为烷烃胺或者芳香胺。 此处，所述的"活性剂基团"是指P0SS单体上可以与-NC0基团发生反应生成脲基的基团，如 胺丙基、胺丁基、胺戊基、胺己基、胺庚基、胺丙基等基团。所述的"P0SS"是指笼型倍半硅氧 烧（PolyhedralOligomericSilsesquioxane，简称P0SS)是一类笼状结构的有机/无机杂 化分子，其结构简式为（RSiOu)!!，其中η-般为6、8、10或12,而应用最广泛的是六面体 低聚倍半硅氧烷（Ts)，即η为8的P0SS分子。1'8类？055分子具有高度对称的立方体笼 形结构，Si原子位于立方体的八个顶角，与0原子相连，构成以Si-0-Si纳米结构为核心 的无机骨架。1'8类？055中相邻Si元素间距为0. 53nm，有机基团间距为1. 5nm。这种 纳米尺寸效应和无机框架内核，可以为材料提供良好的耐热性、抗氧化性、强度和硬度。其 外围被有机基团R包围，这些有机基团可以是氢基、乙烯基、氨基等一些活性基团，也可以 是环己基、环戊基、异丁基、苯基等惰性基团。通过分子设计可合成含有不同R基团的P0SS 分子，以满足多种反应条件和聚合物性能的需求。从分子设计的角度看，P0SS从结构上实 现了有机相与无机相以共价键相结合，是一种新型有机一无机杂化材料。
[0027] P0SS分子结构特点： (1)分子内杂化结构：P0SS是一杂化结构，其分子结构为（RSiOu)n，介于二氧化硅与 硅树脂之间，具有Si- 0纳米结构的六面体无机框架核心，外围由有机基团所包围，所以 P0SS分子本身就是一个分子水平上的有机一无机分子内杂化体系； (2) 纳米尺寸效应：POSS本身是一种具有纳米尺寸的化合物，在其六面体结构中，Si- Si原子之间的距离为0· 5nm，Si原子上所带的有机基团的距离为1. 5nm; (3)结构可设计性：位于六面体角上的Si原子均可通过化学反应带上各种反应性或非 反应性的基团，赋予其反应性与功能性，从而形成所需要的不同性能的POSS单体。
[0028] (4)良好的溶解性：一般地，P0SS单体可溶于普通的有机溶剂如四氢吠喃、甲苯与 氯仿中，却不溶于丙酮、己烷、环已烷、醚、四氯化碳、甲基异丁基甲酮及异丁醚中； (5) 高的热稳定性：P0SS具有很好的热稳定性，对苯基P0SS的研究表明，在空气中加热 速度为l〇~20°C/m