一种磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑脂及其制备方法_2

文档序号:8246182阅读:来源:国知局
rOX2 ·8Η20 (X为F、Cl、fc或I)或ZrO(NO3)2 ·2Η20等与碱反应获得,其中,碱可以为NaOH、 Κ0Η、浓氨水等,优选ZrOCl2 · 8H20与NaOH反应。
[0029] 本发明中,烷氧基锆的通式可以为Zr(OR1)4, R1可以为Cl-ClO的烷基,优选为 C2-C6的烷基;更优选地,烷氧基锆选自乙醇锆、正丙醇锆、正丁醇锆、叔丁醇锆和正戊醇锆 中的至少一种。
[0030] 本发明中,所述聚脲化合物无特殊要求,可以为本领域常用的聚脲化合物,例如可 以为二聚脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物和八聚脲化合物中的至少一种。其中二聚 脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物、八聚脲化合物的重量比可以为任意比例。更优选 所述聚脲化合物为二聚脲化合物。
[0031] 本发明中,所述二聚脲化合物优选具有以下结构:
[0032]
【主权项】
1. 一种磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑脂,其特征在于,以润滑脂重量为基准,包括 以下组分:10-70重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙;1-10重量%的高级脂肪酸的锆盐; 1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐;0. 5-30重量%的聚脲化合物;10-80 重量%的基础油,其中,所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成,所述小 分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而 成,所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种。
2. 根据权利要求1所述的润滑脂,其中,以润滑脂重量为基准,包括以下组分:20-60重 量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙;2-6重量%的高级脂肪酸的锆盐;2-10重量%的小分子 无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐;1-20重量%的聚脲化合物;20-70重量%的基础油。
3. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙在红外谱 图STScnTi-SSecnT1处出现晶型碳酸f丐特征吸收峰。
4. 根据权利要求3所述的润滑脂,其中,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙是由牛顿 体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙转化得到的,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙的总碱值为 250-450mgK0H/g〇
5. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述高级脂肪酸为碳数为8-20的直链脂 肪酸或羟基脂肪酸。
6. 根据权利要求5所述的润滑脂,其中,所述高级脂肪酸选自月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、 12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的至少一种。
7. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,小分子无机酸或低级脂肪酸的分子量小于 等于150。
8. 根据权利要求7所述的润滑脂,其中,所述小分子无机酸选自硼酸、磷酸、硫酸中的 至少一种,所述低级脂肪酸选自乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、丁二酸中的至少一种。
9. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述组分A为锆的氧化物和/或氢氧 化物与烷氧基锆的混合物,以锆计,锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比为1 : 0?1-10。
10. 根据权利要求9所述的润滑脂,其中,以锆计,锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基 锆的摩尔比为1 :〇. 5-5。
11. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,锆的氧化物和/或氢氧化物选自Zr02、 ZrO(OH)2、Zr(OH)4以及它们的水合物中的至少一种。
12. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述烷氧基锆的通式为ZHORih,札为 C1-C10的烷基。
13. 根据权利要求12所述的润滑脂,其中,所述烷氧基锆选自乙醇锆、正丙醇锆、正丁 醇锆、叔丁醇锆和正戊醇锆中的至少一种。
14. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述聚脲化合物为二聚脲化合物、四聚脲 化合物、六聚脲化合物和八聚脲化合物中的至少一种。
15. 根据权利要求14所述的润滑脂,其中,所述聚脲化合物为二聚脲化合物,该化合物 具有以下结构:
其中,R1、R1'是烷基、环烷基或芳基,R3是亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
16. 根据权利要求15所述的润滑脂,其中,R1、R1'是苯基或取代的苯基,或碳数为8-24 的烷基或环烷基;R3是6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
17. 根据权利要求16所述的润滑脂,其中,R1、!?1'是苯基或C1-C3的烷基或卤素取代的 苯基,或碳数为10-18的烷基或环烷基,R3是
和_(CH2)6-中的至少一种。
18. 权利要求1-17中任意一项所述的磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑脂的制备方法, 其特征在于,该方法包括:将非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙、高级脂肪酸的锆盐、小分子无机 酸和/或低级脂肪酸的锆盐、聚脲化合物和部分基础油混合均匀,在180_230°C恒温炼制, 加入余量基础油,加入必要的添加剂,得到成品。
19. 一种磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑脂的制备方法,其特征在于,该方法包括: (1) 将牛顿体磺酸钙、牛顿体环烷酸钙、基础油和转化剂混合,升温待物料变稠; (2) 在步骤(1)所得产物中加入组分A,加入高级脂肪酸、以及小分子无机酸和/或低 级脂肪酸进行反应,反应后升温脱水,所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆 中的至少一种; (3)在步骤(2)所得混合物中加入基础油和单胺,或还加入二胺,加入二异氰酸酯进行 反应; (4) 将步骤(3)所得混合物升温到180-230°C恒温炼制,加入基础油,加入必要的添加 齐U,得到成品。
20. 根据权利要求19所述的方法,其中,步骤(1)中,将牛顿体磺酸钙、牛顿体环烷酸 钙、部分基础油混合加热到50-80°C,加入所需的转化剂进行反应,所有转化剂加完后,在 60-90°C恒温 60-90 分钟。
21. 根据权利要求19所述的方法,其中,步骤(2)中,在85-KKTC下,加入组分A,加入 高级脂肪酸,搅拌5-20分钟,加入小分子无机酸和/或低级脂肪酸,搅拌5-20分钟,升温至 100-120°C脱水,所述组分A为锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的混合物,以锆计,锆 的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比为1 :〇. 1-10。
22. 根据权利要求21所述的方法,其中,以锆计,锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基 锆的摩尔比为1 :〇. 5-5。
23. 根据权利要求19所述的方法,其中,步骤(3)中,在步骤(2)所得混合物中加入基 础油和单胺,搅拌2-8分钟,再加入二异氰酸酯,搅拌2-8分钟,二异氰酸酯与单胺的摩尔比 为 1:2。
24. 根据权利要求19所述的方法,其中,步骤(4)中,先在100-120°C恒温10-20分钟, 最后升温到180_230°C恒温5-20分钟;加入基础油,待温度冷却到100-120°C,加入必要的 添加剂,搅拌,循环过滤、均化、脱气。
25.根据权利要求19所述的方法,其中,所述牛顿体磺酸钙是石油磺酸钙和/或合成磺 酸钙,所述牛顿体磺酸钙的总碱值为250-450mgK0H/g;所述牛顿体环烷酸钙是石油环烷酸 钙和/或合成环烷酸钙,所述牛顿体环烷酸钙的总碱值为250-450mgK0H/g。
26. 根据权利要求19所述的方法,其中,所述转化剂选自脂肪醇、脂肪酸、脂肪酮、月旨 肪醛、脂肪胺、醚、碳酸钙、硼酸、膦酸、二氧化碳、苯酚、芳香醇、芳香胺、环烷酸、C8-C20烷 基苯磺酸和水中的至少一种,转化剂的加入量为牛顿体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙总重量的 2-30%。
27. 根据权利要求26所述的方法,其中,所述转化剂选自十二烷基苯磺酸、环烷酸、甲 醇、异丙醇、丁醇、硼酸、醋酸和水中的至少一种,转化剂的加入量为牛顿体磺酸钙和牛顿体 环烷酸钙总重量的6-22%。
28. 根据权利要求19所述的方法,其中,所述单胺的结构式为,其中,R1、R1'是苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基,或碳数为10-18的烷基或环烷基。
29. 根据权利要求28所述的方法,其中,所述单胺是选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺和/ 或对甲苯胺的芳胺,和/或选自十二胺、十四胺、十六胺和/或十八胺的脂肪胺。
30. 根据权利要求19所述的方法,其中,所述二胺的结构式为NH2-R2-NH2,其中,R2是碳 数为2-8的亚烷基,或亚苯基或亚联苯基。
31. 根据权利要求30所述的方法,其中,所述二胺是选自对苯二胺、邻苯二胺、4, 4-联 苯二胺的芳香胺和/或选自乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺的直链脂肪胺。
32. 根据权利要求19所述的方法,其中,所述二异氰酸酯的结构为OCN-R3-NCO,R3是碳 数为6-30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
33. 根据权利要求32所述的方法,其中,所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基 甲烷二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和间苯二甲基二异氰 酸酯中的至少一种。
34. 由权利要求19-33中任意一项所述的方法制得的磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑 脂。
【专利摘要】本发明公开了一种磺酸钙-环烷酸钙锆基聚脲润滑脂,以润滑脂重量为基准,包括:10-70重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙;1-10重量%的高级脂肪酸的锆盐;1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐;0.5-30重量%的聚脲化合物;10-80重量%的基础油,其中,高级脂肪酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐分别是由高级脂肪酸、小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成,组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种。本发明还公开了润滑脂的制备方法及其制备的润滑脂。本发明的润滑脂,具有更好的机械安定性、抗水性和粘附性、抗盐雾性、胶体安定性和极压抗磨性,具有更长的润滑寿命。
【IPC分类】C10M177-00, C10M141-08, C10M169-06
【公开号】CN104560274
【申请号】CN201310522905
【发明人】何懿峰, 孙洪伟, 段庆华, 刘中其, 张建荣, 姜靓, 陈政, 郑会
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日
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