专利名称：一种复合锆基六聚脲润滑脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及润滑剂，确切的说是一种复合锆基六聚脲润滑脂及其制备方法。
背景技术：
锆作为一种过渡金属元素属于IVB族，位于第5周期。含锆化合物具有优良的润滑作用，常被用作润滑添加剂，如CN101113382和JP1973038444将锆的氧化物作为润滑剂添加剂改善了磨损性；W02007143414和US 20060063682介绍了四氟化锆可作为减磨添加剂成为润滑剂的组分之一 ；US 20060254823发现含有2-乙基己酸锆盐的润滑剂表现出很好的耐重负荷和抗磨性能；US 20050043189发现氟锆酸盐如氟锆酸铝可作为氧化抑制剂用在润滑剂中；DE 102004021812发现将碳酸锆、磺酸锆或磷酸锆等无机盐加入到润滑脂里面可以提高抗磨损性。
以锆盐作为稠化剂制备锆基润滑脂的专利有US 4189387，稠化剂只含一种锆盐，由烷基取代的次磷酸或一元羧酸与氢氧化锆反应制得，所得产品极压性较好，但滴点不够高，且效果相对较好的产品的稠化剂含氟元素，原料不易获得。
发明内容
本发明提供了一种复合锆基六聚脲润滑脂，这种润滑脂同时含有复合锆稠化剂和六聚脲化合物。本发明还提供上述润滑脂的制备方法。本发明提供的复合锆基六聚脲润滑脂，以润滑脂重量为基准，包括以下组分I)复合锆 I % -59 %，优选 3 % -40 %，最优选 5 % -30 % ;2)六聚脲 I % -59 %，优选 2 % -40 %，最优选 2 % -30 % ;3)润滑基础油 40% -95%,优选 50% -93%,最优选 60% -90%。所述复合锆是由高级脂肪酸和芳酸与锆的氧化物和/或氢氧化物反应而成的复合锆皂，包括高级脂肪酸氧锆和芳酸氧锆。芳酸与高级脂肪酸的摩尔比为0.5 7 1，优选I 4 I。所述锆的氧化物和/或氢氧化物可以是ZrO2、ZrO (OH)2、ZrO2 *xH20,Zr0 (OH)2 ·χΗ20或其混合物，优选ZrO (OH) 2。所述高级脂肪酸是碳数为8-24，优选10-20的直链脂肪酸或羟基脂肪酸，优选月桂酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸等中的一种或几种，特别优选12-羟基硬脂酸。所述芳酸是至少有I个羧基与芳环直接相连的羧酸，其它取代基可以是氢、烷基、烯基、炔基、芳基、氟代或全氟代的烷基或芳基等。所述芳酸优选二元芳酸，例如，可以选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、取代的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等，优选邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸、多联苯二甲酸、取代的联苯二甲酸、多联苯二甲酸等中的一种或几种。
所说六聚脲具有以下结构
权利要求
1.一种复合锆基六聚脲润滑脂，以润滑脂重量为基准，包括以下组分 I)复合锆1% -59%，所述复合锆由高级脂肪酸和芳酸与锆的氧化物和/或氢氧化物反应而成；2)六聚脲1% -59% ;3)润滑基础油40% -95%。
2.按照权利要求I所述的润滑脂，其中以润滑脂重量为基准，包括以下组分 I)复合锆3% -40%，所述复合锆由高级脂肪酸和芳酸与锆的氧化物和/或氢氧化物反应而成；2)六聚脲2% -40% ;3)润滑基础油50% -93%。
3.按照权利要求I所述的润滑脂，所述高级脂肪酸是碳数为8-24的直链脂肪酸或羟基脂肪酸。
4.按照权利要求I所述的润滑脂，所述高级脂肪酸选自月桂酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的一种或几种。
5.按照权利要求I所述的润滑脂，所述芳酸为二元芳酸。
6.按照权利要求I所述的润滑脂，所述芳酸选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、取代的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸、多联苯二甲酸、取代的联苯二甲酸、多联苯二甲酸中的一种或几种。
7.按照权利要求I所述的润滑脂，芳酸与高级脂肪酸的摩尔比为0.5 7 I。
8.按照权利要求I所述的润滑脂，其中，所说的六聚脲具有以下结构
9.按照权利要求8所述的润滑脂，其中，R1是苯基或Cl C3烷基或卤素取代的苯基，或碳数为10 18的烷基或环烷基，R2是亚苯基或亚联苯基，或碳数为2 8的亚烷基；R3选自甲苯基、甲基二苯基、二环己基甲基、间苯二甲基和亚己基中的至少一种。
10.按照权利要求I所述的润滑脂，所述润滑油基础油是矿物油、合成油、植物油或它们的混合物，100 °C运动黏度为2mm2/s-150mm2/s。
11.权利要求I 10之一所述复合锆基六聚脲润滑脂的制备方法，包括 (1)在反应釜A中将高级脂肪酸和芳酸与锆的氧化物和/或氢氧化物在部分基础油中混合，加热脱水； (2)在反应釜A的产物中或在反应釜B中加入溶解在部分基础油中的二异氰酸酯，依次加入单胺进行反应，再加入二胺进行反应，再加入二异氰酸酯进行反应，其中各次所加的二异氰酸酯、单胺、二胺以及二异氰酸酯的摩尔比为2 :2:2:1; (3)将反应釜A中的物料混合均匀，或将反应釜A和B的物料合并后混合均匀，升温到2000C _220°C恒温炼制，加入余量基础油，冷却，加入必要的添加剂，得到成品。
12.按照权利要求11所述的制备方法，所说的二异氰酸酯结构为OCN-R3-NCO,R3是碳数为6 30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。
13.按照权利要求11所述的制备方法，所说的二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯，甲基二苯基二异氰酸酯，1，6-亚己基二异氰酸酯，二环己基甲基二异氰酸酯，或间苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种。
14.按照权利要求11所述的制备方法，所说的单胺结构式为R1-NH2，其中的R1是芳基或碳数为8 24的烧基或环烧基。
15.按照权利要求11所述的制备方法，所说的单胺选自苯基或Cl C3烷基或卤素取代的苯基，或碳数为10 18的烧基、环烧基。
16.按照权利要求11所述的制备方法，所说的单胺是选自苯胺、间氯苯胺、对氯苯胺、对甲苯胺的芳胺，和/或选自十二胺、十四胺、十六胺、十八胺 的脂肪胺。
全文摘要
本发明提供一种复合锆基六聚脲润滑脂及其制备方法。以润滑脂重量为基准，该润滑脂包括以下组分1)复合锆1％-59％，所述复合锆由高级脂肪酸和芳酸与锆的氧化物和/或氢氧化物反应而成；2)六聚脲1％-59％；3)润滑基础油40％-95％。所述润滑脂同时含有复合锆稠化剂和六聚脲化合物。该润滑脂具有极好的极压抗磨性和长润滑寿命，同时还具有优良的抗水性、胶体安定性、高滴点、热安定性等性能。
文档编号C10M177/00GK102952607SQ20111024523
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者何懿峰, 孙洪伟, 刘磊, 段庆华, 刘中其, 姜靓 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