专利名称：一种润滑脂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及润滑油脂技术领域，特别涉及一种润滑脂组合物及其制备方法。
背景技术：
润滑脂主要是由稠化剂稠化润滑脂基础油而制备的从半流体状到固体状的润滑齐U，这种稠厚的油脂状石油化工产品可以用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用，也可以用于金属表面，起填充空隙和防锈作用，在各个工业领域具有广泛的应用。随着工业的不断发展，各个工业领域对润滑脂性能的要求也在不断提高。目前，现有技术公开了多种润滑脂，如申请号为201010226368.I的中国专利文献公开了一种膨润土润滑脂，其包括润滑脂基础油、稠化剂、极性分散剂，所述润滑脂基础油、稠化剂和极性分散剂的质量分数比为(46-190) (4-37. 5) : (2. 2-13. 8)，所述润滑脂基础 油为环烷基原油的糠醛精制油；所述稠化剂为有机膨润土。上述膨润土润滑脂虽然具有较高的氧化安定性、抗腐蚀性能和特殊的外观，但是其使用的温度范围较窄，不能适用于航空工业领域中飞机机轮轴承、发动机附件和机身等设备的润滑。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种润滑脂组合物及其制备方法，本发明提供的润滑脂组合物在较宽的温度范围内具有良好的性能，能满足航空领域中飞机机轮轴承、发动机附件和机身等设备对润滑脂的性能要求。本发明提供一种润滑脂组合物，包含60wt% 68wt% 的聚 α -烯经；10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ；lwt% 2wt%的抗氧剂；O. 2wt% 0. 5wt% 的防锈剂；O. lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂；O. 5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂；20wt% 28wt%的固体润滑剂。优选的，包含62wt% 66wt%的聚α -烯烃。优选的，所述聚α -烯烃在100°C下的运动粘度为5. 7mm2/s^6. lmm2/s。优选的，包含IIwt% ^13wt%的有机改性膨润土。优选的，所述固体润滑剂为聚四氟乙烯和/或硼酸钾。优选的，所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂或酚类抗氧剂。优选的，所述防锈剂为苯并三氮唑类防锈剂。优选的，所述腐蚀抑制剂为苯三唑类腐蚀抑制剂。优选的，所述极压抗磨剂为三苯基连偶磷硫酸盐。
本发明还提供一种润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤称取如下原料60wt% 68wt% 的聚 α -烯经；10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ；lwt% 2wt%的抗氧剂；O. 2wt% 0. 5wt% 的防锈剂；O. lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂；O. 5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂；
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20wt% 28wt%的固体润滑剂； 将所述原料混合，得到润滑脂组合物。与现有技术相比，本发明提供的润滑脂组合物包含60wt9T68wt%的聚α -烯烃、10wt% 15wt%的有机改性膨润土、lwt% 2wt%的抗氧剂、O. 2wt% O. 5wt%的防锈剂、O. lwt% 0. 4wt%的腐蚀抑制剂、O. 5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂和20wt% 28wt%的固体润滑齐U。本发明以聚α-烯烃为润滑油基础油，以有机改性膨润土为稠化剂，以抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、极压抗磨剂和固体润滑剂为添加剂，并将各原料的质量百分数分别控制在上述范围，使得到的润滑脂组合物在较宽的温度范围内具有优良的综合性能，利于其在航空领域中的应用。实验结果显示，本发明提供的润滑脂组合物在_54°C 177°C温度范围内的性能优良。另外，本发明无需加入甲醇、乙醇、丙酮或碳酸丙烯酯等助分散剂即可有效地稠化润滑油基础油，得到性能优良的润滑脂组合物，操作简便，适于工业化生产。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明提供了一种润滑脂组合物，包含60wt% 68wt% 的聚 α -烯经；10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ；lwt% 2wt%的抗氧剂；O. 2wt% 0. 5wt% 的防锈剂；O. lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂；O. 5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂；20wt% 28wt%的固体润滑剂。本发明采用有机改性膨润土稠化聚α-烯烃，加入抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、极压抗磨剂和固体润滑剂等添加剂，得到润滑脂组合物，其在较宽的温度范围内具有优异的综合性能，可供航空领域中大中型客机的使用。在本发明中，所述润滑脂组合物包含60wt9T68wt%的聚α -烯烃，优选包含62wt9T66wt%的聚α -烯烃。所述聚α -烯烃(PAO)可以通过石蜡裂解制得，也可以由乙烯齐聚生成的α-烯烃经催化齐聚并经加氢饱和制得。在本发明中，所述聚α-烯烃在100°C下的运动粘度优选为5. 7mm2/s^6. lmm2/s。本发明采用所述聚α -烯烃作为润滑脂的润滑油基础油，其具有独特的规整结构，赋予了它许多有别于矿物油等润滑油基础油的卓越性质，如优异的低温性能、极好的热氧化安定性和剪切安定性等，利于改善润滑脂的综合性能。所述润滑脂组合物包含10wt% 15wt%的有机改性膨润土,优选包含llwt% 13wt%的有机改性膨润土。本发明对所述有机改性膨润土没有特殊限制，其一般为季铵盐改性膨润土，即，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中分散成胶体级粘粒的特性，通过离子交换技术在膨润土中插入季铵盐如二甲基十八烷基苄基氯化铵，充分分散后制得有机改性膨润土。所述有机改性膨润土在各类有机溶剂、油类和液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性、耐水性和化学稳定性。本发明采用所述有机改性膨润土稠化所述聚α-烯烃，使润滑脂具有滴点较高、化学稳定性好和抗磨性能好等优点。另外，在所述润滑脂组合物无需包含甲醇、乙醇、丙酮或碳酸丙烯酯等助分散剂的基础上，所述有机改性膨润土对所述聚-α -烯烃即能起到有效的稠化作用，利于油品的加工和使用。 所述润滑脂组合物包含lwt% 2wt%的抗氧剂,优选包含I. 2wt°/Tl. 8wt%的抗氧剂。所述抗氧剂能够抑制或延缓高聚物和其他有机化合物在空气中热氧化，其主要包括芳香胺类抗氧剂如IRGANOX L06抗氧剂和IRGANOX LOl抗氧剂等，以及如IRGAN0XL101抗氧剂的酚类抗氧剂等类型。在本发明中，所述抗氧剂优选为芳香胺类抗氧剂或酚类抗氧剂，更优选为芳香胺类抗氧剂。所述芳香胺类抗氧剂对膨润土稠化剂的结构破坏较小，因此对润滑脂的稠度影响较小；同时，所述聚α-烯烃对所述芳香胺类抗氧剂的感受性特别好，少量的芳香胺类抗氧剂即能使所述润滑脂组合物具有较好的抗氧化安定性。所述润滑脂组合物包含O. 2wt9TO. 5wt%的防锈剂，优选包含O. 3wt°/T0. 4wt%的防锈剂。所述防锈剂能强力渗入铁锈、腐蚀物和油污内，从而轻松除去锈迹和腐蚀物，起到渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀和保护金属的作用。所述防锈剂包括无机防锈剂，如亚硝酸钠，还包括有机防锈剂，如咪唑啉类防锈剂、苯并三氮唑类防锈剂和酰基肌氨酸等。在本发明中，所述防锈剂优选为苯并三氮唑类防锈剂，如T706防锈剂，其对膨润土稠化剂的感受性较好，对膨润土稠化剂的结构较无影响，从而对所述润滑脂组合物的稠度影响较小。所述润滑脂组合物包含O. lwt9T0. 4wt%的腐蚀抑制剂，优选包含O. 2wt°/T0. 3wt%的腐蚀抑制剂。所述腐蚀抑制剂也可以称为金属减活剂，能阻止金属对润滑油等油品的自动氧化起促进作用，其可分为无机类腐蚀抑制剂、有机类腐蚀抑制剂如苯三唑类腐蚀抑制剂和噻二唑类腐蚀抑制剂等。在本发明中，所述腐蚀抑制剂优选为苯三唑类腐蚀抑制剂，如T551腐蚀抑制剂。所述润滑脂组合物包含O. 5wt% l. 5wt%的极压抗磨剂,优选包含O. 8wt% l. 2wt%的极压抗磨剂。所述极压抗磨剂在润滑脂中的作用是提高油膜强度，减少金属之间的直接接触而防止磨损，当外加载荷进一步增加时，润滑脂提供的油膜会破裂，此时极压抗磨剂能与金属表面发生化学反应，生成一层化学薄膜，从而提供进一步的润滑作用。所述极压抗磨剂大多是含硫化合物、含磷化合物、含氯化合物、含铅化合物或钥化合物，而一般将不同种类的极压抗磨剂混合使用，性能更好。本发明对所述极压抗磨剂没有特殊限制，优选为三苯基连偶磷硫酸盐，如IRGALUBE TPP极压抗磨剂，具有优异的热稳定性等优点，利于应用。
所述润滑脂组合物包含20wt% 28wt%的固体润滑剂，优选包含22wt% 26wt%的固体润滑剂。所述固体润滑剂为具有润滑作用的固体物质，本发明对其没有特殊限制，优选为聚四氟乙烯和/或硼酸钾。其中，所述聚四氟乙烯优选为聚四氟乙烯超细粉，其平均粒径小于5 μ m，比表面积大于10m2/g，润滑性好，能很好地分散在许多材料中，更利于提高所述润滑脂组合物的综合性能。本发明还提供了一种润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤称取如下原料60wt% 68wt% 的聚 α -烯经；10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ； lwt% 2wt%的抗氧剂；O. 2wt% 0. 5wt% 的防锈剂；O. lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂；O. 5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂；20wt% 28wt%的固体润滑剂； 将所述原料混合，得到润滑脂组合物。按照上述质量百分数，本发明分别称取各原料，经搅拌混合，得到润滑脂组合物。各原料与上文所述的原料一致，在此不再赘述。本发明对所述搅拌没有特殊限制。在本发明中，所述混合优选具体为将60wt% 68wt%的聚α -烯烃、10wt% 15wt%的有机改性膨润土加入制脂釜中混合，室温搅拌5分钟 15分钟，升温至130°C ±5°C，恒温搅拌30分钟 40分钟，得到第一混合物；在制脂釜中加入20wt9T28wt%的固体润滑剂，与所述第一混合物混合，搅拌5分钟 15分钟，得到第二混合物；继续在制脂爸中加入lwt% 2wt%的抗氧剂、O. 2wt% 0. 5wt%的防锈齐U、O. 5wt°n. 5wt%的极压抗磨剂，与所述第二混合物混合，搅拌5分钟 15分钟，降温至80°C以下，得到第三混合物；最后在制脂爸中加入O. lwt%"O. 4wt%的腐蚀抑制剂，与所述第三混合物混合，搅拌5分钟 15分钟后进行均化处理，得到光滑细腻的润滑脂组合物。本发明提供的润滑脂组合物的制备方法简便易行，易于推广。得到润滑脂组合物后，本发明对其进行性能测试。本发明采用红外光谱法分析所述润滑脂组合物的组分，测试结果显示，聚α -烯烃、膨润土和硅油为所述润滑脂组合物的主要组分。所述润滑脂组合物无恶臭味、香味和乙醇味。按照中国国家标准GB/T3498-2008《润滑脂宽温度范围滴点测定法》，本发明测定所述润滑脂组合物的滴点。按照中国国家标准GB/T269-1991《润滑脂和石油脂锥入度测定法》，本发明分别测定所述润滑脂组合物标准工作和十万次延长工作的稠度，以O. Imm为标准。按照中国国家标准GB/T7326-1987《润滑脂铜片腐蚀试验法》，本发明对所述润滑脂组合物进行腐蚀测试，测试条件为采用Τ2铜，温度为100°C，时间为24小时。按照石油化工行业标准SH/T0109-1992《润滑脂抗水淋性能测定法》，本发明对所述润滑脂组合物进行抗水测试，测试温度为41 °C ±1°C，测试时间为I小时。按照中国国家标准GB/T7325-1987《润滑脂和润滑油蒸发损失测定法》，本发明对所述润滑脂组合物进行高温蒸发测定，测试温度为177V ±3°C，测试时间为22小时。按照石油化工行业标准SH/T0324-2010《润滑脂钢网分油测定法(静态法)》，本发明对所述润滑脂组合物进行静态钢网分油测定，测试温度为177°C ±3°C，测试时间为30小时。按照石油化工行业标准SH/T0336-1994《润滑脂杂质含量测定法(显微镜法)》，本发明测试所述润滑脂组合物的25 μ πΓ74 μ m杂质的含量和^ 75 um杂质的含量。按照中国国家标准GB/T5018-1985《润滑脂防腐蚀性试验法》，本发明测试所述润滑脂组合物的防腐蚀性，测试温度为52°C，测试时间为48小时。按照石油化工行业标准SH/T0429-1992《润滑脂与合成橡胶相容性测定法》，本发明测定所述润滑脂组合物的橡胶相容性，测试条件为采用丁腈橡胶NBR-L，温度为70°C，时间为168小时。按照石油化工行业标准SH/T0325-1992《润滑脂氧化安定性测定法》，本发明对所述润滑脂组合物进行化学安定性测定，测试温度为99°C，测试时间为100小时和500小时。按照石油化工行业标准SH/T0428-2008《高温下润滑脂在球轴承中的寿命测定法》，本发明测试所述润滑脂组合物的高温性能，测试温度为177°C ±3°C。按照石油化工行业标准SH/T0338-19 92《滚珠轴承润滑脂低温转矩测定法》，本发明测试所述润滑脂组合物的低温下的起动转矩和运转转矩，测试温度为_54°C。按照石油化工行业标准SH/T0189-1992《润滑油抗磨损性能测定法(四球机法)》，本发明测定所述润滑脂组合物的磨斑直径，测试条件为转速为1200r/min，温度为75°C，时间为60分钟，力为392N。按照中国国家标准GB/T3142-1982《润滑剂承载能力测定法(四球法)》，本发明测定所述润滑脂组合物的综合磨损值ZMZ，测试条件为在常温下，转速为1770r/min。按照中国国家标准GB/T269-1991《润滑脂和石油脂锥入度测定法》，本发明测定所述润滑脂组合物的不工作锥入度、贮存前后工作锥入度的变化和贮存后的脂外观，测试条件为在温度为38°C ±3°C下，贮存六个月，以O. Imm为标准。测试结果显示，所述润滑脂组合物的各项性能优良，使用的温度范围较宽，能满足航空领域大中型客机的使用需求，从而具有显著的经济效益和社会效益。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的润滑脂组合物及其制备方法进行详细地描述。以下实施例所用的有机改性膨润土购自江安吉天龙有限公司，所用的聚α -烯烃为ΡΑ06，其质量指标如表I所示，表I为本发明实施例Γ3所用的聚α烯烃的质量指标。表I本发明实施例Γ3所用的聚α烯烃的质量指标
权利要求
1.一种润滑脂组合物，包含 60wt% 68wt%的聚α -烯经； 10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ； lwt% 2wt%的抗氧剂；O.2wt% 0. 5wt%的防锈剂； O.lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂； O.5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂； 20wt% 28wt%的固体润滑剂。
2.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，包含62wt9T66wt%的聚α-烯烃。
3.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述聚α-烯烃在100°C下的运动粘度为 5. 7mm2/s^6. 1mm2/Sn
4.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，包含Ilwt9Tl3wt%的有机改性膨润土。
5.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述固体润滑剂为聚四氟乙烯和/或硼酸钾。
6.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述抗氧剂为芳香胺类抗氧剂或酚类抗氧剂。
7.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述防锈剂为苯并三氮唑类防锈剂。
8.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述腐蚀抑制剂为苯三唑类腐蚀抑制剂。
9.根据权利要求I所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为三苯基连偶磷硫酸盐。
10.一种润滑脂组合物的制备方法，包括以下步骤 称取如下原料 60wt% 68wt%的聚α -烯经； 10wt% 15wt%的有机改性膨润土 ； lwt% 2wt%的抗氧剂； O.2wt% 0. 5wt%的防锈剂； O.lwt% O. 4wt%的腐蚀抑制剂； O.5wt% I. 5wt%的极压抗磨剂； 20wt% 28wt%的固体润滑剂； 将所述原料混合，得到润滑脂组合物。
全文摘要
本发明提供了一种润滑脂组合物，包含60wt%~68wt%的聚α-烯烃；10wt%~15wt%的有机改性膨润土；1wt%~2wt%的抗氧剂；0.2wt%~0.5wt%的防锈剂；0.1wt%~0.4wt%的腐蚀抑制剂；0.5wt%~1.5wt%的极压抗磨剂；20wt%~28wt%的固体润滑剂。本发明以聚α-烯烃为润滑油基础油，以有机改性膨润土为稠化剂，添加抗氧剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、极压抗磨剂和固体润滑剂，并将各原料的质量百分数分别控制在上述范围，使所得润滑脂组合物在-54℃~177℃的较宽温度范围内性能优异，适用于航空领域中飞机机轮轴承等设备的润滑。本发明还提供了一种润滑脂组合物的制备方法。
文档编号C10M169/00GK102925258SQ20121041334
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者康健, 宗明, 欧阳秋, 毛俊, 卢现菊, 赵玉贞, 罗玉兰, 曹毅 申请人:中国石油化工股份有限公司