本发明属于润滑脂技术领域,涉及一种机器人减速器使用的润滑脂的组合物及制备方法。所制备的润滑脂采用合成油和矿物油为基础油,12-羟基硬脂酸,硬脂酸、氢氧化锂为基础原料,并添加了抗氧剂、防锈防腐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。其中配伍性能优良的抗磨极压添加剂是本发明的主要创新点,保证润滑脂产品具有优异的低摩擦系数。可保证机器人减速器等精密部位的润滑防护。
背景技术:
随着电子行业、汽车行业和精密机械行业在中国的迅速发展,在高度洁净环境下的精密自动化生产线的应用越来越广泛。为了减少人工、提高生产效率和提高生产质量稳定性,这些生产线上应用了大量的精密工业机器人,其中精密机器人关节部位多使用减速器润滑脂,要求摩擦系数低而稳定,润滑寿命长。近年来,世界机器人产业持续发展壮大,特种机器人特别是服务机器人作为新兴产业发展迅猛,我国目前机器人使用密度仍远低于世界平均水平。目前,韩国和日本是世界机器人使用密度最高的国家,每万名工人中拥有机器人数量超过300台,德国和美国超过250台,世界平均水平为55台,而我国仅为21台,因此我国机器人市场还有很大的增长空间。减速器是连接机器人动力源和执行机构之间的中间装置,可以起匹配转速和传递转矩的作用,使用它的目的一般是降低转速,增加转矩。润滑脂属于润滑剂的范畴。本发明的目的在于制备一种机器人减速器使用的润滑脂。所制备的润滑脂采用合成油和矿物油为基础油,12-羟基硬脂酸,硬脂酸、氢氧化锂为基础原料,并添加了抗氧剂、防锈防腐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。其中配伍性能优良的抗磨极压添加剂是本发明的主要创新点,保证润滑脂产品具有优异的低摩擦系数。
技术实现要素:
根据减速器的工况特点,要求润滑脂具有良好的氧化安定性能,润滑脂长时间使用不发生明显氧化劣化;具有优异抗微动磨损性能,机器人减速机需频繁启停且经常往复运动,易产生微动磨损,要求润滑脂具有优异的抗微动磨损性能;具有优异的极压抗磨性能,减速机上承受的转矩大,容易产生磨损,因此要求润滑脂具有优异的极压抗磨性能;具有良好的低温性能,在较低温度下仍可以正常启动和运转。
本发明专利针对设备特点开发的专用产品可以提高润滑效率,降低能耗。
本发明的目的在于制备一种机器人减速器使用的润滑脂。所制备的润滑脂采用合成油和矿物油为基础油,12-羟基硬脂酸,硬脂酸、氢氧化锂为基础原料,并添加了抗氧剂、防锈防腐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。其中配伍性能优良的抗磨极压添加剂是本发明的主要创新点,保证润滑脂产品具有优异的低摩擦系数。
为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
本发明专利涉及一种机器人减速器润滑脂组合物,按组合物的总重量百分比计,包括以下组分:
(1)稠化剂 3.0-10.0%;
(2)基础油 72.0-92.0%;
(3)极压抗磨剂 4.0-15.0%;
(4)抗氧剂 0.5-2.0%;
(5)防锈防腐剂 0.5-1.00%。
稠化剂是脂肪酸与氢氧化锂反应制得。脂肪酸分为两种:(1)为全部12-羟基硬脂酸;(2)为12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物,比例9:1~7:3。
基础油为加氢矿物油、合成油中的一种或混合。基础油的40℃运动粘度为10-100mm2/s,优选40℃运动粘度为20-50mm2/s。
抗氧剂为胺类、酚类或两者混合物。胺类抗氧剂为二苯胺、萘胺、对苯二胺的其中一种或两种。酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚、2-萘酚的其中一种或两种。
极压抗磨剂为有机硫磷化物、有机钼盐中的一种或几种。有机硫磷化物为硫代磷酸盐、磷酸酯中的一种或两种。
防锈防腐剂为碱性石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、二壬基萘磺酸钙中的一种或几种。
按照以下方法制备:将稠化剂和三分之一基础油加入到反应釜中,搅拌加热到205-210℃,加入三分之一基础油冷却,继续搅拌,加入三分之一基础油,搅拌。降温到50℃以下,加入添加剂,搅拌。组合物经三辊机压油三遍后成品罐装。
本发明的机器人减速器润滑脂与同类产品相比,具有以下的优点:
1)本发明所述的润滑脂,具有极低的摩擦系数,采用ASTM D5707标准方法测试,摩擦系数0.08。
2)本发明所述的润滑脂,具有良好的低温流动性能,采用DIN 51805方法,-30℃流动压力100kPa。
3)本发明所制备的润滑脂防锈性能很好,使用SH/T 5018测试,所有轴承无锈。
4)本发明所述的润滑脂具有优良的抗磨减磨性能,抗磨性能(四球机法)磨痕直径为0.40~0.42mm。
5)、本发明所制备的润滑脂具有良好的使用寿命。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施实例更详细的描述本发明。
制备方法步骤如下:
1)将三分之一基础油、12-羟基硬脂酸或12-羟基硬脂酸与硬脂酸的混合物,升温至60-80℃,加入氢氧化锂溶液,开始反应,反应时间控制在1-2小时。
2)反应完成后,搅拌加热到150-160℃,加入抗氧剂,继续加热至205-210℃,加入部分基础油冷却降温,持续搅拌,50℃以下加入极压抗磨剂、防锈防腐剂,搅拌均匀后,经过三辊机处理均化三遍后,出成品灌装。
以下实施例均按照以上的步骤进行:
实施例1
稠化剂:10.0%
其中,12-羟基硬脂酸:硬脂酸比例为7:3
基础油:81.0%(加氢矿物油:100%,基础油40℃运动粘度:32.5mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼3.0%,二烷基二硫代磷酸锌3.0%,固体钼盐1.0%
抗氧剂:二苯胺0.5%,2,6-二叔丁基对甲苯酚0.5%
防锈防腐剂:二壬基萘磺酸钡1%。
实施例2
稠化剂:6.0%
其中,12-羟基硬脂酸比例为100%
基础油:81%(加氢矿物油:50%,PAO合成油:50%,基础油40℃运动粘度:46.1mm2/s)
极压抗磨剂:二烷基二硫代磷酸氧钼8%;二烷基二硫代磷酸锌1.5%;磷酸酯1.5%
抗氧剂:烷基化二苯胺1.0%
防锈防腐剂:二壬基萘磺酸钙1.0%。
实施例3
稠化剂:7.0%
其中,12-羟基硬脂酸比例为100%;
基础油:83%(PAO合成油100%,基础油40℃运动粘度:25.7mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼5.5%;磷酸盐2%;固体钼盐0.5%
抗氧剂:烷基化二苯胺0.5%,α-萘酚0.5%
防锈防腐剂:石油磺酸钡1%。
实施例4
稠化剂:4.50%
其中,12-羟基硬脂酸比例为85%,硬脂酸比例为15%;
基础油:85%(加氢矿物油:70%,PAO合成油30%,基础油40℃运动粘度:35.6mm2/s)
极压抗磨剂:二烷基二硫代磷酸氧钼4.0%;二烷基二硫代磷酸锌2.5%;磷酸酯
1.5%;硫化二烷基二硫代氨基甲酸氧钼1.0%
抗氧剂:烷基化二苯胺0.5%;
防锈防腐剂:石油磺酸钡1%。
实施例5
稠化剂:3.0%
其中,12-羟基硬脂酸比例为90%,硬脂酸比例为10%;
基础油:91.0%(加氢矿物油:30%,PAO合成油70%,基础油40℃运动粘度:28.0mm2/s)
极压抗磨剂:二烷基二硫代磷酸氧钼3.0%;二烷基二硫代磷酸锌1.0%;硫化二烷
基二硫代氨基甲酸氧钼1.0%
抗氧剂:烷基化二苯胺0.5%;
防锈防腐剂:石油磺酸钙0.5%。
实施例6
稠化剂:3.0%
其中,12-羟基硬脂酸比例为100%
基础油:92.0%(加氢矿物油:50%,PAO合成油50%,基础油40℃运动粘度:38.5mm2/s)
极压抗磨剂:二烷基二硫代磷酸氧钼2.5%;二烷基二硫代磷酸锌0.5%;硫化二烷
基二硫代氨基甲酸氧钼1.0%
抗氧剂:烷基化二苯胺0.5%;
防锈防腐剂:石油磺酸钙0.5%。
实施例7
稠化剂:10.0%
其中,12-羟基硬脂酸:硬脂酸比例为8:2
基础油:72.0%(合成油:100%,基础油40℃运动粘度:22.7mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼8.0%,二烷基二硫代磷酸锌5.0%,硫化二烷基二硫代氨基甲
酸氧钼2.0%
抗氧剂:二苯胺1.0%,2,6-二叔丁基对甲苯酚1.0%
防锈防腐剂:二壬基萘磺酸钡1.0%。
实施例8
稠化剂:8.5%
其中,12-羟基硬脂酸100%
基础油:78.0%(加氢基础油:100%,基础油40℃运动粘度:42.9mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼5.0%,二烷基二硫代磷酸锌4.0%,固体钼盐2.0%
抗氧剂:二苯胺1.0%,2,6-二叔丁基对甲苯酚1.0%
防锈防腐剂:二壬基萘磺酸钡0.5%。
实施例9
稠化剂:4.0%
其中,12-羟基硬脂酸比例为100%;
基础油:83%(加氢基础油:10%,PAO合成油90%,基础油40℃运动粘度:37.8mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼6.0%;二烷基二硫代磷酸锌3.0%;固体钼盐1.5%
抗氧剂:烷基化二苯胺1.0%,α-萘酚0.5%
防锈防腐剂:石油磺酸钡1.0%
实施例10
稠化剂:3.0%
其中,12-羟基硬脂酸100%
基础油:90.0%(PAO合成油:100%,基础油40℃运动粘度:31.2mm2/s)
极压抗磨剂:有机钼2.0%,二烷基二硫代磷酸锌1.0%,固体钼盐1.0%
抗氧剂:烷基化二苯胺1.0%,2,6-二叔丁基对甲苯酚1.0%
防锈防腐剂:二壬基萘磺酸钙1.0%。
实施例1-10的性能测试数据见下表
表1
(接表1)
以上所述仅为本发明较好的实施例,并非用作限定本发明的实施范围,所以凡依本发明所述范围的特征步骤、特征原料以及配方比例等同的变化,均应包括在本发明的申请专利范围之内。