本发明涉及润滑油技术领域，特别涉及一种满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油及其制备方法。
背景技术：
在食品、化妆品、药品、烟草以及动物饲料的生产中，齿轮、轴承、液压装置、气压装置、压缩机、滑道和链条等机械设备中均需要用到润滑剂。虽然尽量避润滑剂污染是最基本的要求，但是很多情况下，无法彻底隔离产品和润滑剂，产品与润滑剂会发生偶然性的接触。在这种情况下，就需要使用安全性较高的润滑剂，从而在发生交叉污染的时候，能够保证产品的安全性。
链条是机械传动中的重要部件，在工业诸多领域有着广泛的应用。链条用润滑油是链条使用的重要助剂，用于减少摩擦，防止链条与其他部件发生磨损。链条传输设备在食品、药品等生产的各个领域应用十分广泛。其中链条传输存在与食品、药品等产品发生偶然接触的可能，因此相关行业中所使用的链条用润滑油对安全性的要求较高，需要满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
但是现有技术中，满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油难以实现耐高温、挥发率低以及积碳易溶解与成本控制之间的平衡。
技术实现要素：
本发明解决的问题是提供一种满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油及其制备方法，以改善满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油的性能。
为解决上述问题，本发明提供一种满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油，包括：45～66wt％的合成酯、30～50wt％的合成烃以及1～9wt％的添加剂；所述合成酯满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述合成烃满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述添加剂满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
可选的，所述链条用润滑油在40℃的运动粘度在68mm2/s到460mm2/s。
可选的，所述合成酯选自偏苯三酸酯、甘油脂肪酸酯、三羟甲基丙烷酯和新多元醇酯中的一种或多种。
可选的，所述合成酯为偏苯三酸酯。
可选的，所述合成烃选自聚α烯烃、丁烯均聚物和烷基萘中的一种或多种。
可选的，所述聚α烯烃选自pao6和pao40中的一种或两种。
可选的，所述添加剂选自抗磨剂、防锈剂、抗氧化剂、消泡剂、降凝剂和油性剂中的一种或多种。
可选的，所述抗磨剂选自胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯和硫代磷酸三烷基苯酯中的一种或多种。
可选的，所述防锈剂选自烷基磺酸钙和n-烷基苯并三氮唑中的一种或两种。
可选的，所述抗氧化剂选自胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的一种或两种。
可选的，所述胺类抗氧剂选自烷基二苯胺类抗氧剂和烷基苯基α萘胺类抗氧化剂中的一种或两种。
可选的，所述消泡剂为硅油消泡剂。
可选的，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
相应的，本发明还提供一种满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油的制备方法，包括：提供45～66wt％的合成酯、30～50wt％的合成烃以及1～9wt％的添加剂；所述合成酯满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述合成烃满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述添加剂满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；将所述合成酯、所述合成烃以及所述添加剂混合并恒温搅拌得到所述链条用润滑油。
可选的，将所述合成酯、所述合成烃以及所述添加剂混合并恒温搅拌得到所述链条用润滑油的步骤中，所述恒温搅拌的工艺温度在70℃到80℃范围内，搅拌时间为30分钟。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明技术方案通过采用合成酯和合成烃作为基础油，并通过调整合成酯和合成烃之间的配比，使所获得的链条用润滑油，在满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的前提下，既能够具有耐高温、挥发率低以及积碳易溶解等特点，又能够有效实现成本控制。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术中满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油难以实现耐高温、挥发率低以及积碳易溶解与成本控制之间的平衡。
由于食品生产、药品生产等领域所用的链条用润滑油无法彻底与产品隔离，产品与链条用润滑油会发生偶然性的接触，因此相关行业中所使用的链条用润滑油需要满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
而对于链条用润滑油本身而言，很多链条需要在高温下运行。某些生产过程中，链条运转环境的温度在150℃到250℃左右。因此，对于链条用润滑油的性能，特别是高温下的性能是一个很大的挑战。
在高温下，链条用润滑油会随着应用时间的延长而不断挥发，因此在使用过程中需要定期加油，从而避免链条缺少润滑运行。所以链条用润滑油在高温下的挥发率决定了润滑油的使用量。
除了挥发率，链条用润滑油在高温下不可能避免的会产生积碳，积碳的累积阻碍链条的正常运转，引起链条卡死或者效率降低的问题。因此链条用润滑油需要满足积碳少以及积碳溶解率高的要求。此外，链条用润滑油除了需要耐受高温之外，还需要能够对链条提供足够的润滑保护，因此需要选择在高温下能够提供足够润滑保护的添加剂。
所以，需要提供一种在满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的前提下，既具有耐高温、挥发率低以及积碳易溶解等特点，又能够实现成本控制的链条用润滑油。
本发明提供一种链条用润滑油，包括：45～66wt％的合成酯、30～50wt％的合成烃以及1～9wt％的添加剂；所述合成酯满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述合成烃满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述添加剂满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
需要说明的是，满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求是指满足《机械安全偶然与产品接触的润滑剂卫生要求》(即中华人民共和国国家标准gb380--009/is01469:006)的卫生要求。
此外，满足美国食品与药品监督管理局联邦法规第21篇第1章第178部第3570节(fdacfr21，part178.3570)中关于“偶然与食品接触的润滑剂”所规定的卫生要求也就是满足“偶然与食品接触的润滑剂”的卫生要求。
另外，美国全国卫生基金会(nationalsanitationfoundation，nsf)是目前世界范围内在食品工业安全领域获得公认的权威组织。它延续了美国农业部(u.s.departmentofagriculture，usda)关于润滑剂的安全认证工作，并对非食品化合物包括润滑油的类型进行了扩充，将其分为h1、h2、h3及其各自添加剂：h1——偶然与食品接触的润滑剂(lubricantswithincidentalcontact)，合成物允许用于与食品接触可能的设备部件的润滑；h2——不与食品接触的润滑剂(lubricantswithnocontact)，用于食品加工厂的设备润滑，润滑剂或被润滑的机器部件不会有接触食品的可能；h3——可溶解的润滑剂(solubleoils)，机器部件在再次使用之前必须清洗和清除乳状液；以及分别符合h1、h2或h3卫生要求的润滑剂的组成成分hx-1、hx-2和hx-3。所以由此可见满足美国全国卫生基金会h1或hx-1的卫生要求也就是满足“偶然与食品接触的润滑剂”的卫生要求。
本发明选用合成烃和合成酯作为基础油，合成酯具有良好的高低温性能，高温蒸发率小、积碳少，与各种添加剂具有良好的相容性；合成烃具有较好的耐高温性能、较高的粘度指数和较低的倾点，适合宽温度范围下使用。所以通过调整基础油的组成以及配比，使所获得的链条用润滑油，在满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的前提下，既能够具有耐高温、挥发率低以及积碳易溶解等特点，又能够有效实现成本控制。
此外，本发明选用的合成烃、合成酯以及添加剂均满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求，即满足《机械安全偶然与产品接触的润滑剂卫生要求》(即中华人民共和国国家标准gb380--009/is01469:006)的卫生要求；或者满足美国食品与药品监督管理局联邦法规第21篇第1章第178部第3570节(fdacfr21，part178.3570)中关于“偶然与食品接触的润滑剂”所规定的卫生要求；或者满足美国全国卫生基金会h1或hx-1的卫生要求。所以本发明的链条用润滑油既能够满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求，又具有耐高温、挥发率低以及积碳易溶解等特点。
由于润滑油运动粘度越高，润滑油越厚，也就是说，运动粘度高的润滑油能够形成较厚的油膜，能够对机械摩擦起到有效的保护作用。所以为了防止机械结构接触面的磨损，所述链条用润滑油必须具有一定运动粘度，以便在链条运转起来后，在机械结构表面形成油墨，从而实现润滑的作用；但是所述链条用润滑油运动粘度过大，会引起链条传输设备低温启动困难、启动过程中机械结构磨损加剧、功率损失大、清洗作用差和冷却作用差等问题。所以本发明所提供链条用润滑油在40℃的运动粘度在68mm2/s到460mm2/s。
本发明选用的合成酯选自偏苯三酸酯，甘油脂肪酸酯，三羟甲基丙烷酯或新多元醇酯中的一种或多种。在本发明有些实施例中，所述合成酯为偏苯三酸酯。
本发明选用的合成烃选自聚α烯烃、丁烯均聚物和烷基萘中的一种或多种。本发明的一些实施例中，所述聚α烯烃选自pao6或pao40中的一种或两种。其中，所述合成烃为聚α烯烃，所述链条用润滑油包括50wt％以下的聚α烯烃；所述合成烃为丁烯均聚物，所述链条用润滑油包括30wt％以下的丁烯均聚物；所述合成烃为烷基萘，所述链条用润滑油包括44wt％以下的烷基萘。
所述添加剂包括：抗磨剂、防锈剂、抗氧化剂、消泡剂、降凝剂和油性剂中的一种或多种。
在金属表面承载符合的条件下，抗磨剂用于防止金属表面的磨损、擦伤甚至烧结。抗磨剂一般具有高活性的基团，在局部高温高压条件下，能够在金属表面形成保护膜。具体的，本发明中，所述抗磨剂选自胺中和磷酸酯，硫代磷酸三苯酯和硫代磷酸三烷基苯酯中的一种或多种。
防锈剂能够在金属表面形成牢固的吸附膜，用于实现金属与水或空气中氧之间的隔离，破坏电化学反应条件，从而防止锈蚀的产生。具体的，本发明中，所述防锈剂选自烷基磺酸钙和n-烷基苯并三氮唑中的一种或两种。
所述抗氧化剂用于延缓基础油在贮存和使用过程中的氧化，从而延长所述链条用润滑油的使用寿命。本发明中，所述抗氧化剂选自胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的一种或两种。这两类化合物属于自由基捕获剂，通过捕获氧化物自由基形成过氧化物，从而防止所述链条用润滑油中烃类化合物的氧化。具体的，胺类抗氧剂选自烷基二苯胺类抗氧剂和烷基苯基α萘胺类抗氧化剂中的一种或两种。
消泡剂用于抑制所述链条用润滑油使用过程中产生的泡沫，从而提高所述链条用润滑油所形成油层的完整性，提高所述链条用润滑油的保护性能。本发明中，所述消泡剂为硅油消泡剂。
降凝剂用于降低所述链条用润滑油的凝固点和粘度，改善所述链条用润滑油的低温流动性，提高所述链条用润滑油的使用性能。具体的，本发明中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
需要说明的是，为了使所述链条用润滑油满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。所以所述抗磨剂、所述防锈剂、所述抗氧化剂、所述消泡剂、所述降凝剂和所述油性剂均满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
相应的，本发明还提供一种满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的链条用润滑油的制备方法，包括：提供45～66wt％的合成酯、30～50wt％的合成烃以及1～9wt％的添加剂；所述合成酯满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述合成烃满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求；所述添加剂满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求。
具体的，提供所述合成酯、所述合成烃以及所述添加剂的步骤包括：将所述合成酯、所述合成烃以及所述添加剂投入反应釜内；将所述合成酯、所述合成烃以及所述添加剂混合并恒温搅拌得到所述链条用润滑油的步骤中，所述恒温搅拌的工艺温度在70℃到80℃范围内，搅拌时间为30分钟。
此外，所述添加剂包括：抗磨剂、防锈剂、抗氧化剂、消泡剂、降凝剂和油性剂中的一种或多种。所述抗磨剂选自胺中和磷酸酯，硫代磷酸三苯酯和硫代磷酸三烷基苯酯中的一种或多种；所述防锈剂选自烷基磺酸钙和n-烷基苯并三氮唑中的一种或两种；所述抗氧化剂选自胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的一种或两种。具体的，胺类抗氧剂选自烷基二苯胺类抗氧剂和烷基苯基α萘胺类抗氧化剂中的一种或两种；所述消泡剂为硅油消泡剂；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。其中所述合成酯、所述合成烃以及抗磨剂、防锈剂、抗氧化剂、消泡剂、降凝剂和油性剂的具体技术方案均与上述链条用润滑油技术方案中的相同，本发明在此不再赘述。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合具体实施例对本发明做详细的说明。其中，在下列实施例的描述中，阐述了很多具体细节以便充分理解本发明技术方案，但是本发明还可以采用其它不同在此描述的方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例限制。
实施例1
将45wt％的偏苯三酸酯、38wt％的pao40、12wt％的丁烯均聚物以及5wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，偏苯三酸酯和添加剂满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求；pao40和丁烯均聚物满足美国全国卫生基金会h-1的卫生要求。
实施例2
将50wt％的偏苯三酸酯、30wt％的pao6、15wt％的丁烯均聚物以及5wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，偏苯三酸酯和添加剂满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求；pao6和丁烯均聚物满足美国全国卫生基金会h-1的卫生要求。
实施例3
将66wt％的偏苯三酸酯、20wt％的pao6、10wt％的丁烯均聚物以及4wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，偏苯三酸酯和添加剂满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求；pao6和丁烯均聚物满足美国全国卫生基金会h-1的卫生要求。
实施例4
将61wt％的偏苯三酸酯、30wt％的丁烯均聚物以及9wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，偏苯三酸酯和添加剂满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求；丁烯均聚物满足美国全国卫生基金会h-1的卫生要求。
实施例5
将50wt％的三羟甲基丙烷酯、44wt％的烷基萘以及6wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，三羟甲基丙烷酯、烷基萘和添加剂均满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求。
实施例6
将49wt％的甘油脂肪酸酯、50wt％的pao40以及1wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，甘油脂肪酸酯、pao40和添加剂均满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求。
实施例7
将60wt％的新多元醇酯、35wt％的烷基萘以及5wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，新多元醇酯、烷基萘和添加剂均满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求。
对比例1
将68wt％的pao40、30wt％的pao10以及2wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，添加剂美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求；pao40和pao10满足美国全国卫生基金会h-1的卫生要求。
对比例2
将98wt％的新多元醇酯和2wt％的添加剂混合，70℃到80℃恒温搅拌30分钟，得到链条用润滑油。其中，新多元醇酯和添加剂均满足美国全国卫生基金会hx-1的卫生要求。
上述实施例以及对比例中，所述添加剂选自抗磨剂、防锈剂、抗氧化剂、消泡剂、降凝剂和油性剂中的一种或多种。其中，所述抗磨剂选自胺中和磷酸酯，硫代磷酸三苯酯和硫代磷酸三烷基苯酯中的一种或多种；所述防锈剂选自烷基磺酸钙和n-烷基苯并三氮唑中的一种或两种；所述抗氧化剂选自烷胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的一种或两种，其中胺类抗氧剂选自烷基二苯胺类抗氧剂和烷基苯基α萘胺类抗氧化剂中的一种或两种；所述消泡剂为硅油消泡剂；所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
上述实施例和对比例中各组分均为市售。
各实施例相关性能指标参考表1；各对比例相关性能指标参考表2。
表1
表2
其中，各性能指标的监测方法如下：
运动粘度：astmd-445
蒸发损失率：5g，200℃，24h
积碳溶解性：250℃，72h
残渣：250℃，72h
摩擦系数：din51834(测试条件：ball/disc，load250n，温度：50℃～250℃，1mm，50hz)。
其中，astmd-445为常用润滑油检测国标；din51834为德国标准化学会标准。
实施例1～实施例7的蒸发损失率在12.2％到55.4％，低于对比例1中的80％，与对比例2的11.3％相当。实施例1～实施例4的积碳均为粉末状，而且80％的积碳能够溶解，实施例5的积碳为粉末状和漆状的混合，积碳的溶解率也能达到40％左右，而对比例2的积碳为漆状，无法溶解，因此与实施例1～实施例5相比，对比例2在应用中更容易造成链条卡死的问题。此外，实施例6和实施例7的蒸发损失率与对比例2相当，而且积碳的溶解性能与对比例2也相同；但是对比例2中新多元醇酯的使用量较大，因此成本较高，而实施例6中未使用新多元醇酯，实施例7中新多元醇酯使用量相对较低，因此实施例6和实施例7的成本低于对比例2，所以更有利于成本的控制。
特别是，实施例1～实施例4采用偏苯三酸酯，且偏苯三酸酯的用量较大，因此蒸发损失率更低，在13.2％到21％之间，而且其产生的积碳为粉末状，80％的积碳均可溶解。
所以有上述测试指标可知，本发明所提供的链条用润滑油，在满足“偶然与食品接触的润滑剂”卫生要求的前提下，具有以下优点：
具有较好的耐高温性能，最高使用温度可达250℃，能够有效的延长链条的使用寿命；高温下蒸发损失率较低，能够有效的减少消耗，有利于环境保护，有利于降低使用成本；所形成积碳具有可溶解性，降低了链条在运转过程中出现故障的几率，有利于保证设备长时间稳定运行；基础油成本较低，能够有效的实现成本控制。
此外，需要了解的是，尽管本发明实施例中精确的提供了各组分的重量百分比，在实际生产中，各种成分的称量可能会存在某种程度的误差，这种误差应当是尽量小控制在一定范围内的。就本发明的润滑油产品而言，相对各组分重量百分比的正负5wt％的误差被认为是不会显著影响本发明的润滑油性能。例如，本发明实施例1中质量百分比为45wt％的偏苯三酸酯应当被理解为一个45wt％×(1±5wt％)的范围，即重量百分比为42.75wt％到47.25wt％的一个区间内的偏苯三酸酯。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。