一种润滑脂、其制备方法及用途与流程

1.本发明属于润滑脂技术领域，涉及一种润滑脂、其制备方法及用途。


背景技术：

2.随着工业进程的快速发展，润滑脂由于其良好的减摩抗磨作用而被大量使用，成为工业设备上不可或缺的一种润滑剂。
3.润滑脂由矿物油（或合成润滑油）和稠化剂调制而成，为稠厚的油脂状半固体，用于机械的摩擦部分，起润滑作用，降低机械摩擦，防止机械磨损的作用，同时还兼起防止金属腐蚀的保护作用及密封防尘作用；也用于金属表面，起填充空隙和防止金属生锈或腐蚀的作用。
4.目前市场上的润滑脂润滑性能还有待提高，因此，急需开发一种润滑性能更优的润滑脂。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种润滑脂、其制备方法及用途，所述润滑脂中锂基脂和脲基脂具有协同作用，能够显著提高润滑脂的润滑保护性能。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明的目的之一在于提供一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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42.5%~49.3%锂基脂
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41.1%~48.0%分散剂
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0.5%~1.1%油性剂
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0.3%~1.0%抗磨剂
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5.55%~7.50%。
7.本领域技术人员公知，所述润滑脂的各组分的质量百分含量之和应为100%。
8.所述脲基脂即脲基润滑脂，是以含有两个或多个脲基的有机化合物为稠化剂的润滑脂。脲基脂避开了金属离子对基础油的催化作用，具有良好的高温性能和极长的轴承寿命，另外，脲基脂具有优良的润滑性能和抗水性能。脲基脂有7017-1、7029、7039d、7201、7412、7417等型号产品。本发明所述脲基脂可为任意一种型号的脲基脂或至少两种型号的脲基脂的组合，典型但非限制性的脲基脂组合如7017-1与7029的组合，7039d、7201与7412的组合，7017-1、7029与7417的组合等。
9.所述锂基脂即锂基润滑脂，由天然脂肪酸(硬脂酸或12—羟基硬脂酸)锂皂，稠化中等粘度的矿物润滑油或合成润滑油制成。所述锂基脂优选为通用锂基脂，按其锥入度分为1号、2号、3号三个牌号。本发明所述锂基脂可为任意一种牌号的或至少两种牌号的组合，典型但非限制性的组合如1号与2号，2号与3号，1号、2号和3号等。
10.本发明提供的润滑脂中脲基脂与锂基脂相互协同，具有优异的润滑保护性能。
11.所述润滑脂中，所述脲基脂的质量百分含量为42.5%~49.3%，如43.0%、44.5%、
46.2%、47.8%、48.1%或49.0%等，优选为45.0%~47.5%；锂基脂的质量百分含量为41.1%~48.0%，如41.5%、42.6%、43.8%、45.2%、46.7%或47.6%等，优选为44.0%~46.7%；分散剂的质量百分含量为0.5%~1.1%，如0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1.0%等，优选为0.8%~1.0%；油性剂的质量百分含量为0.3%~1.0%，如0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%或0.9%等，优选为0.5%~0.9%；抗磨剂的质量百分含量为5.55%~7.50%，如5.60%、5.80%、6.00%、6.23%、6.52%、6.85%、7.00%、7.35%或7.46%等，优选为5.80%~6.50%。
12.作为优选的技术方案，所述润滑脂按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.0%~47.5%锂基脂
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44.0%~46.7%分散剂
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0.8%~1.0%油性剂
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0.5%~0.9%抗磨剂
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5.8%~6.5%。
13.分散剂能够促进润滑脂中的基础脂分散均匀，作为优选的技术方案，所述分散剂选自聚异烯丁烯双丁二酰亚胺，所述聚异丁烯双丁二酰亚胺在润滑脂中不但具有分散功能，同时能够抗碳化、抗结焦。
14.油性剂是在边界润滑条件下起增强润滑油的润滑性和防止磨损及擦伤的化学品，油性剂通常是动植物油或在烃链末端有极性基团的化合物，这些化合物对金属有很强的亲和力，其作用是通过极性基团吸附在摩擦面上，形成分子定向吸附膜，阻止金属互相间的接触，从而减少摩擦和磨损，即所述油性剂在所述耐高温润滑脂中具有抗磨作用。油性剂一般为：(1)高级脂肪酸，如棕榈酸及油酸；(2)高级醇，如月桂醇及鲸蜡醇；(3)脂肪酸酯，如油脂及硬脂酸丁酯；(4)烷基胺，如鲸蜡基胺及油酰胺；(5)酸式磷酸酯，如酸式磷酸月桂酯及酸式磷酸油酰酯；(6)有机硫化合物，如硫化抹香鲸油及硫化油酸。作为优选的技术方案，所述耐高温润滑脂中的油性剂选自苯三唑脂肪酸胺盐。
15.在润滑脂中抗磨剂或抗磨剂组合有助于提高润滑脂的抗磨性和极压性，常用的抗磨剂包括硫化合物、氯和氟化物、磷化合物、钼和硫化物、某些金属化合物及其他（包括羰基钨、硼酸盐或硼酸酯）等，作为优选的技术方案，所述抗磨剂包括氧化镧，进一步优选地，所述氧化镧在润滑脂中的质量百分含量为1.0%~1.8%，如1.2%、1.3%、1.5%或1.7%等。
16.所述润滑脂中添加一定量的氧化镧不但起到抗磨剂的作用，其与基础脂（锂基脂和脲基脂）还具有协同作用，相互配合具有卓越的增强摩擦副润滑保护性能。
17.作为优选的技术方案，所述抗磨剂还包括二硫化钼和硼酸铜。
18.优选地，所述抗磨剂按照在润滑脂中的质量百分含量包括：氧化镧
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1.0%~1.8%二硫化钼
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4.5%~5.2%硼酸铜
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0.05%~0.5%。
19.上述抗磨剂组合能够在润滑脂中发挥最优的抗磨、抗负荷性能。
20.所述二硫化钼在润滑脂中的质量百分含量为4.5%~5.2%，如4.6%、4.7%、4.8%、
4.9%、5.0%或5.1%等，优选为4.9%~5.1%。所述二硫化钼在所述润滑脂中具有抗磨和抗负荷的性能。
21.所述硼酸铜（cas:39290-85-2）在润滑脂中的质量百分含量为0.05%~0.5%，如0.06%、0.08%、0.09%、0.1%、0.2%、0.3%或0.4%等，优选为0.08%~0.12%。所述硼酸铜在润滑脂中具有抗磨性能。
22.作为优选的技术方案，所述抗磨剂按照在润滑脂中的质量百分含量包括：氧化镧
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1.3%~1.7%二硫化钼
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4.9%~5.1%偏硼酸铜
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0.08%~0.12%。
23.作为最优选的技术方案，所述润滑脂按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.0%锂基脂
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46.7%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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1.5%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%。
24.本发明的目的之二在于提供一种如上所述润滑脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液；步骤2将脲基脂、锂基脂、母液和抗磨剂混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料研磨，得到润滑脂。
25.作为优选的技术方案，步骤1所述加热温度为50℃~60℃，如52℃、53℃、55℃、56℃或58℃等。
26.优选地，步骤2依次将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中混合均匀。
27.优选地，步骤3所述研磨在三辊研磨压光机中进行，所述三辊研磨压光机研磨的作用机理为脱气及使得润滑脂的致密性更好。
28.优选地，步骤3所述研磨的次数为3-6遍，如4遍或5遍等。
29.本发明提供的耐高温润滑脂的制备方法简单，便于推广使用。
30.本发明的目的之三在于提供一种如上所述的润滑脂在机械设备中的用途。
31.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明提供的润滑脂中锂基脂和脲基脂具有协同作用，使得所述润滑脂具有优异的润滑保护性能；2、本发明提供的润滑脂中氧化镧与锂基脂和脲基脂具有协同作用，使得所述润滑脂具有卓越的增强摩擦副润滑保护性能；
3、本发明提供的润滑脂能够防止结焦和碳化；4、本发明提供的润滑脂具有优异的抗磨和抗负荷性能；5、本发明提供的耐高温润滑脂制备方法简单，可广泛应用于机械设备的润滑。
具体实施方式
33.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
34.实施例1一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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43.0%锂基脂
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48.0%分散剂
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0.5%油性剂
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1.0%氧化镧
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1.8%二硫化钼
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5.2%硼酸铜
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0.5%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
35.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为50℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨6遍，得到润滑脂。
36.实施例2一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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49.3%锂基脂
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43.75%分散剂
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1.1%油性剂
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0.3%氧化镧
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1.0%二硫化钼
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4.5%硼酸铜
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0.05%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
37.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为60℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和偏硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨4遍，得到润滑脂。
38.实施例3
一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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42.5%锂基脂
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48.0%分散剂
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1.0%油性剂
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1.0%氧化镧
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1.8%二硫化钼
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5.2%硼酸铜
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0.5%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
39.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为55℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨5遍，得到润滑脂。
40.实施例4一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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49.3%锂基脂
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41.1%分散剂
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1.1%油性剂
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1.0%氧化镧
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1.8%二硫化钼
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5.2%硼酸铜
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0.5%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
41.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为58℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨5遍，得到润滑脂。
42.实施例5一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.82%锂基脂
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46.0%分散剂
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0.8%油性剂
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0.9%氧化镧
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1.3%二硫化钼
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5.1%
硼酸铜
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0.08%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
43.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为60℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨4遍，得到润滑脂。
44.实施例6一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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47.5%锂基脂
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44.28%分散剂
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1.0%油性剂
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0.5%氧化镧
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1.7%二硫化钼
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4.9%硼酸铜
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0.12%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
45.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为50℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨6遍，得到润滑脂。
46.实施例7一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.5%锂基脂
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46.1%分散剂
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0.9%油性剂
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0.8%氧化镧
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1.5%二硫化钼
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5.1%硼酸铜
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0.10%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
47.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为50℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；
步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨5遍，得到润滑脂。
48.实施例8一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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47.5%锂基脂
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44.0%分散剂
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1.0%油性剂
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0.9%氧化镧
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1.7%二硫化钼
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4.78%硼酸铜
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0.12%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
49.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为55℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨4遍，得到润滑脂。
50.实施例9一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.0%锂基脂
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46.7%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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1.5%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
51.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为55℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料在三辊研磨压光机中研磨5遍，得到润滑脂。
52.对比例1一种润滑脂，其组分及各组分的质量百分含量与实施例9相同，唯一的不同点在于，将锂基脂替换为复合钙基脂，所述润滑脂的制备方法与实施例9中润滑脂的制备方法相同。
53.对比例2一种润滑脂，其组分及各组分的质量百分含量与实施例9相同，唯一的不同点在
于，将脲基脂替换为钠基脂。
54.所述润滑脂的制备方法与实施例9中润滑脂的制备方法相同。
55.对比例3一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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52.0%锂基脂
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39.7%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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1.5%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
56.所述润滑脂的制备方法与实施例9中润滑脂的制备方法相同。
57.对比例4一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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41.7%锂基脂
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50.0%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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1.5%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
58.所述润滑脂的制备方法与实施例9中润滑脂的制备方法相同。
59.对比例5一种润滑脂，其组分及各组分的质量百分含量与实施例9相同，唯一的不同点在于，将氧化镧替换为氧化铈或石墨。
60.所述润滑脂的制备方法与实施例9中润滑脂的制备方法相同。
61.对比例6一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.0%锂基脂
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46.2%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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2.0%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%；
所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
62.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为55℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料研磨5遍，得到润滑脂。
63.对比例7一种润滑脂，按质量百分含量包括如下组分：脲基脂
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45.0%锂基脂
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47.7%分散剂
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1.0%油性剂
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0.7%氧化镧
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0.5%二硫化钼
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5.0%硼酸铜
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0.1%；所述分散剂为聚异丁烯双丁二酰亚胺；所述油性剂为苯三唑脂肪酸胺盐。
64.所述润滑脂的制备方法包括如下步骤：步骤1将分散剂和油性剂加热配成母液，加热温度为55℃；步骤2将锂基脂、脲基脂、氧化镧、二硫化钼、母液和硼酸铜加入反应釜中搅拌混合均匀；步骤3将步骤2得到的混合物料研磨5遍，得到润滑脂。
65.对以上实施例及对比例进行性能测试，测试种类及测试方法如下：1、工作锥入度：gb/t269—1991；2、滴点：gb/t4929-1985；3、pd值：gb/t12583-98；4、腐蚀(t2铜片，100℃，24h)：gb/t7326-1987。
66.测试结果如下表1所示：表1 测试结果
从上表可以看出，所述润滑脂锂基脂和脲基脂之间具有协同作用，使得所述润滑脂具有优异的润滑保护性能，具有优异的抗磨和抗负荷性能，其pd值(kgf)最高可达到650；所述润滑脂中氧化镧与锂基脂和脲基脂具有协同作用，使得所述润滑脂具有卓越的增强摩擦副润滑保护性能；所述润滑脂能够防止结焦和碳化，其滴点最高可达到320℃。
67.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保
护范围之内。