复合锂基润滑脂及其制备方法与流程

本发明涉及润滑脂领域，尤其涉及一种复合锂基润滑脂及其制备方法。

背景技术：

1、润滑脂是机械设备正常运转及材料制造加工过程中必要的工作介质。复合锂基润滑脂是20世纪60年代发展起来的高温多效润滑脂，它比锂基润滑脂的滴点高，更适合在高温下使用，具有良好的多效性能，如良好的胶体安定性、剪切安定性、抗水性和长寿命，且对各种类型的矿物油和合成油都有很强的稠化能力，可应用于轴承、汽车、印染、矿山、冶金、宇航等工业部门对润滑脂的抗氧化性、高低温性能、极压抗磨性、抗水性、机械安定性等有苛刻要求的场合。

2、近年来，随着工业技术的进步，常常需要润滑脂具有优秀的极压性能，但随着极压添加剂的引入，常常会带来锈蚀的问题，因此在实际配方研发时，常常需要仔细平衡产品的极压性和防腐防锈性。同时，研发新类型的添加剂，以获得性能优异的润滑剂产品，是科研人员一直努力的方向。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决以上问题，提出了一种兼具优良的极压性能、防腐蚀性能、机械安定性能和抗氧化性能的复合锂基润滑脂及其制备方法。

2、本发明的复合锂基润滑脂，以润滑脂总重量为基准，包括1％～10％的添加剂、4％～30％的复合锂基稠化剂、60％～90％的润滑基础油，所述添加剂包括金属减活剂、极压抗磨剂和抗氧剂，所述金属减活剂为苯并三嗪类衍生物，其结构如式(i)所示：

3、

4、其中的r1、r2各自独立地选自c4～c20的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c10的直链或支链烷基、卤素、r4coo-、被卤素或r4coo-取代的c1～c10的直链或支链烷基，所述的r4选自c1～c10的直链或支链烷基。

5、根据本发明，优选地，r1、r2各自独立地选自c4～c10的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c6的直链或支链烷基、卤素。

6、根据本发明，所述苯并三嗪类衍生物可以为以下化合物中的一种或多种：

7、

8、根据本发明，所述苯并三嗪类衍生物的制备方法包括：使式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2反应，收集产物；

9、

10、所述的r1、r2各自独立地选自c4～c20的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c10的直链或支链烷基、卤素、r4coo-、被卤素或r4coo-取代的c1～c10的直链或支链烷基，所述的r4选自c1～c10的直链或支链烷基。

11、根据本发明，优选地，r1、r2各自独立地选自c4～c10的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c6的直链或支链烷基、卤素。

12、根据本发明，可选地，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2之间的摩尔比为(0.9～1.0)：(1.0～1.3)：(1.1～1.4)。

13、根据本发明，可选地，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2发生反应的温度为50～100℃，优选为60～90℃，反应的时间为6～48h，优选为12～24h。

14、根据本发明，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2发生反应的反应式为：

15、

16、根据本发明，所述式(α)所示化合物可以选用苯并三嗪酮、甲基取代的苯并三嗪酮和乙基取代的苯并三嗪酮中的一种或多种，所述r1nhr2可以选用二正丁胺、二正己胺、二正辛胺和二异辛胺中的一种或多种。

17、根据本发明，可选地，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2在惰性气体存在下反应，所述惰性气体可以为氮气、氩气。

18、根据本发明，可选地，在式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2的反应中加入溶剂，所述溶剂优选质子性溶剂，例如可以选用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种，所述溶剂的加入量并没有特别的限定，可以为式(α)所示化合物质量的50％～500％。在反应结束之后，所述溶剂可以通过本领域常规的方法例如减压蒸馏方法除去。

19、根据本发明，在式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2的反应结束后，可以对反应产物进行提纯处理，提纯处理的方法包括水洗、蒸馏、过滤、干燥和重结晶方法中的一种或多种，并没有特别的限定。

20、根据本发明，所述苯并三嗪类衍生物的制备方法简单，反应条件温和，不需要加入催化剂，副反应少，产率高，安全环保。

21、根据本发明，所述苯并三嗪类衍生物具有优良的热稳定性、油溶性、铜片腐蚀抑制性能和抗氧化性能。

22、根据本发明，所述极压抗磨剂可以选用硫化烯烃、硫化酯、二硫化物、磷酸酯和亚磷酸酯中的一种或多种，例如可以选用硫化异丁烯、硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸锑、磷酸三甲酚酯和亚磷酸二正丁酯中的一种或多种，常见的商品牌号包括t321、t323、t322、t306和t304。

23、根据本发明，所述抗氧剂可以选用芳胺型抗氧剂和/或屏蔽酚型抗氧剂，例如可以选用二异辛基二苯胺、n-苯基-α-萘胺、2,6-二叔丁基对甲苯酚和2,6-二叔丁基苯酚中的一种或多种，常见的商品牌号包括vanlube 81、t531、t501、rc7120等。

24、根据本发明，所述复合锂基稠化剂是复合酸与氢氧化锂的反应产物。所述复合酸为脂肪酸和辅助酸的混合酸。所述脂肪酸可以是c12～c20的脂肪酸和/或羟基脂肪酸，例如可以是月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和12-羟基硬脂酸中的一种或多种，优选12-羟基硬脂酸和/或硬脂酸。所述辅助酸可以是醋酸、丙酸、乙二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、磷酸、对苯二甲酸和硼酸中的一种或多种，优选癸二酸和/或壬二酸。所述脂肪酸与辅助酸之间的摩尔比优选为0.1～2：2。

25、根据本发明，所述的润滑基础油可以是矿物油、植物油、酯类油和聚α-烯烃中的一种或多种，其100℃运动黏度优选为5～60mm2/s，更优选为6～30mm2/s。

26、根据本发明，优选地，以润滑脂总重量为基准，所述复合锂基润滑脂包括2％～8％的添加剂、5％～20％的复合锂基稠化剂、75％～90％的润滑基础油，其中所述金属减活剂、极压抗磨剂和抗氧剂之间的质量比优选为1:(4.5～7.5):(0.5～1.5)。

27、在本发明的复合锂基润滑脂中还可以加入其它种类的添加剂，其用量可以遵从现有技术，并没有特别的限定。

28、根据本发明，所述复合锂基润滑脂的制备方法为：将33％～66％的润滑基础油与复合酸加入制脂釜中，搅拌均匀，升温至60～90℃，加入氢氧化锂与水的混合溶液，进行皂化反应60～240min；继续升温至100～180℃进行脱水反应，加入25％～33％的润滑基础油，升温至190～220℃进行高温炼制2～10min；加入余下的润滑基础油，降温到100～120℃，加入所述的苯并三嗪类衍生物、极压抗磨剂和抗氧剂，搅拌均匀，研磨成脂。

29、本发明的复合锂基润滑脂具有优良的极压性能、防腐蚀性能、机械安定性能和抗氧化性能，能够胜任对于高温、高速、高负荷、多水等工况条件有苛刻要求的场合。

技术特征：

1.复合锂基润滑脂，以润滑脂总重量为基准，包括1％～10％的添加剂、

2.按照权利要求1所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，r1、r2各自独立地选自c4～c10的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c6的直链或支链烷基、卤素。

3.按照权利要求1所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，所述苯并三嗪类衍生物为以下化合物中的一种或多种：

4.按照权利要求1～3之一所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，所述苯并三嗪类衍生物的制备方法包括：使式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2反应，收集产物；

5.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，r1、r2各自独立地选自c4～c10的直链或支链烷基，r3选自h、c1～c6的直链或支链烷基、卤素。

6.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2之间的摩尔比为(0.9～1.0)：(1.0～1.3)：(1.1～1.4)。

7.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2发生反应的温度为50～100℃，反应的时间为6～48h。

8.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，所述式(α)所示化合物选自苯并三嗪酮、甲基取代的苯并三嗪酮和乙基取代的苯并三嗪酮中的一种或多种，所述r1nhr2选自二正丁胺、二正己胺、二正辛胺和二异辛胺中的一种或多种。

9.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2在惰性气体存在下反应。

10.按照权利要求4所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，在式(α)所示化合物与甲醛、r1nhr2的反应中加入溶剂，所述溶剂为质子性溶剂。

11.按照权利要求1～10之一所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂选自硫化烯烃、硫化酯、二硫化物、磷酸酯和亚磷酸酯中的一种或多种；所述抗氧剂选自芳胺型抗氧剂和/或屏蔽酚型抗氧剂；所述复合锂基稠化剂是复合酸与氢氧化锂的反应产物；所述的润滑基础油是矿物油、植物油、酯类油和聚α-烯烃中的一种或多种。

12.按照权利要求11所述的复合锂基润滑脂，其特征在于，以润滑脂总重量为基准，所述复合锂基润滑脂包括2％～8％的添加剂、5％～20％的复合锂基稠化剂、75％～90％的润滑基础油。

13.权利要求11所述的复合锂基润滑脂的制备方法为：将33％～66％的润滑基础油与复合酸加入制脂釜中，搅拌均匀，升温至60～90℃，加入氢氧化锂与水的混合溶液，进行皂化反应60～240min；继续升温至100～180℃进行脱水反应，加入25％～33％的润滑基础油，升温至190～220℃进行高温炼制2～10min；加入余下的润滑基础油，降温到100～120℃，加入所述的苯并三嗪类衍生物、极压抗磨剂和抗氧剂，搅拌均匀，研磨成脂。

技术总结
本发明提出了复合锂基润滑脂及其制备方法。本发明的复合锂基润滑脂，以润滑脂总重量为基准，包括1％～10％的添加剂、4％～30％的复合锂基稠化剂、60％～90％的润滑基础油，所述添加剂包括金属减活剂、极压抗磨剂和抗氧剂，所述金属减活剂为苯并三嗪类衍生物，所述苯并三嗪类衍生物的结构如式(I)所示：其中各基团的定义见说明书。本发明的复合锂基润滑脂具有优良的极压性能、防腐蚀性能、机械安定性能和抗氧化性能，能够胜任对于高温、高速、高负荷、多水等工况条件有苛刻要求的场合。

技术研发人员：庄敏阳,马静,孙婧玮
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8