专利名称:一种无污染水基润滑剂的制作方法
本发明涉及机械润滑剂技术领域：
，该水基润滑剂可以代替石油系润滑油、脂，主要用在船舶艉轴，也可用于齿轮箱、液压系统、食品及纺织机械等需防止污染的润滑部位。
目前，在船舶艉轴方面应用较广的润滑剂为石油系润滑油脂，但由于艉轴密封不良有破损时会发生润滑油泄漏而污染水域，对环境造成严重污染。非石油系润滑剂，如合成润滑剂，其价格一般高出石油系润滑剂(油、脂)5～100倍，且有很高的化学耗氧量，使用这一类的润滑剂同样也会造成水域污染，所以也是不合适的。近年来人们研制了水剂型液压液或不含油的切削冷却液，(见日本专利昭59-38294，美国专利4，548，726及EP0，076，595)由于这些液压液或冷却液的粘度太低，不适于轴承、齿轮等润滑，更不适于低速、重载的场合使用。美国专利4，522，733介绍了一种含水冻胶润滑剂应用于电缆穿过导管敷设时作润滑剂，而冻胶型不适于艉轴润滑就船舶艉轴来说，线速度一般均≤6米/秒，负荷重，工况恶劣，传统的艉轴虽有用铁犁木等轴承以开式水润滑方式润滑冷却，但摩擦功耗大，磨损快，在多泥砂水域尤为严重。且因木质、橡胶、塑料等可以用水润滑的轴承材料承载力低，P-V值小，不适于大型船舶，所以后来改进采用封闭式油润滑艉轴，但又带来新问题，即艉轴密封不良或破损，导致润滑油泄漏造成污染。
国际海洋防污染公约规定船舶艉轴漏油量不准超过15升/天，否则课以罚款及强制停航修理。各国港口、内河为保护水质往往要求更严格。因此各国政府及船主均对此极为重视，努力研究改进密封技术或采取其他措施以符合公约要求。
现在，国内外解决艉轴漏油污染采用了下述几种方法(1)改进密封材质、结构及改进润滑系统，所谓改进润滑系统即采用“只许水漏入，不许油漏出”的船内润滑油循环油分离系统。
(2)改进轴承材质，采用抗磨损新材料而恢复开式水润滑或采用封闭式船内供水的水润滑方式。
然而办法(1)只能通过修船来改进密封，而采用新的润滑系统则只适于新造船，对大量营运的船舶则无法采用。密封既需正常泄漏以供其本身润滑，又难以完全避免外来损伤。一有破损，再好的密封及系统也无济无事。办法(2)只适于艉轴直径φ350毫米以下，除加拿大已有一种Throdon-XL材料据称可用到直径φ700毫米以内，尚无其他适于大船的抗磨损水润滑轴承材料。而且，已用油润滑的艉轴也无法改为开式水润滑。
本发明的目的是利用无污染润滑技术，研制一种水基润滑剂。该水基润滑剂既要保持油润滑的全部优点，又可防止因润滑剂泄漏所产生的污染，以代替石油系润滑剂，彻底解决船舶艉轴漏油污染水域的问题。
本发明的基本原理是用添加剂对水进行物理改性，使之具有与油脂相似的粘度及抗锈、抗冻、抗霉等基本性能。
本发明主要由下列组份构成1.聚丙烯酸盐作为粘度改性剂，根据聚丙烯酸盐各类品种的分子量、水解度及含水量和对润滑剂粘度的要求，其用量可以是0.3%～35%。所采用的聚丙烯酸盐是聚丙烯酰胺，(分子量可以在300万～1200万之间)，最好是用非离子型聚丙烯酰胺(PAAM)，和阴离子型聚丙烯酰胺(PHPAM)。
2.醇类作为冰点改性剂，根据醇类品种、纯度及对冰点的要求，其用量可以是0～60%。所采用的醇类是乙二醇、丙三醇、1.2丙二醇、一缩二丙二醇等，最好用无毒防锈的可接触食品的抗冻剂1、2丙二醇，和一缩二丙二醇。
3.异氰脲酸三聚氰胺(MCA)，根据对极压润滑要求及异氰脲酸三聚氰胺的纯度，其用量为0～25%。
4.三乙醇胺、苯骈三氮唑等作为防锈剂，其用量视用料不同可以在0.5%～3%。
5.六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸钠EDTA、1-羟基2叉-1.1-二膦酸等作为水质软化剂，其用量视用料不同为0.03%～0.2%。
6.氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾等作为碱度调节剂，其用量视用料不同为0.1～1%，以调节PH值到9.5为好。
7.硼砂作为碱度稳定剂，兼作抗霉剂，其用量为0.3%～1%。
8.水，余量。
图1为本发明的生产工艺流程图。图中1是预溶搅拌箱，2是混合搅拌箱，3是高压泵，4是双联粗过滤器，5是胶磨机。现结合如下按配方比例，分类投料，在预溶搅拌箱1内先投PHPAM(或PAAM)，在混合搅拌箱2内先投入除MCA外的其他辅料，进行预溶搅拌，待这二个箱内的用料溶化搅拌均匀后，在混合搅拌箱2内再投入MCA拌匀，最后将已完全溶化的PHPAM加入混合搅拌箱2内一起进行常温搅拌充分匀化，然后经高压泵3常温高压喷射粉碎，最后经过双联粗过滤器4后经胶磨机5进行胶磨超细处理，使之成为一种乳白色粘稠液状水基润滑剂。
本发明可根据原料配比变化而形成不同粘度，不同冰点，不同抗极压磨损性能，不同抗锈性能的水基润滑剂系列产品，适于多种轻、重负荷及高、低转速条件下的润滑。其含水量可根据不同技术要求在30%～95%之间，作为一种低成本的润滑剂，除用于船舶艉轴外，还可代替机械油用于其它需要防止燃烧、防止污染的场合作润滑剂。本发明在陆上试用时，生产线上的高压叶片泵在生产润滑剂的过程中作为装备连续运转，声音正常，泵运行温度比用油时低20℃以上。
本发明经过一年半以上的实船试验，船舶艉轴承运行温度比用油时降低15℃～25℃。由于工作温度降低，工作粘度比油大，故在密封基本正常情况下，泄漏量比用油时减少1/2～2/3。
本发明作为艉轴润滑剂，其价格低于机械油20%～30%。就全国来说，作为一种节能产品，可补充润滑油资源，每年可节省数万吨润滑油消耗和废水处理费用。至少可取代年耗2000多吨的艉轴油，免去因漏油所造成的上千万元直接与间接损失及因污染而产生的无法估计的损失。
本发明的实施例如下实施例1该水基润滑剂的组份如下非离子型聚丙烯酰胺(PAAM)(700万分子量) 0.7%1、2丙二醇 5%异氰脲酸三聚氰胺(MCA) 1.5%三乙醇胺 0.6%六偏磷酸钠 0.03%氢氧化钠 0.1%
硼砂 0.5%水 余量实施例2阴离子型聚丙烯酰胺(PHPAM)(1200万分子量) 0.4%1、2丙二醇 40%异氰脲酸三聚氰胺(MCA) 0.5%三乙醇胺 0.6%乙二胺四乙酸钠(EDTA) 0.02%氢氧化钾 0.1%硼砂 0.5%水 余量实施例3非离子型聚丙烯酰胺(PAAM)(300万分子量) 30%一缩二丙二醇 35%异氰脲酸三聚氰胺(MCA) 10%三乙醇胺 1%乙二胺四乙酸钠(EDTA) 1%碳酸钠 0.5%硼砂 0.5%水 余量用实施例一配制而成的艉轴润滑剂具有下列特点冰点 -5℃PH值 9.5粘度 Cst(50)～200沸点 102℃～103℃
外观呈乳白色粘稠液体比重 1.02抗锈性 钢、铁、铜、白合金挂片试验二年未见锈斑抗霉性 试样贮存二年未霉变毒性 MLD＞20毫升/公斤，无毒腐蚀性 对棉、毛、麻均不腐蚀，对橡胶、塑料均不溶胀实施例2 为低粘度水基润滑剂，冰点-25℃。可作液压油用实施例3 为高粘度水基润滑剂，冰点-20℃。呈油脂状。可用于滚珠轴承等处。
权利要求
1.一种无污染水基润滑剂，其特征在于由下列组分构成(1)聚丙烯酸盐，根据聚丙烯酸盐各类品种的分子量、水解度及含水量和对润滑剂粘度的要求，其用量可以是0.3%～35%。(2)醇类，根据醇类品种、纯度及对冰点的要求其用量可以是0～60%。(3)异氰脲酸三聚氰胺(MCA)，其用量为0%～25%。(4)三乙醇胺、苯骈三氮唑等，其用量为0.5%～3%。(5)六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸钠EDTA、1-羟基2叉-1.1-二膦酸等，其用量为0.03%～0.2%。(6)氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾等，其用量为0.1%～1%。(7)硼砂，其用量为0.3%～1%。(8)水，余量。
2.按照权利要求
1所述的无污染水基润滑剂，其特征是所述的聚丙烯酸盐是聚丙烯酰胺(分子量为300万～1200万之间)，最好是用非离子型聚丙烯酰胺(PAAM)，和阴离子型聚丙烯酰胺(PHPAM)。
3.按照权利要求
1所述的水基润滑剂，其特征是所述的醇类是乙二醇、丙三醇、1.2丙二醇、一缩二丙二醇等，最好用1.2丙二醇，和一缩二丙二醇。
专利摘要
一种无污染水基润滑剂，可根据原料配比变化而改变其粘度、冰点及其它性能适于多种轻、重负荷及高、低转速条件下的润滑。本发明作为一种低成本的润滑剂，可代替石油系润滑油、脂，主要用于船舶艉轴，也可用于齿轮箱、液压系统、食品及纺织机械等需要防止污染的润滑部位。
文档编号C10M173/00GK87101044SQ87101044
公开日1988年12月7日 申请日期1987年5月21日
发明者周定中 申请人:交通部上海海运管理局, 上海海运管理局立丰修船厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan