一种复合磺酸钙-环烷酸钙锆基四聚脲润滑脂及其制备方法_2

文档序号:8246178阅读:来源:国知局
烷酸钙锆基四聚脲润滑脂,以润滑脂 重量为基准,包括以下组分:10-70重量%的非牛顿体磺酸I丐-环烧酸I丐;1-10重量%的高 级脂肪酸的锆盐;1-15重量%的芳酸的锆盐;0. 5-30重量%的聚脲化合物;10-80重量%的 基础油;选择性地还包括1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐,其中,高级 脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成,芳酸的锆盐是由芳酸与组分A反应而成, 小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应 而成,组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种,聚脲化合物是四聚脲 化合物。
[0025] 优选地,以润滑脂重量为基准,包括以下组分:20-60重量%的非牛顿体磺酸 钙-环烷酸钙;2-6重量%的高级脂肪酸的锆盐;2-10重量%的芳酸的锆盐;1-20重量%的 四聚脲化合物;20-70重量%的基础油;选择性地还包括2-10重量%的小分子无机酸和/ 或低级脂肪酸的锆盐;更优选地,以润滑脂重量为基准,包括以下组分:30-55重量%的非牛 顿体磺酸钙-环烷酸钙;2. 2-4. 2重量%的高级脂肪酸的锆盐;3-8重量%的芳酸的锆盐; 2-10重量%的四聚脲化合物;30-60重量%的基础油;选择性地还包括3-8重量%的小分子 无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐。
[0026] 本发明中,"选择性地还包括"是指可以包括也可以不包括,S卩,小分子无机酸和/ 或低级脂肪酸的锆盐是可选组分,本发明的复合环烷酸钙锆基润滑脂中可以包括该组分, 也可以不包括该组分。
[0027] 非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙在红外谱图873〇1^-886〇1^处出现晶型碳酸钙特征 吸收峰,总碱值为250mgK0H/g-450mgK0H/g,优选为300mgK0H/g-400mgK0H/g。非牛顿体磺 酸钙-环烷酸钙是由牛顿体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙通过转化剂转化得到。而牛顿体磺 酸钙、牛顿体环烷酸钙中含有无定型碳酸钙,在红外谱图seocn^-sescnT 1处出现无定型碳 酸钙特征吸收峰。牛顿体磺酸钙是石油磺酸钙和/或合成磺酸钙,其总碱值为250mgK0H/ g-450mgK0H/g,优选为300mgK0H/g-400mgK0H/g ;牛顿体环烷酸钙是石油环烷酸钙和/或合 成环烷酸钙,其总碱值为250mgK0H/g-450mgK0H/g,优选为300mgK0H/g-400mgK0H/g。非牛 顿体磺酸钙-环烷酸钙的碱值为牛顿体磺酸钙的碱值与牛顿体环烷酸钙的碱值的重量加 权平均值。
[0028] 本发明中,高级脂肪酸是碳数为8-20,优选10-16的直链脂肪酸或羟基脂肪酸,例 如月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的至少一种,优选为12-羟基 硬脂酸。
[0029] 本发明中,芳酸是至少有1个羧基与芳环直接相连的羧酸,芳酸可以是取代的或 未取代的芳酸,其取代基可以是烷基、烯基、炔基、芳基、卤代或全卤代的烷基或芳基等中的 至少一种,芳酸的分子量小于等于550。芳酸优选为二元芳酸,例如,可以选自未取代的或 C1-C5烷基取代的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸、多联苯二甲酸中的至 少一种。优选为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸,以及甲基取代的联苯二 甲酸、多联苯二甲酸等中的至少一种。
[0030] 本发明中,小分子无机酸或低级脂肪酸的分子量小于等于150。其中,小分子无机 酸可以选自硼酸、磷酸、硫酸等中的至少一种,优选为硼酸和/或磷酸;低级脂肪酸可以选 自乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、丁二酸等中的至少一种,优选为乙酸。
[0031] 本发明的发明人在研究中意外发现,当组分A为锆的氧化物和/或氢氧化物与烷 氧基锆的混合物时,即锆的原料为锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的混合物时,可 进一步提高润滑脂的机械安定性、抗水性和粘附性、胶体安定性和润滑寿命,因此,组分A 优选为锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的混合物,其中,以锆计,锆的氧化物和/或 氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比优选为1 :〇. 1-10,更优选为1 :〇. 2-8,更进一步优选为1 : 0. 5-5,在锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的优选摩尔比的情况下,能够进一步提高 润滑脂的机械安定性、抗水性和粘附性、胶体安定性和润滑寿命。
[0032] 本发明中,锆的氧化物和/或氢氧化物优选选自Zr02、Zr0(0H)2、Zr(OH) 4以及 它们的水合物中的至少一种。ZrO(OH)2的水合物可以为新制的湿氢氧化锆,其可以通过 ZrOX2 ·8Η20 (X为F、Cl、fc或I)或ZrO(NO3)2 ·2Η20等与碱反应获得,其中,碱可以为NaOH、 Κ0Η、浓氨水等,优选ZrOCl2 · 8H20与NaOH反应。
[0033] 本发明中,烷氧基锆的通式可以为Zr(OR1)4, R1可以为Cl-ClO的烷基,优选为 C2-C6的烷基;更优选地,烷氧基锆选自乙醇锆、正丙醇锆、正丁醇锆、叔丁醇锆和正戊醇锆 中的至少一种。
[0034] 本发明中,所述四聚脲化合物优选具有以下结构:
【主权项】
1. 一种复合磺酸钙-环烷酸钙锆基四聚脲润滑脂,其特征在于,以润滑脂重量为基准, 包括以下组分:10-70重量%的非牛顿体磺酸興-环烧酸1丐;1-10重量%的高级脂肪酸的锫 盐;1-15重量%的芳酸的锆盐;0. 5-30重量%的聚脲化合物;10-80重量%的基础油;选择 性地还包括1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐,其中,所述高级脂肪酸 的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成,所述芳酸的锆盐是由芳酸与组分A反应而成,所 述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反 应而成,所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种,所述聚脲化合 物是四聚脲化合物。
2. 根据权利要求1所述的润滑脂,其中,以润滑脂重量为基准,包括以下组分:20-60重 量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙;2-6重量%的高级脂肪酸的锆盐;2-10重量%的芳酸 的锫盐;1-20重量%的四聚脲化合物;20-70重量%的基础油;选择性地还包括2-10重量% 的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐。
3. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙在红外谱 图STScnTi-SSecnT1处出现晶型碳酸f丐特征吸收峰。
4. 根据权利要求3所述的润滑脂,其中,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙是由牛顿 体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙转化得到的,所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙的总碱值为 250-450mgK0H/g〇
5. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述高级脂肪酸为碳数为8-20的直链脂 肪酸或羟基脂肪酸。
6. 根据权利要求5所述的润滑脂,其中,所述高级脂肪酸选自月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、 12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的至少一种。
7. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,所述芳酸为取代的或未取代的芳酸,取代 基为烷基、烯基、炔基、芳基、卤代或全卤代的烷基或芳基中的至少一种,所述芳酸的分子量 小于等于550。
8. 按照权利要求7所述的润滑脂,其中,所述芳酸选自未取代的或C1-C5烷基取代的邻 苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸、多联苯二甲酸中的至少一种。
9. 根据权利要求1或2所述的润滑脂,其中,小分子无机酸或低级脂肪酸的分子量小于 等于150。
10. 根据权利要求9所述的润滑脂,其中,所述小分子无机酸选自硼酸、磷酸、硫酸中的 至
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