高溫油脂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高溫油脂，其尤其用在瓦楞紙板裝置中且只包含無氟基礎(chǔ)油。
【專利說明】局溫油月旨
[0001]發(fā)明概述
本發(fā)明涉及尤其在瓦楞紙板裝置中使用的無氟高溫油脂。
[0002]在瓦楞紙板裝置中制備瓦楞紙板的過程中，在壓力下和使用熱蒸氣通過波形輥使波紋卷筒紙成為需要的形狀。因此波形輥被暴露在高溫下，并因此使用的潤(rùn)滑油脂必須滿足苛刻的要求。
[0003]在Journal Machinery Lubrication (9/2001)中，作者 John Graham 描述了使用全氟聚醚油脂作為如在瓦楞紙板裝置中所要求的用于高溫應(yīng)用的唯一適合的產(chǎn)品。[0004]如上面已經(jīng)看到的，在瓦楞紙板裝置中，波形輥是關(guān)鍵的潤(rùn)滑點(diǎn)，因?yàn)檫@里必須使用高溫以便在高壓和高溫下將紙卷粘合。波形輥是蒸氣加熱輥，其中典型的輥操作溫度位于 150-180°Co
[0005]為了確保在瓦楞紙板裝置中波形輥連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，油潤(rùn)滑通過循環(huán)潤(rùn)滑進(jìn)行。這是一種復(fù)雜的方法，其中耗費(fèi)許多的油。作為替代也可以使用礦物油脂；這里同樣由于連續(xù)的潤(rùn)滑而使油脂的消耗非常高。
[0006]波形輥中高的壓力和溫度要求過去僅僅通過基于全氟聚醚油(PFPE)油脂得以滿足，所述油脂包含聚四氟乙烯或皂類作為增稠劑。替代方案是使用包括至少增加的PFPE含量的潤(rùn)滑油脂(稱為雜化油脂)。即使當(dāng)與PFPE油脂一起使用時(shí)，每三周就需要重新潤(rùn)滑。
[0007]由于不斷重新潤(rùn)滑顯示油脂消耗水平高，并且由于PFPE油脂非常昂貴，所以對(duì)于可以例如在瓦楞紙板裝置中的波形輥中使用的便宜油脂存在著極大需求。對(duì)于這些油脂的要求非常嚴(yán)格，因?yàn)樵诟邷叵聭?yīng)當(dāng)沒有磨損和因?yàn)樗鲇椭仨毑挥不?；另外，它們要耐腐蝕和耐氧化。
[0008]因此本發(fā)明的目的是提供無氟化的基礎(chǔ)油、更特別是沒有無含PFPE基礎(chǔ)油的油月旨。這些油脂應(yīng)當(dāng)是可便宜地生產(chǎn)的并且應(yīng)當(dāng)使環(huán)境負(fù)擔(dān)最小，因?yàn)榭梢圆皇褂梅幕A(chǔ)油。重新潤(rùn)滑間隔還應(yīng)當(dāng)沒有縮短。
[0009]令人驚訝地，此目的通過提供高溫油脂得以實(shí)現(xiàn)，其中使用的基礎(chǔ)油是烷基化的萘或二季戊四醇酯，以及它們的混合物，并且不使用氟化的基礎(chǔ)油。
[0010]本發(fā)明的高溫油脂包含:
(A)20-88重量％的無氟基礎(chǔ)油，
(B)45-10重量％的增稠劑，
(C)15-2重量％的添加劑，和
(D)20-0重量％的另外的無氟油組分。
[0011]一種特別優(yōu)選的高溫油脂包含:
(A)60重量％的無氟基礎(chǔ)油，
(B)31重量％的增稠劑，
(C)9重量％的添加劑。
[0012]用作基礎(chǔ)油的組分(A)選自烷基化萘、二季戊四醇酯或它們的混合物。對(duì)于波紋機(jī)的生產(chǎn)使用烷基化的萘作為組分(A)是有利的。如果制備用于環(huán)箍區(qū)段滑塊的高溫油月旨，適當(dāng)?shù)氖鞘褂枚疚焖拇减プ鳛榻M分(A)。
[0013]單獨(dú)或組合使用PTFE ;金屬皂，如鋰配合物皂、鋁配合物皂、鈉配合物皂；氮化硼；氣溶膠；硅酸鹽，如膨潤(rùn)土 ；有機(jī)高溫聚合物，如聚酰亞胺和聚酰胺酰亞胺，作為組分(B)。
[0014]使用抵抗磨損、氧化、腐蝕的添加劑和降低摩擦或改善高壓性能的添加劑作為組分(C)。
[0015]特別地，使用的抗氧化劑是分子中可包含硫和/或氮和/或磷的抗氧化劑。它們選自:芳族胺抗氧化劑，如烷基化的苯基-α -萘胺、二烷基-二苯基胺、芳烷基化的二苯基胺，立體位阻的酚，如丁基羥基甲苯(BHT)，具有硫醚基團(tuán)的酚類抗氧化劑，二烷基二硫代磷酸鋅或鑰或鎢和亞磷酸鹽，它們單獨(dú)使用或組合使用。
[0016]磨損抑制劑選自基于如下物質(zhì)的抗磨添加劑:二苯基甲苯基磷酸鹽/酯、胺中和的磷酸鹽/酯、烷基化和非烷基化的三芳基磷酸鹽/酯、烷基化和非烷基化的三芳基硫代磷酸鹽/酯、二烷基二硫代磷酸鋅或鑰或鎢、氨基甲酸鹽/酯、硫代氨基甲酸鹽/酯、二硫代氨基甲酸鋅或鑰或鎢、二巰基噻二唑、磺酸鈣和苯并三唑衍生物，它們單獨(dú)使用或組合使用。
[0017]緩蝕劑使用選自基于如下物質(zhì)的添加劑:具有100_300mg KOH/g的TBN的髙堿性磺酸鈣、胺中和的磷酸鹽/酯、烷基化的萘磺酸鈣、噁唑啉衍生物、咪唑衍生物、琥珀酸單酯、N-烷基化的苯并三唑，它們單獨(dú)使用或組合使用。
[0018]作為另外的油組分⑶是選自下組的化合物:酯、合成烴、天然油、組III的油，它們單獨(dú)使用或組合使用。組III的油是特殊加工過的礦物油。使用的礦物油可以是聚二醇、硅油或烷基化的苯。
[0019]本發(fā)明的高溫油脂不僅可以用于潤(rùn)滑瓦楞紙板裝置中的波形輥，而且可以在滾珠軸承或滑動(dòng)點(diǎn)中用于長(zhǎng)期潤(rùn)滑的高溫應(yīng)用，其中達(dá)到的溫度不超過200°C。另外，本發(fā)明的高溫油脂可以用在環(huán)箍區(qū)段滑塊中。
[0020]本發(fā)明的油脂所要滿足的上述要求通過在圓錐形滾珠軸承中在150°C下和球形滾珠軸承中在180°C下(DIN 51819 FAG)通過FE8試驗(yàn)進(jìn)行模擬；結(jié)果示于表1和2中。
[0021 ] 在這些研究中，令人驚奇地，顯出所述無PFPE的油脂具有突出的性能。
[0022]本發(fā)明的高溫油脂通過下面的實(shí)施例更詳細(xì)地進(jìn)行表征。
[0023]在所有情況下所述潤(rùn)滑油脂具有大約5000-10000mPas的剪切粘度，其在300 1/s的剪切率下在錐/板幾何結(jié)構(gòu)中測(cè)量。引用實(shí)施例5和6作為PFPE參考樣品，其中實(shí)施例6經(jīng)常在瓦楞紙板機(jī)器中用于潤(rùn)滑波形輥。為了能夠比較與潤(rùn)滑膜厚度相關(guān)的實(shí)施例油脂的基礎(chǔ)油，選擇在40°C為160mPas-550mPas的動(dòng)態(tài)粘度.除非另外說明，實(shí)施例中的百分比為重量％。
實(shí)施例
[0024]實(shí)施例1:
31%PTFE
60%烷基化的萘
4%胺類抗氧化劑
5%作為緩蝕劑的金屬皂。
[0025] 在容器中將烷基化的萘加熱到大約100°C。之后加入抗氧化劑并攪拌該混合物直到得到透明溶液。冷卻容器內(nèi)的物質(zhì)并接著均勻地?cái)嚢杞饘僭砗蚉TFE。最后，將油脂在三輥磨上均化。
[0026]實(shí)施例2:
34% PTFE 28.5% 酯
28.5% 烷基化的萘 4%胺類抗氧化劑
5%作為緩蝕劑的金屬皂。
[0027]在容器中將烷基化的萘和酯加熱到大約100°C。之后加入抗氧化劑并攪拌該混合物直到得到透明溶液。冷卻容器內(nèi)的物質(zhì)并接著均勻地?cái)嚢杞饘僭砗蚉TFE。最后，將油脂在三輥磨上均化。
[0028]實(shí)施例3:
33% PTFE 59% 酯
4%胺類抗氧化劑
4%作為緩蝕 劑的金屬皂。
[0029]在容器中將酯加熱到大約100°C。之后加入抗氧化劑并攪拌該混合物直到得到透明溶液。冷卻容器內(nèi)的物質(zhì)并接著均勻地?cái)嚢杞饘僭砗蚉TFE。最后，將油脂在三輥磨上均化。
[0030]實(shí)施例4:
31% 氮化硼 60% 烷基化的萘 4%胺類抗氧化劑
5%作為緩蝕劑的金屬皂。
[0031]在容器中將烷基化的萘加熱到大約100°C。之后加入抗氧化劑并攪拌該混合物直到得到透明溶液。冷卻容器內(nèi)的物質(zhì)并接著均勻地?cái)嚢杞饘僭砗偷?。最后，將油脂在三輥磨上均化?br> [0032]對(duì)比例1:
21% PTFE 77% PFPE
2%作為緩蝕劑的金屬皂。
[0033]將PFPE、PTFE和金屬皂均勻地?cái)嚢璨⑺糜椭谌伳ド暇?br> [0034]對(duì)比例2:
18% 金屬皂 82% PFPE
通過攪拌將金屬皂引入PFPE中，并將所得油脂在三輥磨上均化。
[0035]對(duì)比例3:
64% 添加抗氧化劑、緩蝕劑和磨損抑制劑的二季戊四醇酯基脲油脂 5%PTFE
【權(quán)利要求】
1.高溫油脂，包含: (A)20-88重量％的無氟基礎(chǔ)油， (B)45-10重量％的增稠劑， (C)15-2重量％的添加劑，和 (D)20-0重量％的另外的無氟油組分。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫油脂，其中組分(A)選自烷基化的萘、二季戊四醇酯或它們的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫油脂，其中組分(B)選自:PTFE;金屬皂，更特別是鋰配合物皂、鋁配合物皂、鈉配合物皂；氮化硼；氣溶膠；硅酸鹽，如膨潤(rùn)土 ；有機(jī)高溫聚合物，更特別是聚酰亞胺 和聚酰胺酰亞胺，它們單獨(dú)使用或組合使用。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫油脂，其中作為組分(C)，使用抵抗磨損、氧化、腐蝕的添加劑和降低摩擦或改善高壓性能的添加劑。
5.如權(quán)利要求4所述的高溫油脂，其中作為添加劑，使用分子中包含硫和/或氮和/或磷的抗氧化劑，所 述抗氧化劑單獨(dú)使用或組合使用且選自芳族胺類抗氧化劑，更特別是烷基化的苯基-α -萘 胺、二烷基二苯基胺、芳烷基化的二苯基胺、立體位阻的酚，更特別是丁基羥基甲苯(BHT)、具有硫醚基團(tuán)的酚類抗氧化劑、二烷基二硫代磷酸鋅或鑰或鎢和亞磷酸鹽，它們單獨(dú)使用或組合使用。
6.如權(quán)利要求4所述的高溫油脂，其中作為添加劑，使用磨損抑制劑，所述磨損抑制劑選自基于如下物質(zhì)的抗磨添加劑:二苯基甲苯基磷酸鹽/酯、胺中和的磷酸鹽/酯、烷基化和非烷基化的二芳基憐酸鹽/酷、烷基和非烷基化的二芳基硫代憐酸鹽/酷、~烷基~硫代磷酸鋅或鑰或鎢、氨基甲酸鹽/酯、硫代氨基甲酸鹽/酯、二硫代氨基甲酸鋅或鑰或鎢、二巰基噻二唑、磺酸鈣和苯并三唑衍生物，它們單獨(dú)使用和組合使用。
7.如權(quán)利要求4所述的高溫油脂，其中作為添加劑，使用緩蝕劑，所述緩蝕劑選自基于如下物質(zhì)的添加劑:具有100-300mg KOH/g的TBN的髙堿性磺酸鈣、胺中和的磷酸鹽/酯、烷基化的萘磺酸鈣、噁唑啉衍生物、咪唑衍生物、琥珀酸單酯、N-烷基化的苯并三唑，它們單獨(dú)使用或組合使用。
8.如權(quán)利要求1所述的高溫油脂，其中作為另外的油組分(D)的是選自下組的化合物:酯、合成烴、天然油、組III的油，它們單獨(dú)使用或組合使用。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高溫油脂，其在滾珠軸承或滑動(dòng)點(diǎn)中用于長(zhǎng)期潤(rùn)滑，其中達(dá)到的溫度不超過200°C。
10.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高溫油脂，其用在瓦楞紙板裝置的波形輥中。
11.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高溫油脂，其用在環(huán)箍區(qū)段滑塊中。
12.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的高溫油脂，其中在40°C下測(cè)量的組分(A)的動(dòng)力學(xué)粘度為至少100mm2/sec。
【文檔編號(hào)】C10N50/10GK103946354SQ201280044077
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】G.維爾滕佐恩, M.施維?？品蚶? M.施密德-阿梅倫克森 申請(qǐng)人:慕尼黑克呂伯爾潤(rùn)滑器股份兩合公司