一種聚脲潤滑脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚脲潤滑脂組合物及其制備方法。以潤滑脂總重為基準，其組成包括：（1）聚脲稠化劑7-20%；（2）基礎(chǔ)油79-90%；（3）油溶性納米氧化鈰1-3%。本發(fā)明所提供的潤滑脂由于加入了具有優(yōu)良抗磨性能的納米氧化鈰，因此該聚脲潤滑脂具有較低的摩擦系數(shù)。在無其他抗磨劑使用時潤滑脂SRV試驗?zāi)グ咧睆綖?.45左右，遠低于加入了一般抗磨添加劑的聚脲潤滑脂，減磨效果明顯，可以對摩擦副提供較為全面的潤滑防護，有效延長設(shè)備使用壽命。同時由于減少了含有硫、磷等環(huán)境不友好元素的傳統(tǒng)抗磨劑的使用，該聚脲潤滑脂的環(huán)保性能大大增加。本發(fā)明開拓了納米氧化鈰在潤滑減磨方面的應(yīng)用。
【專利說明】一種聚脲潤滑脂組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含有納米氧化鈰的聚脲潤滑脂及其制備方法，制備的潤滑脂具有優(yōu)良的抗磨性能，減少了對環(huán)境不友好的抗磨添加劑的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料對潤滑特性影響的研究起始于上世紀五十年代。更為深入的研究表明納米材料可以在兩個摩擦副中起到所謂的“微軸承”和“支撐墊”的作用，能夠明顯提高潤滑材料的潤滑性能和承載能力，顯著減輕摩擦副因相互摩擦而帶來的磨損，提高設(shè)備的運行效率。將納米氧化鈰在某些溶液中分散后，能夠形成高度分散化、均勻化和穩(wěn)定化的溶液，其顆粒能夠呈現(xiàn)出規(guī)律的晶體結(jié)構(gòu)。專利號200610090577. I采用向潤滑脂中添加長鏈脂肪酸或脂肪胺表面修飾的納米二氧化鈦的制備了低摩擦系數(shù)、良好抗磨性能的潤滑脂。
[0003]將納米氧化鈰作為潤滑添加劑，已經(jīng)在涉及到潤滑油減磨的研究中被學(xué)者反復(fù)提及。由于納米氧化鈰中不含有傳統(tǒng)抗磨劑中硫、磷等環(huán)境不友好元素，因而能夠減輕因潤滑劑泄露及變質(zhì)而可能產(chǎn)生的環(huán)境問題。但是由于潤滑脂應(yīng)用范圍的限制，以納米氧化鈰作為添加劑開展專門的潤滑脂的研究卻鮮見報道。現(xiàn)有關(guān)于潤滑脂抗磨能力的專利技術(shù)多將側(cè)重點放在通過添加一系列的化學(xué)成分復(fù)雜的抗磨組合物上，這就使此類專利技術(shù)的配方過于復(fù)雜，使用不便。并且由于組成成分復(fù)雜，在使用中可能出現(xiàn)各種添加劑相互作用的情況，降低添加劑的效果，使?jié)櫥阅艽蟠蛘劭邸?br> [0004]聚脲潤滑脂作為一種新型的潤滑脂，具有良好的氧化安定性和熱穩(wěn)定性，特別適用于高溫高負荷的潤滑場合。但是由于聚脲潤滑脂極壓抗磨性能并不突出，限制了其在對抗磨要求較高場合的應(yīng)用。本專利旨在開發(fā)一種含有納米氧化鈰的聚脲潤滑脂，將聚脲潤滑脂本身優(yōu)良的高溫性能與納米氧化鈰優(yōu)良的耐磨性能相結(jié)合，使制得的聚脲潤滑脂具有優(yōu)良的高溫性能與抗磨性能，拓展聚脲潤滑脂的應(yīng)用范圍，減少現(xiàn)有的對環(huán)境不友好的潤滑脂抗磨添加劑的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種含有納米氧化鈰的聚脲潤滑脂及其制備方法，該潤滑脂組合物包含有稠化劑、基礎(chǔ)油以及添加劑組合物，在滿足潤滑脂各項要求的前提下還具有優(yōu)良的耐磨性。
[0006]本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：
[0007]—種聚脲潤滑脂組合物，其特征在于組成及質(zhì)量百分含量如下：
[0008](1)聚脲稠化劑：7-20% ；
[0009](2)基礎(chǔ)油：79-90% ;
[0010](3)油溶性納米氧化鈰：1_3%。
[0011]所述的稠化劑包括以下幾部分：（a)有機胺（b)異氰酸酯；有機胺與異氰酸酯的摩爾比例為2:1。[0012]所述的基礎(chǔ)油是100°C粘度為5-lOOcSt的潤滑油，包括礦物油、合成酯潤滑油、合成烴潤滑油、醚類油、硅油或者其混合物。[0013]所述的油溶性納米氧化鈰油液中的固含量按照質(zhì)量百分數(shù)介于30-70%。
[0014]所述的油溶性納米氧化鈰油液中納米氧化鈰顆粒的平均粒徑為30_90nm。
[0015]所述的油溶性納米氧化鈰油液中基礎(chǔ)油為礦物油或合成烴油。
[0016]所述的有機胺是脂肪胺、芳香胺或者二者的混合物；所述的異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯或4、4' - 二苯甲烷二異氰酸酯。
[0017]所述潤滑脂的制備方法，其步驟為：
[0018](I)將基礎(chǔ)油按照重量平均分為兩部分，加熱至70_90°C后分別將異氰酸酯和有機胺投入到兩部分油液中，充分攪拌使其完全融化；
[0019](2)將溶有異氰酸酯和有機胺的兩部分油液混合并充分攪拌，使其反應(yīng)Ih ；
[0020](3)將物料溫度升高至150-160°C，在此溫度下恒溫并攪拌Ih后停止加熱，自然冷卻；
[0021](4)待溫度降至90°C以下加入油溶性納米氧化鈰；
[0022](5)充分攪拌后將反應(yīng)釜內(nèi)物料取出研磨即可得到潤滑脂產(chǎn)品。
[0023]本發(fā)明所提供的潤滑脂由于加入了具有優(yōu)良抗磨性能的納米氧化鈰，因此該聚脲潤滑脂具有較低的摩擦系數(shù)。在無其他抗磨劑使用時潤滑脂SRV試驗?zāi)グ咧睆綖镺. 45左右，遠低于加入了一般抗磨添加劑的聚脲潤滑脂，減磨效果明顯，可以對摩擦副提供較為全面的潤滑防護，有效延長設(shè)備使用壽命。同時由于減少了含有硫、磷等環(huán)境不友好元素的傳統(tǒng)抗磨劑的使用，該聚脲潤滑脂的環(huán)保性能大大增加。
[0024]該發(fā)明大大開拓了納米氧化鈰在潤滑減磨方面的應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0025]由于粉末納米氧化鈰存在易團聚、難分散等問題，在使用中容易產(chǎn)生因分散不均而帶來的對潤滑部件的附加破壞，嚴重影響潤滑脂的潤滑性能。為克服以上缺點，本發(fā)明選用的納米氧化鈰為油溶性的，其固含量介于30-70%，其余部分為基礎(chǔ)油。由于納米氧化鈰的用量較少，因此油溶性納米氧化鈰中所含的基礎(chǔ)油不會對所制備潤滑脂的錐入度、分油等性能產(chǎn)生明顯的影響。
[0026]該油溶性納米氧化鈰對各類基礎(chǔ)油具有極好的感受性，能夠和基礎(chǔ)油以任意比例混配，大大彌補了納米氧化鈰因分散不足而帶來的問題。同時油溶性納米氧化性在使用前不用任何預(yù)處理步驟，在生產(chǎn)中可以直接加入，簡化了生產(chǎn)工藝步驟，能夠明顯提高生產(chǎn)效率。
[0027]同時，為了使本發(fā)明能夠適應(yīng)不同潤滑工況的要求，可以根據(jù)實際需要加入各種添加劑，以提高潤滑脂的潤滑性能。這些添加劑包括但不限于抗氧劑、防腐劑以及其他的極壓抗磨劑中的一種或幾種。
[0028]下面通過具體實施例來對本發(fā)明做進一步的闡述。
[0029]實施例1-3制備方法：
[0030]將基礎(chǔ)油按照重量平均分為兩部分，加熱至70-90°C后分別將異氰酸酯和有機胺投入到兩部分油液中，充分攪拌使其完全融化。將溶有異氰酸酯和有機胺的兩部分油液混合并充分攪拌，使其反應(yīng)lh。將物料溫度升高至150-160°C，在此溫度下恒溫并攪拌Ih后停止加熱，自然冷卻。待物料溫度降至90°C以下加入油溶性納米氧化鈰，充分攪拌，自然降溫。最后將物料自反應(yīng)釜中取出，經(jīng)研磨后處理后即可得到目標潤滑脂。
[0031]比較例中基礎(chǔ)油、有機胺以及異氰酸酯的加入量均與實施例在同一范圍內(nèi)，制備過程與工藝也一致，與實施例所不同的是比較例中沒有加入油溶性納米氧化鈰。
[0032]表1實施例1-3與比較例各組分含量
【權(quán)利要求】
1.一種聚脲潤滑脂組合物，其特征在于組成及質(zhì)量百分含量如下： (1)聚脲稠化劑：7-20%； (2)基礎(chǔ)油：79-90%； (3)油溶性納米氧化鈰：1_3%。
2.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于其所述的稠化劑包括以下幾部分：（a)有機胺（b)異氰酸酯；有機胺與異氰酸酯的摩爾比例為2:1。
3.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于其所述的基礎(chǔ)油是100°C粘度為5-lOOcSt的潤滑油，包括礦物油、合成酯潤滑油、合成烴潤滑油、醚類油、硅油或者其混合物。
4.權(quán)利要求2中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于其所述的有機胺是脂肪胺、芳香胺或二者的混合物；所述的異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯或4、4'_ 二異氰酸酯二苯甲烷。
5.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于該油溶性納米氧化鈰中的固含量按照質(zhì)量百分數(shù)介于30-70%。
6.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于該油溶性納米氧化鈰油液中納米氧化鋪顆粒的平均粒徑為30_90nm。
7.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于該油溶性納米氧化鈰油液中基礎(chǔ)油為礦物油或合成烴油。
8.權(quán)利要求1的組合物制備潤滑脂的方法，其特征在于： (1)將基礎(chǔ)油按照重量平均分為兩部分，加熱至70-90°C后分別將異氰酸酯和有機胺投入到兩部分油液中，充分攪拌使其完全融化； (2)將溶有異氰酸酯和有機胺的兩部分油液混合并充分攪拌，使其反應(yīng)Ih； (3)將物料溫度升高至150-160°C，在此溫度下恒溫并攪拌Ih后停止加熱，自然冷卻； (4)待溫度降至90°C以下加入油溶性納米氧化鈰； (5 )充分攪拌后將反應(yīng)釜內(nèi)物料取出研磨即可得到潤滑脂產(chǎn)品。
9.權(quán)利要求1中所述的聚脲潤滑脂組合物，其特征在于該聚脲潤滑脂中加入抗氧劑、防腐劑以及其他的極壓抗磨劑中的一種或幾種，以達到滿足特定應(yīng)用工況的要求。
【文檔編號】C10N30/06GK103525504SQ201310504894
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】鄭志磊, 劉建龍, 劉亞春, 馮強 申請人:中國石油化工股份有限公司