一種改善高溫性能的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的組合物及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善高溫性能的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的組合物及方法，組份由高堿性磺酸鈣清凈劑、甲醇、氫氧化鋰、水楊酸、C12～C16的二元羧酸和基礎(chǔ)油組成；本發(fā)明的潤(rùn)滑脂具有較好的耐高溫性能，符合ASTM D4290和ASTM D1263(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為SH/T0326)的漏失量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其漏失量范圍均在5～10內(nèi)，明顯好于市售(15～35g)產(chǎn)品，發(fā)明的改進(jìn)方法，能夠延長(zhǎng)潤(rùn)滑脂在摩擦副的保持性，從而保證設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。制作出的樣品高溫性能明顯優(yōu)于市場(chǎng)中的產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】一種改善高溫性能的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的組合物及制備 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤(rùn)滑脂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種改善復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂高溫性能 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑脂的要求越來(lái)越高，尤其是一些鋼鐵行業(yè)設(shè)備，軸承 和齒輪在較苛刻的環(huán)境下，壽命一般會(huì)很短，但這些部位，大部分是鋼鐵企業(yè)設(shè)備的核心部 件，一旦損壞對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量具有較大影響，因此，如何發(fā)揮這些核心部件更大的作用， 延長(zhǎng)使用周期，保證運(yùn)轉(zhuǎn)部件的整體性能良好是機(jī)械設(shè)備行業(yè)追求的方向。
[0003] 潤(rùn)滑脂通常包含有有機(jī)稠化劑和無(wú)機(jī)稠化劑兩種，大多數(shù)稠化劑類型為有機(jī)稠化 齊U，而無(wú)機(jī)稠化劑像膨潤(rùn)土、二氧化硅基潤(rùn)滑脂等由于潤(rùn)滑性的原因，國(guó)內(nèi)相對(duì)研究較少， 使用量并不大，國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)在研究單皂鋰及復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂、復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂、聚脲基 潤(rùn)滑脂、復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂等。復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂是2000年后才逐漸發(fā)展起來(lái)的新型潤(rùn) 滑脂，經(jīng)過(guò)十幾年的快速發(fā)展，在鋼鐵行業(yè)中，國(guó)產(chǎn)復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂已經(jīng)占到該類型潤(rùn) 滑脂的50%以上，廣泛的被使用在軋機(jī)軸承、連鑄機(jī)輥道軸承等高溫、高濕、高負(fù)荷的設(shè)備。 本專利文獻(xiàn)中涉及到的一種改進(jìn)型潤(rùn)滑脂，主要是側(cè)重于復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂的高溫性能改 善，提供了一種耐溫性能更為優(yōu)良的復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂。
[0004] 專利號(hào)為舊4,597,880，作者￡11&(^8;1116〇1.于1986年申請(qǐng)，介紹了一步法制 作復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的制作方法，文章介紹了該方法制作的樣品，含有結(jié)晶型的碳酸鈣， 通過(guò)增稠劑使體系變稠形成潤(rùn)滑脂，最終加入一些性能改進(jìn)劑調(diào)和形成復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑 脂。
[0005]專利號(hào)為US 4, 824, 584,作者M(jìn)uir ;Ron于1987年申請(qǐng)，專利介紹了制作復(fù)合磺 酸鈣基潤(rùn)滑脂的一種增稠組分，該樣品具有一定觸變性，組分中含有方解石型碳酸鈣，文章 采用密閉容器的方式生產(chǎn)，加入了至少12-羥基硬脂酸和氫氧化鈣或氧化鈣的增稠組分。
[0006]專利號(hào)為 US 5, 338, 467,作者 William D. Olson, Scarborough 于 1994 年申請(qǐng)，專 利介紹了形成的潤(rùn)滑脂具有高堿性磺酸鈣和膠體分散的方解石碳酸鈣，組分中包括加熱高 堿性磺酸鈣后形成固體顆粒形式的非牛頓體組成的過(guò)程，成分中包括12?24個(gè)碳原子的 脂肪酸形成的含油介質(zhì)。
[0007]專利號(hào)為US 6, 875, 731，作者Bence ;Patrick Jos印h于2005年申請(qǐng)，專利介紹 了一種制作觸變性組合物和方法，該組合物的制備由脂肪酸和磺酸混有相等數(shù)量的氫氧化 鈣。油、磺酸鈣和水也被添加到組分中，制作的產(chǎn)品用于油脂類，底層涂層或緩蝕膜涂層等 材料中。
[0008]專利號(hào)為CN 1414076A的專利提供了一種復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂和其制備方法，是查 閱到的國(guó)內(nèi)最早的一篇專利，申請(qǐng)于2003年，它包括20?60的高堿值磺酸鈣、0. 2?1. 5% 醋酸、0. 5?5%的C12?C22羥基脂肪酸、0. 5?1 %硼酸、0. 5?1 %抗氧劑和77. 8?26. 5% 的基礎(chǔ)油；高堿值磺酸鈣的堿值范圍為280?380mgK0H/g ;含有0. 5?5%的C6?C2(l胺或 他們的混合物與二異氰酸酯（MDI)反應(yīng)的有機(jī)脲化合物，與C6?C2(l胺反應(yīng)后剩余部分的 MDI與羥基脂肪酸鈣皂反應(yīng)形成氨基甲酸酯類的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0009] 專利號(hào)CN 1872968A的專利介紹了一種復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的制備方法，申請(qǐng) 于2005年，專利以潤(rùn)滑脂重量為單位，包括以下組分：高堿值磺酸鈣30?60%、硼酸鈣 0. 8-5. 1 %、脂肪酸鈣皂1. 0-6. 8%、基礎(chǔ)油余量。本專利采用高堿值復(fù)合磺酸鈣為原料，堿 值為250-320mgK0H/g，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于堿值為400mgK0H/g的高堿值磺酸鈣，而且綜合性能 好，滴點(diǎn)提高，特別是膠體安定性、抗水性等；
[0010] 專利號(hào)CN 1718700A的發(fā)明專利介紹了一種復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂，申請(qǐng)于2006年， 發(fā)明介紹了一種以高粘度礦物油為基礎(chǔ)油，以高堿值合成磺酸鈣、脂肪酸、硼酸、冰乙酸和 氫氧化鈣為稠化劑的潤(rùn)滑脂。所述的生產(chǎn)工藝為：按規(guī)定的重量配比加入基礎(chǔ)油，高堿值合 成磺酸鈣、冰乙酸、硼酸、氫氧化鈣在l〇(TC進(jìn)行皂化和轉(zhuǎn)化反應(yīng)，再加入脂肪酸復(fù)合反應(yīng)， 最高升溫到180°C以上進(jìn)行高溫復(fù)合反應(yīng)，降溫到110°C加入油性劑、極壓劑、抗氧劑，然后 用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行后處理，過(guò)濾，包裝。產(chǎn)品特點(diǎn)是剪切安定性好，高溫性能突出，抗水性能優(yōu) 異，極壓性能高，粘附性能好，綜合防水性能好，在含水20%時(shí)，對(duì)軸承的極壓性能優(yōu)異，防 銹性能突出，適合于軋鋼廠軸承的工況潤(rùn)滑。
[0011] 專利號(hào)為CN 101319164,申請(qǐng)于2008年，專利介紹了一種復(fù)合磺酸鈣及制備方 法，專利所述包括：（1)占潤(rùn)滑脂總重的50?80 %的基礎(chǔ)油，（2)占潤(rùn)滑脂總重的10?30 % 的總堿值為400mgK0H/g超高堿值合成磺酸鈣；（3)占潤(rùn)滑脂總重的0. 5?5%的C12?C22 的羥基脂肪酸、〇. 5?3%的硼酸、0. 5?2%的氫氧化鈣構(gòu)成的復(fù)合稠化劑；(4)占潤(rùn)滑脂 總重0. 5?4%的分散劑；（5)合適的量轉(zhuǎn)化劑1?5% ;通過(guò)攪拌、混合、加熱升溫、脫氣、 均化等工序制成；它不僅具有高滴點(diǎn)、高溫下熱穩(wěn)定性良好、抗水性好、防腐蝕性好、優(yōu)良的 抗磨極壓性能等優(yōu)點(diǎn)外，還具有高滴點(diǎn)、不加添加劑具有良好的防銹和抗腐蝕性，抗磨極壓 性和良好的機(jī)械安定性、膠體安定性，且長(zhǎng)期放置不硬化的特點(diǎn)。
[0012] 以上八個(gè)專利都是提到磺酸鈣潤(rùn)滑脂的制備方法或改進(jìn)方法，但由于復(fù)合磺酸 鈣基系列潤(rùn)滑脂可以多種稠化劑組成，因此，各廠家對(duì)其研究的方法也有多種。其中CN 101319164介紹了長(zhǎng)期不硬化的一種復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂。其余均是介紹采用獨(dú)特的方法 制作出性能優(yōu)良的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂。復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的制作分兩個(gè)階段，第一個(gè) 階段是將牛頓體磺酸鈣轉(zhuǎn)化為非牛頓磺酸鈣，第二階段是加入增稠劑組分，提升產(chǎn)品某些 方面的性能，常用轉(zhuǎn)化劑在各專利中都有涉及，復(fù)合增稠劑組分主要包括脂肪酸類、無(wú)機(jī)鹽 等，這也是市場(chǎng)中主流復(fù)合磺酸鈣潤(rùn)滑脂的典型配方。
[0013] 通過(guò)對(duì)以往專利的研究，按照專利制作出的樣品，通過(guò)測(cè)試，絕大多數(shù)樣品均在高 溫條件下表現(xiàn)一般，與普通產(chǎn)品的高溫性能相當(dāng)，雖然復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)較高，但 其在動(dòng)態(tài)高溫下的表現(xiàn)并不突出，通過(guò)筆者分析，高溫下的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)很可能是以后限制其 應(yīng)用領(lǐng)域的瓶頸，下面分別采用以上的專利技術(shù)制作樣品和市售產(chǎn)品進(jìn)行分析，結(jié)果如下。
[0014] 表1以往專利技術(shù)制作的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的動(dòng)態(tài)高溫性能
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種改善高溫性能的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂的組合物，其特征是組分及重量百分含量 如下： 高堿性磺酸鈣： 20?35%, 甲醇： 1?3% , 氫氧化鋰： 1?2%， 水楊酸： 5?8%, C12?C16的二元羧酸： 5?10%, 基礎(chǔ)油： 余量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于高堿性石油磺酸鈣或合成磺酸鈣總堿值 在 320 ?340mgK0H/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于基礎(chǔ)油選擇40°C運(yùn)動(dòng)粘度在20-100的 合成油。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于C12?C16的二元羧酸，碳的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。
5. 權(quán)利要求1的復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂組合物的制備方法，其特征是：將高堿性磺酸鈣 清凈劑和甲醇投入壓力釜中，加熱到90?KKTC恒溫，待物料變稠后，在95?KKTC加入氫 氧化鋰粉末、水楊酸粉末和C12?C16的二元羧酸，皂化反應(yīng)60-65分鐘；皂化結(jié)束升溫，在 130?135°C恒溫60-65分鐘，然后升到220?225°C恒溫5?10分鐘，用基礎(chǔ)油進(jìn)行調(diào)稠 和均質(zhì)處理，均質(zhì)溫度控制在100?120°C ;降溫到60-80°C以下，罐裝成品。
【文檔編號(hào)】C10N50/10GK104327906SQ201410579113
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】趙偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司