CN101993768B - 一种多功能润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于润滑脂领域，特别是一种多功能润滑脂及其制备方法。本产品是由如下质量百分比的各组分组成的组合物：25～55％高碱值磺酸钙、0.5～8％低分子有机酸、3～8％水、0.5～3％石灰、0.5～3％脂肪酸、0.1～3％醚、0.1～1.5％硼酸、0.3～3％二氧化钛和余量的基础油复配而成，本发明使现有皂基润滑脂由有滴点向无滴点转变，从而使皂基润滑脂最高使用温度从240℃以下提高到400至500℃，同时克服了非皂基润滑脂泵送性差，易导致管道堵塞的缺点。
Description
技术领域
本发明属于润滑脂领域，特别是一种多功能润滑脂及其制备方法。
背景技术
润滑脂是润滑剂的一种，为均匀光滑的固体或半固体状，是由稠化剂均匀分散在润滑基础油中形成的一种胶体分散系。润滑脂的优点是：所用的润滑装置比润滑油简单，密封效果强于润滑油，使用温度一般高于润滑油，在工业领域，特别是冶金行业有大量应用。
现在所使用的润滑脂有皂基润滑脂，其是以各种高分子脂肪酸的金属皂稠化基础油制成的润滑脂，是一种有滴点的润滑脂，故其所使用的温度范围一般在240℃以下。还有一种非皂基润滑脂，其包括无机和有机润滑脂，以无机物稠化基础油制成的润滑脂称为无机润滑脂，这类无机物常常是一些半极性化合物如醇和胺之类，无机润滑脂具有滴点高、使用范围较宽和黏温性能较好的特点，较皂基润滑脂的使用温度高。但是其缺点是稠化能力低、胶体安定性和防护性较差，泵送性差，易导致管道堵塞。以有机化合物稠化基础油的润滑脂称为有机润滑脂。常用的有机化合物有酞菁酮、阴丹士林、有机脲及有机氟化物等。这类有机物具有高溶点、化学安定性、以及可以得到微细的分散态产品。有机润滑脂具有良好的抗水性、抗氧化性、胶体安定性和机械安定性，但是，这种润滑脂的边界润滑性较差，特别是以硅油为基础油的产品更为显著。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种使用温度高，应用范围广，泵送性好的多功能润滑脂及其制备方法。
本发明的内容是，一种多功能润滑脂，由如下质量百分比的各组分组成的组合物：
高碱值磺酸钙 25～55％
低分子有机酸 0.5～8％
水 3～8％
石灰 0.5～3％
脂肪酸 0.5～3％
醚 0.1～3％
硼酸 0.1～1.5％
二氧化钛 0.3～3％
基础油 余量，
所述的高碱值磺酸钙为碱值为300～400mgKOH/g的磺酸钙，所述的低分子有机酸为醋酸或磺酸，所述的脂肪酸为12～20碳原子的饱和或不饱和脂肪酸，所述的醚为2～10碳原子数的醚类物质，所述的基础油是100℃粘度为8～40mm2/s的精制石蜡基矿物油、半合成油或合成油。
优选的，本发明是由如下质量百分比的各组分组成的组合物：
高碱值磺酸钙 45～55％
醋酸 1～2％
水 4～7％
石灰 1～3％
脂肪酸 0.5～2％
醚 0.5～1.5％
硼酸 0.4～0.9％
二氧化钛 0.3～2％
基础油 余量，
所述的高碱值磺酸钙为碱值为300～400mgKOH/g的磺酸钙，所述的低分子有机酸为醋酸或烷基苯磺酸，所述的脂肪酸为12～20碳原子的饱和或不饱和脂肪酸，所述的醚为5～10碳原子数的醚类物质，所述的基础油是100℃粘度为8～40mm2/s的精制石蜡基矿物油、半合成油或合成油。
优选的，所述的高碱值磺酸钙为高碱值合成磺酸钙(T106)。
优选的，所述的脂肪酸为18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸。
优选的，所述的醚为5个碳原子的醚。
优选的，所述的基础油为100℃粘度为20mm2/s的石蜡基精制矿物油或100℃粘度为40mm2/s的合成油、半合成油。
本发明还公开了多功能润滑脂的制备方法，其包括将配比量的基础油、高碱值磺酸钙、醚、占总用水量40～60％的水和低分子有机酸在60～97℃下反应2～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入二氧化钛、石灰、硼酸、脂肪酸和余下的水，保持温度至90～110℃，反应1～2h，进行皂化反应；升温至120～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至80～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
优选的，本发明的多功能润滑脂的制备方法是将配比量的100℃粘度为20mm2/s的石蜡基精制矿物油、高碱值合成磺酸钙(T106)、二乙二醇甲醚、占总用水量40～60％的水和醋酸在80～90℃下反应2～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入二氧化钛、石灰、硼酸、硬脂肪酸和余下的水，保持温度至90～100℃，反应1～2h，进行皂化反应；反应完成后升温至160～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至80～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
本发明的有益效果是，本发明使现有皂基润滑脂由有滴点向无滴点转变，从而使皂基润滑脂最高使用温度从240℃以下提高到400至500℃，同时克服了非皂基润滑脂泵送性差，易导致管道堵塞的缺点。与现有技术相比，本发明的优势主要体现在：
1、本发明采用牛顿体高碱值磺酸钙与基础油、低分子酸如醋酸、水进行转化反应，生成非牛顿体高碱值磺酸钙，高量的非牛顿体高碱值磺酸钙可以增大产品的烧结负荷PD值。
2、石灰与硼酸反应可生成硼酸钙，适量的硼酸钙值既可提高本发明润滑脂的最大无卡咬负荷PB值和综合磨损指数ZMZ的性能，也可提高润滑脂稠度和润滑脂机械安定性。
3、本发明加入醋酸，生成醋酸钙，可提高润滑脂稠度、增强胶体安定性和机械安定性。
4、本发明加入脂肪酸生成脂肪酸皂，脂肪酸皂的引入会使润滑脂的滴点由有滴点变成无滴点，同时也会使脂的氧化安定性，抗水性和机械安定性得到提高。
附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如附图所示，取占总反应物重量的62％的100℃粘度为20mm2/s的石蜡基精制矿物油、30％的高碱值磺酸钙(T106)、0.1％的二乙二醇甲醚、1.5％的水和1.5％的醋酸，在90～97℃下反应2～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入占总反应物重量的1.5％的石灰、1％的硬脂酸、0.6％的硼酸、0.3％的二氧化钛和1.5％的水，保持温度至100～110℃，反应1～2h，进行
皂化反应；升温至170～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至90～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
实施例2
取占总反应物重量的56.5％的100℃粘度为40mm2/s的合成油、25％的高碱值磺酸钙(T106)、3％的二乙基醚、2.5％的水和3％的甲基苯磺酸，在60～70℃下反应2.5～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入占总反应物重量的2.2％的石灰、3％的硬脂酸、0.8％的硼酸、0.5％的二氧化钛和3.5％的水，保持温度至90～100℃，反应1～2h，进行皂化反应；升温至120～130℃，在此温度范围内保持2.5～3h，反应完毕后冷却至80～900℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
实施例3
取占总反应物重量的56％的100℃粘度为40mm2/s的合成油、25％的高碱值磺酸钙(T106)、3％的二乙基醚、2.5％的水、0.5％的甲基苯磺酸和1.5％的醋酸，在60～70℃下反应2.5～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入占总反应物重量的3％的石灰、3％的硬脂酸、1.5％的硼酸、0.5％的二氧化钛和3.5％的水，保持温度至90～100℃，反应1～2h，进行皂化反应；升温至120～130℃，在此温度范围内保持2.5～3h，反应完毕后冷却至80～900℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
实施例4
取占总反应物重量的22.9％的100℃粘度为40mm2/s的半合成油、55％的高碱值磺酸钙(T106)、4％的水和8％的醋酸、2％的乙基丙基醚，在95～97℃下反应2～2.5h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入占总反应物重量的0.5％的石灰、0.5％的油酸、0.1％的硼酸、3％的二氧化钛和4％的水，保持温度至95～105℃，反应1～2h，进行皂化反应；升温至160～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至80～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
如表1所示为本实施例制备的多功能润滑脂的一些参数：
表1
Claims (2)
1.一种多功能润滑脂的制备方法，其特征在于，该多功能润滑脂由如下质量百分比的各原料组分制备而成：高碱值磺酸钙25％～55％，低分子有机酸0.5％～8％，水3％～8％，石灰0.5％～3％，脂肪酸0.5％～3％，醚0.1％～3％，硼酸0.1％～1.5％，二氧化钛0.3％～3％，基础油余量；所述的高碱值磺酸钙为碱值为300～400mgKOH/g的磺酸钙，所述的低分子有机酸为醋酸或磺酸，所述的脂肪酸为12～20碳原子的饱和或不饱和脂肪酸，所述的醚为2～10碳原子数的醚类物质，所述的基础油是100℃粘度为8～40mm2/s的精制石蜡基矿物油、半合成油或合成油；将配比量的基础油、高碱值磺酸钙、醚、占总用水量40～60％的水和低分子有机酸在60～97℃下反应2～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入二氧化钛、石灰、硼酸、脂肪酸和余下的水，保持温度至90～110℃，反应1～2h，进行皂化反应；升温至120～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至80～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
2.根据权利要求1所述的多功能润滑脂的制备方法，其特征在于，将配比量的100℃粘度为20mm2/s的精制石蜡基矿物油、高碱值合成磺酸钙、二乙二醇甲醚、占总用水量40～60％的水和醋酸在80～90℃下反应2～3h，进行转化反应；然后向上述反应物中加入二氧化钛、石灰、硼酸、硬脂肪酸和余下的水，保持温度至90～100℃，反应1～2h，进行皂化反应；反应完成后升温至160～180℃，在此温度范围内保持2～3h，反应完毕后冷却至80～100℃，经研磨后得所述多功能润滑脂。
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