CN102827678A

CN102827678A - 一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物

Info

Publication number: CN102827678A
Application number: CN2012103042149A
Authority: CN
Inventors: 王先会; 田宁宁; 刘翠苹; 刘在均
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-12-19

Abstract

本发明涉及一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物。该组合物的成分和百分含量：（1）2号复合磺酸钙基脂51.0～72.5％，（2）低凝基础油25.0～38.0％，（3）二苯胺0.2％～1.0％，（4）胶体石墨1.3～5.5％，（5）地蜡1.0～4.5％。本发明采用了特定复合磺酸钙基脂为基础脂，再通过加入低凝基础油和不同种类的添加剂，进一步改善产品的耐低温、抗氧化、抗磨和抗水等性能，从而获得一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物。本发明的润滑脂，具有润滑与防锈的双重功能，可以延缓钢丝绳的锈蚀和磨损速度。这种产品适用于海港、海运船舶、海上钻井平台等海洋气候条件下，各类钢丝绳的润滑与防护。

Description

一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别涉及一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物。

背景技术

在海洋气候条件下，会给各种金属部件带来各种锈蚀问题。特别是对于海港、海运船舶、海上钻井平台等海洋作业环境，各种起重或牵引机械所用的钢丝绳因长期裸露在外，其锈蚀问题更是比较突出的。这种环境下工作的钢丝绳，大多数失效形式是磨损与锈蚀两种类型。因为磨损与锈蚀，所造成的钢丝绳浪费是十分惊人的。调查表明，因为锈蚀严重会造成每2～3个月就要更换一套绳索。与陆上相对干燥的气候比较，海洋气候条件会明显加快钢丝绳电化学腐蚀的程度和速度。此时，所使用的润滑脂如果同时具备润滑与防锈的双重功效，就可以实现减少锈蚀和磨损，达到延长钢丝绳的使用寿命的目的。

对海港、海运船舶、海上钻井平台等起重或牵引机械所用的钢丝绳来说，目前使用的润滑脂品种类型有锂基脂、石墨锂基脂、极压复合锂基脂等类型。这些产品对于满足钢丝绳一般负荷时的润滑要求，是可以实现的。极压复合锂基脂又因含为有各种极压减磨剂，还可以满足中、重负荷时的润滑要求。但是，对于防锈要求来说，锂基脂、石墨锂基脂、极压复合锂基脂等类型的产品，因本身防锈功能较差，要满足上述条件要求，是十分困难的。

复合磺酸钙基脂是近年来发展起来的新型润滑脂，该润滑脂的稠化剂主要是由磺酸钙正盐和碳酸钙碱式盐组成的。复合磺酸钙基脂不仅具有良好的高温性、胶体安定性、抗水性,更具有突出的极压抗磨性和防锈性。复合磺酸钙基脂在极压抗磨性和防腐蚀性等方面具有非常明显的特点，被公认是一种全新理念的润滑产品。

CN 1446251 A《具有改进的防锈和耐磨损性能的润滑脂组合物》,提出了在聚脲、锂基、复合锂基、复合铝基等润滑脂中，附加含有硫代硫酸钠、水杨酸钙、水杨酸镁、苯酚钙和/或磺酸钙等添加剂，以改进所述润滑脂组合物的防锈和抗磨损性。但是，该发明不涉及复合磺酸钙基脂以及防锈和抗磨损性的改善，也不涉及产品在钢丝绳中的应用。

CN101705143A《一种高极压抗水防锈润滑脂及其制备方法》，提出了以氢化蓖麻油和12-OH硬脂酸的锂-钙皂，与复合磺酸钙皂一起作为稠化剂,同时引入二烷基二硫代氨基甲酸盐等添加剂，来得到一种高极压抗水防锈润滑脂。该发明产品应用于轧钢厂、炼钢厂生产线的工作辊轴承。

特開平5-247485《防錆グリース》，提出了在矿物基础油中，添加疏水性二氧化硅、防锈剂、石蜡、脂肪酸等得到的防锈润滑脂。适用于空气、淡水等，特别是在海水环境下，起重设备用钢丝绳的润滑。但是，该发明稠化剂为二氧化硅。

为了获得海洋气候条件下钢丝绳脂所需具备的性能，可以采用特定的复合磺酸钙基脂为基础脂，再通过加入适宜的基础油、以及抗氧、抗磨、抗水等功能添加剂，经过一系列处理工艺后，来获得一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂。

发明内容

本发明的目的，是在于克服现有技术的润滑脂组合物在润滑与防锈性能方面不能兼顾的缺陷，而提供一种可同时具有良好的润滑与防锈功效的半流体状钢丝绳脂。

本发明提供的具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物，含有特定的复合磺酸钙基脂、低凝基础油和不同种类的添加剂。以组合物总重为基准，各组分含量为：

（1）2号复合磺酸钙基脂51.0～72.5％；

（2）低凝基础油25.0～38.0％;

（3）二苯胺0.2～1.0％；

（4）胶体石墨1.3～5.5％；

（5）地蜡1.0～4.5％。

优选组合物总重为基准，各组分含量为：

（1）2号复合磺酸钙基脂54.5～69.2％；

（2）低凝基础油27.0～37.0％;

（3）二苯胺0.3～0.8％；

（4）胶体石墨1.5～3.5％；

（5）地蜡2.0～4.2％。

本发明提供的润滑脂组合物，所述2号复合磺酸钙基脂是由复合磺酸钙皂稠化矿物或合成基础油制成的，且滴点≮320℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)≯600Pa·s的2市售工业品。

本发明提供的润滑脂组合物，所述低凝基础油包括聚α-烯烃合成油或低凝矿物基础油，应凝点≯-35℃，100℃运动黏度为5.0～14.0mm²/s，优选6.0～12.0mm²/s。

本发明提供的润滑脂组合物，所述二苯胺为市售工业品。

本发明提供的润滑脂组合物，所述胶体石墨是天然鳞片石墨经加工粉碎而成的工业品，具有良好的减磨功能。要求粒径＜30μm，优选＜25μm。

本发明提供的润滑脂组合物，所述地蜡为市售工业品，主要成分是带长侧链的环烷烃和异构烷烃。具有熔点高和憎水性强的特点。熔点为67℃～92℃，优选72～87℃。

本发明的生产工艺为：首先将复合磺酸钙基脂投入釜中，再加入低凝基础油，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌20～30min。搅拌冷却物料。当温度达到95～110℃时加入二苯胺、胶体石墨、以及事先溶化好的地蜡。搅拌10～20min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

本发明的钢丝绳脂组合物，首先是采用了极压抗磨性和防腐防锈性优异的2号复合磺酸钙基脂为基础脂，比其他类型润滑脂大幅度提升了的润滑与防锈功能水平；以此为基础再加入低温性能优异的低凝基础油，可得到半流体状钢丝绳脂，这样即使在-20℃的低温条件下，产品仍具有良好的渗透性和涂覆性；此外，胶体石墨可有效改善钢丝绳脂的抗磨性，而地蜡能够有效提高钢丝绳脂的抗水性。通过上述成分合理组合，最终得到一种具有防锈与润滑双重功效的钢丝绳脂。

本发明的润滑脂，具有防锈与润滑的双重功效，可以延缓钢丝绳的锈蚀和磨损速度，延长钢丝绳使用寿命。适用于在海港、海运船舶、海上钻井平台等海洋气候条件下，各类钢丝绳的润滑与防护。其工作锥入度为355～400（0.1mm）。

具体实施方式

实施例1：

具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物，组份和质量百分数如下：

（1）2号复合磺酸钙基脂61.2％；

（2）低凝基础油34.0％;

（3）二苯胺0.4％；

（4）胶体石墨2.1％；

（5）地蜡2.3％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度269，滴点335℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)483Pa·s〕612g投入釜中，再加入聚α-烯烃合成油（100℃运动粘度12.0mm²/s，凝点-42℃）340g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌23min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺4g、胶体石墨（粒径＜25μm）21g、以及事先溶化好的地蜡（熔点75℃）23g。搅拌15min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

实施例2：

（1）2号复合磺酸钙基脂63.5％；

（2）低凝基础油31.0％;

（3）二苯胺0.6％；

（4）胶体石墨1.8％；

（5）地蜡3.1％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度271，滴点336℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)513Pa·s〕635g投入釜中，再加入低凝矿物基础油（100℃运动粘度8.0mm²/s，凝点-36℃）310g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌27min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺6g、胶体石墨（粒径＜25μm）18g、以及事先溶化好的地蜡（熔点70℃）31g。搅拌18min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

实施例3：

（1）2号复合磺酸钙基脂51.0％；

（2）低凝基础油38.0％;

（3）二苯胺1.0％；

（4）胶体石墨5.5％；

（5）地蜡4.5％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度295，滴点330℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)420Pa·s〕510g投入釜中，再加入低凝矿物基础油（100℃运动粘度5.0mm²/s，凝点-40℃）380g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌20min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺10g、胶体石墨（粒径＜25μm）55g、以及事先溶化好的地蜡（熔点72℃）45g。搅拌10min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

实施例4：

（1）2号复合磺酸钙基脂72.5％；

（2）低凝基础油25.0％;

（3）二苯胺0.2％；

（4）胶体石墨1.3％；

（5）地蜡1.0％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度265，滴点340℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)489Pa·s〕725g投入釜中，再加入聚α-烯烃合成油（100℃运动粘度14.0mm²/s，凝点-40℃）250g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌30min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺2g、胶体石墨（粒径＜30μm）13g、以及事先溶化好的地蜡（熔点92℃）10g。搅拌20min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

实施例5：具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物，组份和质量百分数如下：

（1）2号复合磺酸钙基脂54.5％；

（2）低凝基础油37.0％;

（3）二苯胺0.8％；

（4）胶体石墨3.5％；

（5）地蜡4.2％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度275，滴点328℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)503Pa·s〕545g投入釜中，再加入聚α-烯烃合成油（100℃运动粘度8.2mm²/s，凝点-48℃）370g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌22min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺8g、胶体石墨（粒径＜30μm）35g、以及事先溶化好的地蜡（熔点87℃）42g。搅拌12min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

实施例6：

（1）2号复合磺酸钙基脂69.2％；

（2）低凝基础油27.0％;

（3）二苯胺0.3％；

（4）胶体石墨1.5％；

（5）地蜡2.0％。

将2号复合磺酸钙基础脂〔锥入度273，滴点339℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)473Pa·s〕692g投入釜中，再加入低凝矿物基础油（100℃运动粘度10.1mm²/s，凝点-35℃）270g，搅拌升温。当温度升到115～135℃时，停止加热，保持温度搅拌27min。冷却物料。温度达到95～110℃时加入二苯胺3g、胶体石墨（粒径＜25μm）15g、以及事先溶化好的地蜡（熔点67℃）20g。搅拌13min，即可出釜。用三轨机研磨为成品。

对比例1

为市售0号石墨锂基润滑脂。

对比例2

为市售00号石墨锂基润滑脂。

对比例3

为市售0号极压复合锂基润滑脂。

表1

从上表1的结果可以看出：本发明提供的润滑脂组合物，大幅度提高了盐雾试验通过时间，且四球试验磨痕直径低，可见防锈与润滑均非常优异。本发明提供的润滑脂适宜用于海洋气候条件下钢丝绳的润滑与防护，可使换绳周期达到5～6个月以上。本发明提供的润滑脂还具有低温黏度小、滴点高的特点，能满足钢丝绳润滑脂在低温下的能渗透、易涂覆而在高温下不流失的要求。

Claims

1.一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物，其特征是以组合物总重为基准，各组分百分含量：

（1）2号复合磺酸钙基脂51.0～72.5％；

（2）低凝基础油25.0～38.0％;

（3）二苯胺0.2～1.0％；

（4）胶体石墨1.3～5.5％；

（5）地蜡1.0～4.5％。

2.权利要求1所述的一种具有润滑与防锈双重功效的钢丝绳脂组合物，其特征是以组合物总重为基准，各组分百分含量：

（1）2号复合磺酸钙基脂54.5～69.2％；

（2）低凝基础油27.0～37％;

（3）二苯胺0.3～0.8％；

（4）胶体石墨1.5～3.5％；

（5）地蜡2.0～4.2％。

3.如权利要求1或2所述的组合物，其特征是所述2号复合磺酸钙基脂，是由复合磺酸钙皂稠化矿物或合成基础油制成的工业品，要求滴点≮320℃，相似粘度(-10℃，10s^-1)≯600Pa·s。

4.如权利要求1或2所述的组合物，其特征是所述低凝基础油包括聚α-烯烃合成油或低凝矿物基础油，应凝点≯-35℃，100℃运动黏度为5.0～14.0mm²/s。

5.如权利要求1或2所述的组合物，其特征是所述胶体石墨是天然鳞片石墨经加工粉碎而成的工业品，要求粒径＜30μm。

6.如权利要求1或2所述的组合物，其特征是所述地蜡熔点为67℃～92℃。