CN104119993A

CN104119993A - 一种机械润滑剂

Info

Publication number: CN104119993A
Application number: CN201410310594.6A
Authority: CN
Inventors: 丁敏亮
Original assignee: SHANGHAI YA DU LUBRICANTS MATERIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI YA DU LUBRICANTS MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2014-10-29

Abstract

本发明公开了一种机械润滑剂，包括如下原料组分及重量份：全氟聚醚润滑油50~90份，聚四氟乙烯粉末10~50份。本发明中的机械润滑剂具有以下有益效果：1）产品纯度高，无杂质，不含水蒸汽和污染物等杂质；2）产品混合均匀，增稠效果好；3）润滑性能优异，防酸防碱抗辐射；4）耐高温、耐腐蚀、防燃性能好；5）生产效果高，能够工业化生产。

Description

一种机械润滑剂

技术领域

本发明涉及一种机械润滑剂，具体涉及一种耐高温、防燃、防爆、耐腐蚀和使用寿命长的润滑剂。

背景技术

全氟聚醚PFPE是一种常温下为液体的合成聚合物，PFPE润滑剂与烃类润滑剂的分子结构基本相似，但在PFPE分子中氟原子代替了氢原子，PFPE具有较高的热稳定性和氧化稳定性以及良好的化学惰性和绝缘性质，分子量较大的PFPE还具有低挥发性、较宽的液体温度范围及优异的粘度-温度特性。PFPE润滑剂能够满足机械工业上和汽车工业中高温和高负荷的应用要求，高度的稳定性和良好的抗磨损能力使得PFPE油脂可以较长的使用周期、苛刻操作工况下的润滑剂。因此，尽管PFPE的价格比较高，但其仍作为润滑剂在工程和工业中得到广泛的应用，其在化学工业中的应用主要应用于各种真空泵上；操作环境中有腐蚀性气体存在时，PFPE被作为压缩机和阀门的润滑油；在电子工业中主要利用等离子刻蚀、LPCVD和等离子培植等技术来生产半导体时要用到一些真空机械泵；PFPE常常作为高温和化学稳定的多孔金属轴承、传送带、造纸和纺织机械的润滑油；由于PFPE具有较宽的液体温度范围，低蒸发性、高静态粘度、非常低的蒸汽压、低流动温度和良好的高压润滑性使其在航天工业中得到了广泛的应用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种，以克服现有技术中的问题。

为了实现上述目的或者其它目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明公开了一种机械润滑剂，包括如下原料组分及重量份：

全氟聚醚润滑油 50～90份

聚四氟乙烯粉末 10～50份。

优选地，所述机械润滑剂包括如下原料组分及重量份：

全氟聚醚润滑油 63～66份

聚四氟乙烯粉末 34～37份。

优选地，所述全氟聚醚润滑油的分子量为1000～13000；20℃时的密度为1.80～1.93g/cm³，20℃时的运动粘度为8～2500mm²/s。

优选地，本发明中的机械润滑剂进行四球磨损测试，按照ASTM D4172B标准，在75℃，1200rpm下进行60分钟，负荷为40Kg，测得磨痕为0.3～1.2mm。

优选地，所述聚四氟乙烯粉末在20℃时的密度为2.0～2.3g/cm³，平均粒径为2～5微米。

稠度用锥入度值表示，锥入度值也称针入度值，是指在25℃下，用钝角形的金属尖锥体，在时间为5s内，自重沉入润滑脂的深度，以0.1mm为单位。锥入度值越大，润滑脂的稠度越小。稠度级别由NLGI即美国润滑脂协会分为九个等级，从000到6共九个，具体见下表表1：

表1

NLGI级	针入度值
		000	445～475
00	400～430
		0	355～385
1	310～340
		2	265～295
3	220～250
		4	175～205
5	130～160
		6	85～115

其中，表1中0号，00号和000号润滑脂称为半流体润滑脂，主要用于不宜使用润滑油润滑的轴承、齿轮以及各类摩擦部位的润滑。

优选地，本发明中上述所述机械润滑剂的稠度级别为00级、0级、1级、2级和3级。

优选地，本发明中上述所述机械润滑剂20℃时的密度为1.9～2.1g/cm³。

优选地，本发明中上述所述机械润滑剂的工作温度为-90～320℃。

本发明还公开了一种制备如上述所述机械润滑剂的方法，所述方法包括如下步骤：

1)投料：将原料组分投入反应釜中；

2)加温：通过加热***调节加温的温度为45～90℃；加热时间至少16小时；

3)抽真空：通过抽真空***使得反应釜中的真空度为不超过0.05Pa；

4)第一次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间16～36小时；

5)出炉；

6)冷却。

优选地，步骤1)中投料的先后顺序为先投全氟聚醚润滑油，再投聚四氟乙烯粉末。

在步骤4)结束后，若观察到产品在反应釜内不够均匀光亮或有水蒸气，则进行抽真空，并进行第二次搅拌。

优选地，步骤4)结束后，进行第二次搅拌，第二次搅拌的搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间2～3小时。

步骤5)中取出少量样品，进行针入度的测试，在NLGI相对应的标准中，视为合格产品即可出炉。

优选地，对步骤6)中冷却后的机械润滑剂用三辊研磨机进行研磨处理，三辊研磨机中辊与前辊之间距离为0.01～0.25毫米，中辊和后辊之间距离0.02～0.25毫米。

更优选地，所述研磨处理温度为20～30℃，连续研磨3～4次。

本发明中反应釜抽真空***的结构如实用新型ZL201320088592.8所示，加热冷却***结构如ZL201320088434.2所示，加料***结构如ZL201320088516.7所示，搅拌***结构如ZL201320089044.7所示。

特别地，所述反应釜的搅拌结构包括釜体、釜盖和搅拌机构，所述釜体中设有物料混合腔，所述搅拌机构包括转向相反的内转轴和外转轴，所述外转轴在其轴线方向开有通孔，所述内转轴上端穿设在所述通孔中、且从外转轴中伸出后与一第一驱动马达相连接，内转轴下端固定设有多个内搅拌叶片；所述外转轴穿设在釜盖中，外转轴的上端与一第二驱动马达相连接，下端固定有一个搅拌架，所述搅拌架的内壁上固定设有多个外搅拌叶片，所述内搅拌叶片和外搅拌叶片上下交错布置、且均位于所述物料混合腔中。这种装置采用剪切式搅拌，在工作时使原料之间的混合更均匀、反应更充分、更彻底，搅拌效率高，不必花费过多的时间就能达到预期搅拌混合效果。

本发明还公开了上述所述机械润滑剂在纺织、造纸、半导体、电子电器、汽车、航天航空、化工、医用设备、钢铁、军工领域的应用。

本发明中的机械润滑剂具有以下有益效果：

1)产品纯度高，无杂质，不含水蒸气和污染物等杂质；

2)产品混合均匀，增稠效果好；

3)润滑性能优异，防酸防碱抗辐射；

4)耐高温，耐腐蚀、防燃性能好；

5)生产效果高，能够工业化生产。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1

本实施例中机械润滑剂的制备方法如下：

1)投料：将65份全氟聚醚润滑油和35份聚四氟乙烯投入反应釜中；

2)加温：通过加热***调节加温的温度为60℃；加热时间为24小时；

3)抽真空：通过抽真空***使得反应釜中的真空度为0.05Pa；

4)第一次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间24小时；

5)第二次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间2小时；

6)出炉：观察到产物均匀、光泽性好、无水蒸气和无污染物状态则出炉；

7)冷却：自然冷却；

8)研磨：冷却后的机械润滑剂用三辊研磨机进行研磨处理，三辊研磨机中辊与前辊之间距离为0.1毫米，中辊和后辊之间距离0.2毫米；研磨3次。

本实施例中所使用的全氟聚醚润滑油的分子量为7250；20℃时的密度为1.92g/cm³，20℃时的运动粘度为1850mm²/s。

所述聚四氟乙烯粉末在20℃时的密度为2.2g/cm³，平均粒径为2～5微米。

本实施例中的机械润滑剂进行四球磨损测试，按照ASTM D4172B标准，在75℃，1200rpm下进行60分钟，负荷为40Kg，测得平均磨痕为0.7mm。

本实施例中的机械润滑剂应用于纺织机械的热定型拉幅上，其效果如下：

a)色泽光亮，洁白，不易污染织物；

b)通过针入度仪测试稠度级别为2级，265～295之间；

c)可以在-40～290℃的温度范围内使用；

d)使用周期为8000小时以上；

e)化学稳定性强，不会与强酸、强碱和强氧化剂反应；

f)不燃烧，无自燃点；

g)无化学分解，无结碳式沉积物产生；

h)表面张力低，渗透性强。

实施例2

本实施例中机械润滑剂的制备方法如下：

1)投料：将50份全氟聚醚润滑油和50份聚四氟乙烯投入反应釜中；

2)加温：通过加热***调节加温的温度为70℃；加热时间为16小时；

3)抽真空：通过抽真空***使得反应釜中的真空度为0.05Pa；

4)第一次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间24小时；

7)冷却：自然冷却；

8)研磨：冷却后的机械润滑剂用三辊研磨机进行研磨处理，三辊研磨机中辊与前辊之间距离为0.25毫米，中辊和后辊之间距离0.1毫米；研磨3次。

本实施例中所使用的全氟聚醚润滑油的分子量为1500；20℃时的密度为1.87g/cm³，20℃时的运动粘度为38mm²/s。

本实施例中的机械润滑剂进行四球磨损测试，按照ASTM D4172B标准，在75℃，1200rpm下进行60分钟，负荷为40Kg，测得平均磨痕为0.3mm。

本实施例中的机械润滑剂应用于机械密封上。

实施例3

本实施例中机械润滑剂的制备方法如下：

1)投料：将90份全氟聚醚润滑油和10份聚四氟乙烯投入反应釜中；

2)加温：通过加热***调节加温的温度为50℃；加热时间为36小时；

3)抽真空：通过抽真空***使得反应釜中的真空度为0.05Pa；

4)第一次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间36小时；

5)第二次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间2小时；

7)冷却：自然冷却；

本实施例中的机械润滑剂进行四球磨损测试，按照ASTM D4172B标准，在75℃，1200rpm下进行60分钟，负荷为40Kg，测得平均磨痕为0.6mm。

本实施例中的机械润滑剂应用于没法使用液态润滑的大型齿轮上。

实施例4

本实施例中机械润滑剂的制备方法如下：

1)投料：将63份全氟聚醚润滑油和37份聚四氟乙烯投入包含抽真空***、加热***、二次加料***和搅拌***的反应釜中；

2)加温：通过加热***调节加温的温度为65℃；加热时间为24小时；

3)抽真空：通过抽真空***使得反应釜中的真空度为0.05Pa；

4)第一次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间24小时；

5)第二次搅拌：搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间2小时；

7)冷却：自然冷却；

8)研磨：冷却后的机械润滑剂用三辊研磨机进行研磨处理，三辊研磨机中辊与前辊之间距离为0.1毫米，中辊和后辊之间距离0.1毫米；研磨3次。

本实施例中所使用的全氟聚醚润滑油的分子量为6600；20℃时的密度为1.92g/cm³，20℃时的运动粘度为1500mm²/s。

本实施例中的机械润滑剂应用于造纸行业的瓦楞机上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施实例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种机械润滑剂，包括如下原料组分及重量份：

全氟聚醚润滑油 50～90份

聚四氟乙烯粉末 10～50份。

2.如权利要求1所述机械润滑剂，其特征在于，所述全氟聚醚润滑油的分子量为1000～13000；20℃时的密度为1.80～1.93g/cm³，20℃时的运动粘度为8～2500mm²/s。

3.如权利要求1所述机械润滑剂，其特征在于，所述聚四氟乙烯粉末在20℃时的密度为2.0～2.3g/cm³，平均粒径为2～5微米。

4.如权利要求1所述机械润滑剂，其特征在于，所述机械润滑剂的稠度级别为00级、0级、1级、2级和3级。

5.如权利要求1所述机械润滑剂，其特征在于，所述机械润滑剂20℃时的密度为1.9～2.1g/cm³。

6.一种制备如权利要求1～5任一所述机械润滑剂的方法，所述方法包括如下步骤：

1)投料：将原料组分投入反应釜中；

5)出炉；

6)冷却。

7.如权利要求6所述方法，其特征在于，步骤4)结束后，若观察到产品在反应釜内不够均匀光亮或有水蒸气，则进行抽真空，并进行第二次搅拌，第二次搅拌的搅拌方式为剪切式搅拌，搅拌的时间2～3小时。

8.如权利要求6所述方法，其特征在于，对步骤6)中冷却后的机械润滑剂用三辊研磨机进行研磨处理，三辊研磨机中辊与前辊之间距离为0.01～0.25毫米，中辊和后辊之间距离0.02～0.25毫米。

9.如权利要求8所述方法，其特征在于，所述研磨处理温度为20～30℃，连续研磨3～4次。