CN104164286A

CN104164286A - 一种用于转向球节的润滑脂组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN104164286A
Application number: CN201410380385.9A
Authority: CN
Inventors: 李文杰; 张兰英; 周伟东; 高艳青
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明公开了一种用于转向球节的润滑脂组合物及制备方法，组成为基础油77.0％～83.0％；稠化剂7.7％～12.5％；抗氧剂0.2％～1.5％；极压抗磨剂4.0％～7.0％；防锈剂0.5％～2.0％；增粘剂0.5％～1.3％。本发明所述的用于转向球节的润滑脂具有良好的高低温性能，优异极压抗磨性能及优异的抗水防锈性。能够满足转向球节部位的润滑要求，特别适用于工程车辆等使用条件苛刻的转向球节部位的润滑。

Description

一种用于转向球节的润滑脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种用于转向球节的润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术

汽车转向机构是汽车重要关键安全件之一，直接关系到汽车的操纵性、稳定性和安全性。在汽车转向***、转向直拉杆、转向摇臂及转向节臂之间采用球头连接。球头由金属球头销与球头销座组成，外有防尘罩，保证球头销的防尘和密封。汽车转向拉杆球头部位承载较大，球节悬架把前悬作用和转向作用结合起来，既有上下运动、又有转动，既受推力又有轴向力，还可能产生微动。

为了防止球节的摇摆，减小受载时球节的位移量，球节与球窝之间的间隙要尽可能缩小。球头座在球头的压力以及反复摩擦作用下，如果润滑不良会逐渐失效，造成不能正确转向、转向不及时等问题。因此球形支撑面必须降摩、耐磨，以确保操作的平稳性和转向及时性。这些除了要确保所用的球头以及球销座材质坚固耐磨外，还需要在金属球头与球头销座接触面间加特殊专用的润滑脂。如果润滑不良，球节间会发生异常磨损和金属疲劳，产生松旷，转向操作不流畅，噪音增加，从而缩短寿命。严重时，会造成不能正确转向或转向不及时等，直接危害汽车的行车安全。同时汽车转向***位于汽车底盘，长期接触泥沙，因此该部位的用脂要求：除应具有一般润滑脂的良好的耐高低温性、润滑性外，尤其应具有良好的抗水防锈性、极压抗磨性和减摩性，以降低摩擦阻力、降低表面磨损，使运转平稳，提高效率和寿命。

国内生产汽车转向球节的汽车零部件技术开发实力均较低，对润滑脂的性能要求并不严格，主要以通用锂基润滑脂为主。高端转向球节用润滑脂基本全部从国外进口。

发明内容

本发明的目的是提供一种专门用于汽车转向球节润滑的润滑脂组合物及其制备方法。这种润滑脂组合物具有良好的高低温性能，优异极压抗磨性能及优异的抗水防锈性。能够满足转向球节部位的润滑要求，特别适用于工程车辆等使用条件苛刻的转向球节部位的润滑。

本发明所涉及的技术如下所示：

一种用于转向球节的润滑脂组合物其特征是以润滑脂总重为基准，各组分及百分含量为：

基础油选自精制矿物油及聚α-烯烃合成油的一种或混合物。

基础油40℃运动黏度为130～190mm²/s。

稠化剂选12-羟基硬脂酸锂钙皂。

所述的12-羟基硬脂酸锂钙皂是由12-羟基硬脂酸与等摩尔的氢氧化锂及氢氧化钙的水溶液反应制得，其中氢氧化锂与氢氧化钙的摩尔比为6:1。

抗氧剂选自二苯胺或烷基二苯胺。

极压抗磨剂选自含硫极压剂、含磷极压剂及有机金属盐的一种或几种的混合物。其中含硫极压剂占润滑脂总重的2％～4％，优选为硫化烯烃；含磷极压剂占润滑脂总重的1％～3％，优选为硫酸酯；有机金属盐极压剂占润滑脂总重的1％～2％，优选为二烷基二硫代磷酸盐或二烷基二硫代氨基甲酸盐。

防锈剂选自选自苯并三氮唑与石油磺酸钡或二壬基萘磺酸钡的任意一种组合。

增粘剂为聚异丁烯或乙烯丙烯共聚物，其分子量最优为3×10⁴～3×10⁶。

本发明所涉及的润滑脂的制备方法为：

(1)将12-羟基硬脂酸和占总量1/2的基础油投入到反应釜中进行升温；

(2)当反应釜温度升至80～90℃时，将氢氧化锂及氢氧化钙的溶液(氢氧化锂与氢氧化钙的摩尔比为6:1)加入到反应釜中进行皂化反应；

(3)皂化结束后进行升温，升温至150～170℃时加入抗氧剂；

(4)之后继续升温，升温至200～210℃时，恒温10分钟，之后将占总量1/4的基础油加入到反应釜中进行冷却降温。之后自然降温，降温到100℃以下时加入剩余的基础油调整稠度；

(5)产品稠度合适后加入极压抗磨剂、防锈剂及增粘剂，搅拌均匀，即可出釜用三辊研磨机研磨后得到成品。

采用本发明中的用于转向球节润滑脂的配方及生产工艺制得的样品具有良好的高低性能，优异极压抗磨性能及优异的抗水防锈性。能够满足转向球节部位的润滑要求，特别适用于工程车辆等使用条件苛刻的转向球节部位的润滑。

具体实施方式

实施例1

(1)将12-羟基硬脂酸375g，聚α-烯烃合成油1510g(40℃运动黏度为130mm²/s)投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至90℃时，将一水合氢氧化锂41g及氢氧化钙25g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至170℃时，加入二苯胺45g；(4)之后继续升温，升温至210℃后，恒温10分钟，之后将400g聚α-烯烃合成油加入到反应釜中进行冷却降温，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用400g聚α-烯烃合成油调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加苯并三氮唑3g，二壬基萘磺酸钡42g，硫化异丁烯60g，磷酸三甲酚脂30g，二(正丁基异辛基)二硫代磷酸锌60g，硫代二丁基二硫代氨基甲酸氧钼60g，聚异丁烯15g(分子量3×10⁴)。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

实施例2

(1)将12-羟基硬脂酸231g，聚α-烯烃合成油与精制矿物油调配的基础油混合物1490g(40℃运动黏度为150mm²/s)投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至85℃时，将一水合氢氧化锂25g及氢氧化钙7.5g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至150℃时，加入二异辛基二苯胺30g；(4)之后继续升温，升温至205℃后，恒温10分钟，将500g基础油混合物加入到反应釜中对物料进行冷却，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用500g基础油混合物调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加苯并三氮唑1.5g，二壬基萘磺酸钡28.5g，硫化异丁烯60g，磷酸三甲酚脂30g，二(正丁基异辛基)二硫代磷酸锌60g，硫代二丁基二硫代氨基甲酸氧钼30g，聚异丁烯39g(分子量3×10⁶)。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

实施例3

(1)将12-羟基硬脂酸276g，聚α-烯烃合成油与精制矿物油调配的基础油混合物1530g(40℃运动黏度为170mm²/s)投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至80℃时，将一水合氢氧化锂30g及氢氧化钙9g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至160℃时，加入二异辛基二苯胺39g；(4)之后继续升温，升温至200℃后，恒温10分钟，将500g基础油混合物加入到反应釜中对物料进行冷却，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用400g基础油混合物调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加苯并三氮唑1.5g，石油磺酸钡58.5g，硫化异丁烯60g，磷酸三甲酚脂45g，二戊基二硫代氨基甲酸锌60g，，乙烯丙烯共聚物30g(分子量3×10³)。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

实施例4

(1)将12-羟基硬脂酸309g，聚α-烯烃合成油与精制矿物油调配的基础油混合物1600g(40℃运动黏度为190mm²/s)并投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至80℃时，将一水合氢氧化锂33g及氢氧化钙10g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至170℃时，加入二异辛基二苯胺45g；(4)之后继续升温，升温至200℃后，恒温10分钟，将400g基础油混合物加入到反应釜中对物料进行冷却，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用400g基础油混合物调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加苯并三氮唑2.1g，二壬基萘磺酸钡42.9g，硫化异丁烯60g，二正丙基二硫代磷酸锑60g，硫代二丁基二硫代氨基甲酸氧钼45g，乙烯丙烯共聚物30g(分子量3×10⁶)。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

比较例1

(1)将12-羟基硬脂酸330g，聚α-烯烃合成油1690g(40℃运动黏度为105mm²/s)投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至90℃时，将一水合氢氧化锂48g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至160℃时，加入二异辛基二苯胺30g；(4)之后继续升温，升温至210℃后，恒温10分钟，将400g聚α-烯烃合成油加入到反应釜中对物料进行冷却，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用400g聚α-烯烃合成油调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加二壬基萘磺酸钡15g，硫化棉籽油60g，二苄基二硫化物60g，环烷酸铅15g。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

比较例2

(1)将硬脂酸225g，聚α-烯烃合成油1690g(40℃运动黏度为105mm²/s)投入到反应釜中进行升温；(2)当反应釜升温至90℃时，将一水合氢氧化锂34g的水溶液加入到反应釜中进行皂化反应；(3)皂化结束后继续升温，升温至160℃时，加入二苯胺45g；(4)之后继续升温，升温至220℃后，恒温10分钟，将500g精制矿物油加入到反应釜中对物料进行冷却，之后进行自然降温，降温到100℃以下时，再用500g聚精制矿物油调整润滑脂稠度；(5)产品稠度合适后，依次添加石油磺酸钡45g，二苄基二硫化物60g，环烷酸铅75g。搅拌均匀后用三辊研磨机研磨后得到成品。产品性能指标见表1。

表1本专利实施例与比较实施例性能对比表

从表1的数据对比可以看出，采用本发明中的用于转向球节润滑脂的配方及生产工艺制得的样品具有良好的高低性能，优异极压抗磨性能及优异的抗水防锈性。能够满足转向球节部位的润滑要求，特别适用于工程车辆等使用条件苛刻的转向球节部位的润滑。

Claims

1.一种用于转向球节的润滑脂组合物，其特征是以润滑脂总重为基准，各组分及百分含量为：

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油为精制矿物油或聚α-烯烃合成油的一种或混合物。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油40℃运动黏度为130～190mm²/s。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂为12-羟基硬脂酸锂钙皂。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于所述的12-羟基硬脂酸锂钙皂是由12-羟基硬脂酸与等摩尔的氢氧化锂及氢氧化钙的水溶液反应制得，其中氢氧化锂与氢氧化钙的摩尔比为6:1。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的抗氧剂选自二苯胺或烷基二苯胺。

7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的极压抗磨剂选自含硫极压剂、含磷极压剂及有机金属盐的混合物；其中含硫极压剂占润滑脂总重的2％～4％；含磷极压剂占润滑脂总重的1％～3％；有机金属盐极压剂占润滑脂总重的1％～2％。

8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的防锈剂选自苯并三氮唑与石油磺酸钡或二壬基萘磺酸钡的任意一种组合。

9.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的增粘剂为聚异丁烯或乙烯丙烯共聚物，其分子量最优为3×10⁴～3×10⁶。

10.权利要求1的用于转向球节的润滑脂的制备方法，其特征在于润滑脂的制备步骤为：1)将12-羟基硬脂酸和占总量1/2的基础油投入到反应釜中进行升温；2)当反应釜温度升至80～90℃时，将按照脂肪酸的量计算出的氢氧化锂及氢氧化钙的水溶液加入到反应釜中进行造化反应；3)皂化结束后进行升温，升温至150～170℃时加入抗氧剂；4)继续升温至200～210℃时，恒温10分钟后，用占总量1/4的基础油进行冷却降温，降温到100℃以下时加入剩余的基础油；5)加入极压抗磨剂、防锈剂及增粘剂，搅拌均匀，出釜用三辊研磨机研磨后得到成品。