CN115895761A - 一种耐高温万能极压型润滑油脂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂，属于润滑材料技术领域，本发明将基础油和稠化剂混合均匀后加入抗氧化剂、清净分散剂和改性石墨烯再次混合均匀得到组分A；将添加剂、氢氧化钠和新戊二醇在50℃下混合均匀得到组分B；将组分A和组分B混合均匀得到耐高温万能极压型润滑油脂。本发明提供的润滑油脂中纳米级颗粒分散均匀，从而使润滑油脂充分利用纳米级润滑膜，在极压下不会出现膜破碎的情况：同时具有较高的润滑效果，显著延长了高温下的工作时间，具有较高的抗极压能力，适用于多样的工作环境。

Description

一种耐高温万能极压型润滑油脂

技术领域

本发明属于润滑材料技术领域，具体涉及一种耐高温万能极压型润滑油脂。

背景技术

润滑脂是稠厚的油脂状半固体，用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用。也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用；其主要由矿物油或合成润滑油和稠化剂调制而成。

目前，随着先进装备技术的大量使用和先进设备的大量引进，许多润滑部位工作温度要求越来越高，对润滑脂的耐高温性能也提出了更高的要求。大多常用润滑脂在高温时将软化、熔化或者挥发，从而失去润滑效果，往往导致机器发生磨损、噪音增大、卡咬，从而使生产难以顺利进行。传统的润滑脂使用时，涂抹在相互接触的金属表面，承载轴向和径向复合的特性，就叫做润滑脂的挤压性。现有技术中，常在基础油中添加皂基，来增强润滑脂的挤压性能，然而皂基过多的添加，很难保证润滑脂的其他物理特性是否与皂基添加量相适应，有时甚至是物极必反的效果。研究高温下工作的润滑脂，进一步提高高温润滑脂的耐高温性能等具有重要意义。目前传统的高温润滑脂润滑性能和耐磨性能不佳，还需对其进行研究。

因此，需要一种耐高温，应用广，抗极压的新型润滑油脂，适于对温度、精度和承载能力要求较高的场合应用，润滑性能稳定，使用周期较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温万能极压型润滑油脂，本发明提供的润滑油脂中的纳米级颗粒分散均匀，从而使润滑油脂充分利用纳米级润滑膜，在极压下不会出现膜破碎的情况。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂，由以下重量份的原料组成：基础油50-80份、稠化剂8-15份、添加剂20-40份、氢氧化钠1-5份、新戊二醇12-30份、抗氧化剂2-5份、清净分散剂6-12份、改性石墨烯0.01-0.1份。

优选的，所述基础油为石蜡基油、环烷基油和聚α-烯烃基油按质量比1:3:5混合制成。

优选的，所述稠化剂为皂基稠化剂或有机稠化剂。

优选的，所述皂基稠化剂为复合锂、复合钙、复合铝或复合钛中的一种或多种；所述有机稠化剂为芳基腮、酰胺、酞菁或氟碳化合物中的一种或多种。

优选的，所述添加剂的制备方法为：将磷酸三甲酚酯、硫化猪油、偏硼酸钾、氧化铁微球按质量比1:10：0.5：0.01混合均匀，然后加入聚甲基硅氧烷和硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

优选的，所述清净分散剂为石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐或丁二酰亚胺中的任意一种。

优选的，所述改性石墨烯的制备方法为：将十八烯酸、十八烷酸和石墨烯按质量比3:5:1混合后缓慢滴加硫酸，在40～50℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤3～5次之后烘干，最后将块状改性石墨烯充分粉碎后得到改性石墨烯。

优选的，所述硫酸的用量为石墨烯质量的3～5倍。

优选的，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或少层石墨烯中的一种。

本发明还提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂的制备方法，包括以下步骤：

1)按所述重量份称取原料；

2)将基础油和稠化剂混合均匀后加入抗氧化剂、清净分散剂和改性石墨烯再次混合均匀得到组分A；

3)将添加剂、氢氧化钠和新戊二醇在50℃下混合均匀得到组分B；

4)将组分A和组分B混合均匀得到耐高温万能极压型润滑油脂。

本发明的有益技术效果：

本发明提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂，将基础油和稠化剂混合均匀后加入抗氧化剂、清净分散剂和改性石墨烯再次混合均匀得到组分A；将添加剂、氢氧化钠和新戊二醇在50℃下混合均匀得到组分B；将组分A和组分B混合均匀得到耐高温万能极压型润滑油脂。本发明制得的耐高温万能极压型润滑油脂克服了纳米级颗粒在润滑脂中分布不均匀容易团聚的问题，同时具有较高的润滑效果，通过加入改性石墨烯显著延长了高温下的工作时间，具有较高的抗极压能力，适用于多样的工作环境。本发明采用较为简单的生产工艺，工序较少，对设备要求较低，生产成本较低，生产效率高，适用于工业生产。

具体实施方式

本发明提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂，由以下重量份的原料组成：基础油50-80份、稠化剂8-15份、添加剂20-40份、氢氧化钠1-5份、新戊二醇12-30份、抗氧化剂2-5份、清净分散剂6-12份、改性石墨烯0.01-0.1份。

在本发明中，所述原料优选为：基础油60-70份、稠化剂9-13份、添加剂25-35份、氢氧化钠2-5份、新戊二醇15-25份、抗氧化剂3-4份、清净分散剂8-10份、改性石墨烯0.05-0.08份；更优选为：基础油65份、稠化剂10份、添加剂30份、氢氧化钠4份、新戊二醇20份、抗氧化剂4份、清净分散剂9份、改性石墨烯0.06份。

在本发明中，所述基础油为石蜡基油、环烷基油和聚α-烯烃基油按质量比1:3:5混合制成。本发明特殊配比制备的基础油在120℃时的运动粘度为15～40厘斯。

在本发明中，所述稠化剂为皂基稠化剂或有机稠化剂，所述皂基稠化剂优选为复合锂、复合钙、复合铝或复合钛中的一种或多种，更优选为复合锂和复合钛的组合；所述有机稠化剂优选为芳基腮、酰胺、酞菁或氟碳化合物中的一种或多种；更优选为酰胺和酞菁的组合。

在本发明中，所述添加剂的制备方法为：将磷酸三甲酚酯、硫化猪油、偏硼酸钾、氧化铁微球按质量比1:10：0.5：0.01混合均匀，然后加入聚甲基硅氧烷和硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

本发明利用硫化猪油为原料制备的添加剂既具有提高抗摩擦力的能力，又通过猪油与氢氧化钠在摩擦产生温度的同时发生反应产生油酸，油酸又再次与新戊二醇反应成酯，再次提升润滑效果，同时分散摩擦时产生的热量。

在本发明中，所述清净分散剂优选为石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐或丁二酰亚胺中的任意一种，更优选为石油磺酸盐。

在本发明中，所述改性石墨烯的制备方法为：将十八烯酸、十八烷酸和石墨烯按质量比3:5:1混合后缓慢滴加硫酸，在40～50℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤3～5次之后烘干，最后将块状改性石墨烯充分粉碎后得到改性石墨烯。

在本发明中，所述硫酸的用量优选为石墨烯质量的4倍，所述反应温度优选为45℃，所述洗涤次数优选为4次；所述石墨烯优选为3-5层石墨烯，更优选为4层石墨烯。

本发明所制得的改性石墨烯克服了容易团聚，在润滑油中分散困难的问题，同时利用石墨材料优良的导热能力，使金属部件在摩擦时产生的热量即使分散在润滑油脂中，防止局部过热破坏润滑膜。

本发明还提供了一种耐高温万能极压型润滑油脂的制备方法，包括以下步骤：

1)按所述重量份称取原料；

2)将基础油和稠化剂混合均匀后加入抗氧化剂、清净分散剂和改性石墨烯再次混合均匀得到组分A；

3)将添加剂、氢氧化钠和新戊二醇在50℃下混合均匀得到组分B；

4)将组分A和组分B混合均匀得到耐高温万能极压型润滑油脂。

在本发明中，所述组分A和组分B混合方式为先在切割式混合机中加入B组分在加入A组分。

本发明通过先将基础油与改性石墨烯混合，再将添加剂与氢氧化钠和新戊二醇混合，分别得到两种组分，使其各组分充分反应融合后发挥作用，使改性石墨烯均匀的分散在基础油中避免添加剂其他纳米级颗粒的干扰，然后再加入混合后的添加剂将纳米颗粒分散在改性石墨烯基础油中形成石墨烯和纳米级颗粒的均匀分散。

实施例1

1)制备基础油：将石蜡基油720g、环烷基油2200g和聚α-烯烃基油3600g放入高速混合机中混合均匀。

2)制备添加剂：将磷酸三甲酚酯220g、硫化猪油2200g、偏硼酸钾100g、氧化铁微球22g加入高速混合机中混合均匀，然后加入200g聚甲基硅氧烷和200g硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

3)制备改性石墨烯：将十八烯酸2g、十八烷酸3.3g和三层石墨烯0.7g混合后缓慢滴加3ml硫酸，在45℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤4次之后烘干，最后将块状改性石墨烯至于超细粉碎机中充分粉碎后得到改性石墨烯。

4)将步骤1)制得的基础油与500g复合锂和500g复合钛在高速混合机中混合均匀，然后加入抗氧化剂400g、石油磺酸盐900g和步骤3)制得的改性石墨烯继续高速混合50min得到组分A。

5)将步骤2)制得的添加剂与400g氢氧化钠和2000g新戊二醇在50℃下混合50min得到组分B。

6)先将组分A置于高速混合机中启动混合机再加入组分B混合2h得到耐高温万能极压型润滑油脂。

实施例2

1)制备基础油：将石蜡基油555g、环烷基油1600g和聚α-烯烃基油2800g放入高速混合机中混合均匀。

2)制备添加剂：将磷酸三甲酚酯200g、硫化猪油2000g、偏硼酸钾100g、氧化铁微球20g加入高速混合机中混合均匀，然后加入200g聚甲基硅氧烷和200g硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

3)制备改性石墨烯：将十八烯酸0.5g、十八烷酸0.3g和三层石墨烯0.1g混合后缓慢滴加1ml硫酸，在45℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤3次之后烘干，最后将块状改性石墨烯至于超细粉碎机中充分粉碎后得到改性石墨烯。

4)将步骤1)制得的基础油与300g酰胺和300g酞菁在高速混合机中混合均匀，然后加入抗氧化剂500g、石油磺酸盐1100g和步骤3)制得的改性石墨烯继续高速混合50min得到组分A。

5)将步骤2)制得的添加剂与100g氢氧化钠和500g新戊二醇在50℃下混合50min得到组分B。

6)先将组分A置于高速混合机中启动混合机再加入组分B混合2h得到耐高温万能极压型润滑油脂。

实施例3

1)制备基础油：将石蜡基油1000g、环烷基油3000g和聚α-烯烃基油5000g放入高速混合机中混合均匀。

2)制备添加剂：将磷酸三甲酚酯400g、硫化猪油4000g、偏硼酸钾200g、氧化铁微球40g加入高速混合机中混合均匀，然后加入300g聚甲基硅氧烷和300g硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

3)制备改性石墨烯：将十八烯酸3g、十八烷酸5g和三层石墨烯1g混合后缓慢滴加4ml硫酸，在45℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤5次之后烘干，最后将块状改性石墨烯至于超细粉碎机中充分粉碎后得到改性石墨烯。

4)将步骤1)制得的基础油与1200g复合锂和1200g酰胺在高速混合机中混合均匀，然后加入抗氧化剂500g、丁二酰亚胺100g和步骤3)制得的改性石墨烯继续高速混合50min得到组分A。

5)将步骤2)制得的添加剂与500g氢氧化钠和2500g新戊二醇在50℃下混合50min得到组分B。

6)先将组分A置于高速混合机中启动混合机再加入组分B混合2h得到耐高温万能极压型润滑油脂。

实施例4

本实施例提供一种耐高温万能极压型润滑油脂与实施例1相比区别在于组分A中不含有改性石墨烯。

实施例5

本实施例提供一种耐高温万能极压型润滑油脂与实施例1相比区别在于组分B中不含有氢氧化钠和新戊二醇。

实施例6

本实施例提供一种耐高温万能极压型润滑油脂与实施例1相比区别在于将基础油、添加剂、改性石墨烯、复合锂、复合钛、抗氧化剂、石油磺酸盐、氢氧化钠、新戊二醇同时置于高速混合机进行混合。

检测结果如表1所示：

表1：性能检测表

Claims (10)

1.一种耐高温万能极压型润滑油脂，其特征在于，由以下重量份的原料组成：基础油50-80份、稠化剂8-15份、添加剂20-40份、氢氧化钠1-5份、新戊二醇12-30份、抗氧化剂2-5份、清净分散剂6-12份、改性石墨烯0.01-0.1份。

2.根据权利要求1所述的润滑油脂，其特征在于，所述基础油为石蜡基油、环烷基油和聚α-烯烃基油按质量比1:3:5混合制成。

3.根据权利要求1所述的润滑油脂，其特征在于，所述稠化剂为皂基稠化剂或有机稠化剂。

4.根据权利要求3所述的润滑油脂，其特征在于，所述皂基稠化剂为复合锂、复合钙、复合铝或复合钛中的一种或多种；所述有机稠化剂为芳基腮、酰胺、酞菁或氟碳化合物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的润滑油脂，其特征在于，所述添加剂的制备方法为：将磷酸三甲酚酯、硫化猪油、偏硼酸钾、氧化铁微球按质量比1:10：0.5：0.01混合均匀，然后加入聚甲基硅氧烷和硬酯酸单甘油酯绝氧球磨40min。

6.根据权利要求1所述的润滑油脂，其特征在于，所述清净分散剂为石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐或丁二酰亚胺中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的润滑油脂，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法为：将十八烯酸、十八烷酸和石墨烯按质量比3:5:1混合后缓慢滴加硫酸，在40～50℃下反应2h，然后过滤并使用无水乙醇洗涤3～5次之后烘干，最后将块状改性石墨烯充分粉碎后得到改性石墨烯。

8.根据权利要求7所述的润滑油脂，其特征在于，所述硫酸的用量为石墨烯质量的3～5倍。

9.根据权利要求7所述的润滑油脂，其特征在于，所述石墨烯为单层石墨烯、双层石墨烯或少层石墨烯中的一种。

10.权利要求1所述的耐高温万能极压型润滑油脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按所述重量份称取原料；

2)将基础油和稠化剂混合均匀后加入抗氧化剂、清净分散剂和改性石墨烯再次混合均匀得到组分A；

3)将添加剂、氢氧化钠和新戊二醇在50℃下混合均匀得到组分B；

4)将组分A和组分B混合均匀得到耐高温万能极压型润滑油脂。