專利名稱：礦山潤滑脂的組合物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于潤滑脂技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種礦山潤滑脂的組合物及制備方法。
背景技術(shù)：
自1963年由美國Unit-Rig公司和G.E公司合作研制出世界上第一臺裝載質(zhì)量為77t礦用電動輪自卸車以來，經(jīng)過30多年的不斷完善和大量新技術(shù)、新材料、新工藝的采用，重型礦用電動輪自卸車作為汽車中的新品種已發(fā)展成熟，其裝載質(zhì)量已從每一臺車的77t上升到目前最大的約320噸。通過文獻和市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，礦車載重量呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，由礦車發(fā)展趨勢可以看出，重載、大型化是礦車發(fā)展的一個主題。潤滑脂在礦山機械的潤滑部位，主要為各運動部位的銷軸，運動方式一般為滑動，密封條件較差，需承受較大的負荷及沖擊負荷。設(shè)備大型化和設(shè)備的自動化程度提高都需要潤滑脂具有優(yōu)良的極壓抗磨性能，以提高設(shè)備操作的穩(wěn)定性和可靠性。礦山的環(huán)境惡劣， 煤塵、巖塵、水分較多，潤滑油脂難免受到這些雜質(zhì)的污染，所以要求要有較好的防銹，抗腐蝕性能。乙丙共聚物作為增粘劑，是一種潤滑油粘度指數(shù)改進劑。CN102399615A公開了一種將乙丙共聚物后步加入到復合鋰基潤滑脂當中，只是作為增粘劑使用。而CN101157878A將傳統(tǒng)的鋰基潤滑脂中前步加入乙丙共聚物，也僅僅作為增粘劑復合使用。CN101153236A介紹了不同粒徑分布的固體顆粒加入到不同稠化劑類型的潤滑脂中通過38°C下水淋流失量和抗水噴霧試驗考察抗水能力。本發(fā)明通過加入乙丙共聚物(T612)，粘結(jié)分散癸二酸和C12 C24的一元有機酸復合皂形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強潤滑脂的結(jié)構(gòu)提高其物理性能，從而解決此種配方工藝的復合鋰基潤滑脂粘附性差和抗水能力弱的缺點，發(fā)揮其高的粘附性和抗水能力強的優(yōu)勢，進一步通過加入抗磨極壓添加劑摩擦系數(shù)顯著減小，極壓性能明顯提高，達到廣泛用于礦山設(shè)備重載、大型化和惡劣環(huán)境正常工作的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種礦山潤滑脂的制備方法選用長鏈脂肪酸、癸二酸和硼酸作稠化劑，通過加入乙丙共聚物粘結(jié)分散稠化礦物油，添加極壓抗磨劑和防銹劑等形成一種具有特殊性能的潤滑脂。本發(fā)明的潤滑脂廣泛用于礦山、工程機械、汽車、印染等工業(yè)部門對潤滑脂的抗磨極壓性、抗水性、機械安定性等苛刻潤滑部位。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種礦山潤滑脂的組合物；包括基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑；組份及重量百分比為基礎(chǔ)油其含量為52 86% ；稠化劑8 25%;添加劑6 23%;其中
基礎(chǔ)油為礦物油，其100°C粘度為5 30mm2/s。稠化劑由12 —羥基硬脂酸、硼酸、癸二酸與氫氧化鋰和氫氧化鈣水溶液的反應物組成；12 —羥基硬脂酸、硼酸、癸二酸三種酸的摩爾比為I :0. 3 O. 8 :0. 3 O. 8 ; 12羥基硬脂酸單水氫氧化鋰=0. 8^1 1 ;硼酸單水氫氧化鋰=O. 8 1 ;癸二酸單水氫氧化鋰=
O.8 1 ;單水氫氧化鋰氫氧化鈣=6:1;添加劑包括(a)乙丙共聚物，含量為3 8% ;(b)極壓劑，含量為I 5% ；
(c)防銹劑，含量為I 5% ；(d)抗磨劑，含量為I 5%。所述12羥基硬脂酸、硼酸和癸二酸的摩爾比優(yōu)選為I :0. 4 O. 7 :0. 4 O. 6。所述添加劑優(yōu)選為(a)乙丙共聚物，含量為3 8% ；( b )極壓劑，含量為I 3% ;(c)防銹劑，含量為I 3% ；(d)抗磨劑，含量為I 3%。所述12羥基硬脂酸和單水氫氧化鋰的摩爾比優(yōu)選為1:1。極壓劑優(yōu)選為硫化烯烴棉籽油、vanlube829和vanlube855三種混合物,所述硫化烯烴棉籽油、vanlube829和vanlube855的混合物的質(zhì)量配比為2 2 :1。防銹劑優(yōu)選為脂肪酸酰胺或丁二酰亞胺?？鼓﹥?yōu)選為硫代磷酸三苯酯或硫代磷酸酯。乙丙共聚物的分子量優(yōu)選為10，000 50，000。本發(fā)明的組合物的制備方法，將12羥基硬脂酸、癸二酸和乙丙共聚物加入到基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入含硼酸的單水氫氧化鋰和氫氧化鈣皂化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑、防銹劑和抗磨劑，當溫度降低到40 60°C以后經(jīng)過
三輥機壓油三遍后罐裝。本發(fā)明的潤滑脂通過性能試驗表明具有下述優(yōu)點本發(fā)明的潤滑脂由于選用了合適的原料配比，使得該潤滑脂具有良好高負荷性能，PD值大于315kg達到重載低摩擦的潤滑效果。同時此潤滑脂的抗水能力和粘附能力顯著提高。本發(fā)明充分發(fā)揮復配添加劑的協(xié)同效應，使其滿足礦山、工程機械、汽車、印染等工業(yè)部門對潤滑脂的重載低摩擦性能和粘附性、抗水性、機械安定性等苛刻潤滑部位。另外，本發(fā)明潤滑脂的制備方法采用一步法直接復合反應，從而使工藝簡單，節(jié)約能耗，降低了生產(chǎn)成本，而且該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量也比較穩(wěn)定。
具體實施例方式本發(fā)明的效果通過下面的實施例進一步說明。但應明白，下面的實施例不是限制本發(fā)明的范圍，任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動，都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。對比例I :
將質(zhì)量份數(shù)為15. 1%12羥基硬脂酸和質(zhì)量份數(shù)為3. 1%癸二酸加入到質(zhì)量份數(shù)為80. 4%基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入質(zhì)量份數(shù)為I. 4%硼酸的單水氫氧化鋰皂化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫即得所需產(chǎn)物。樣品編號A。對比例2 將質(zhì)量份數(shù)為14. 5%12輕基硬脂酸、質(zhì)量份數(shù)為2. 9%癸二酸和質(zhì)量份數(shù)為3. 9%乙丙共聚物加入到質(zhì)量份數(shù)為77. 3%基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入質(zhì)量份數(shù)為I. 4%硼酸的單水氫氧化鋰皂化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫即得所需產(chǎn)物。樣品編號B。從表I分析數(shù)據(jù)可以看出，加入乙丙共聚物后，樣品B的粘附能力明顯比樣品A的強(失重率僅為5%)，滾筒試驗可以看出，樣品A遇水完全乳化，微錐軟化30個左右，而樣品B抗水能力較強吸水量僅7ml (吸水率14%)，余水量43ml (余水率86% )，同時微錐變化較小。對比例3 ·將質(zhì)量份數(shù)為14. 5%12羥基硬脂酸和質(zhì)量份數(shù)為2. 9%癸二酸加入到質(zhì)量份數(shù)為77. 3%基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入質(zhì)量份數(shù)為I. 4%硼酸的單水氫氧化鋰皂化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫至80°C加入質(zhì)量份數(shù)為3. 9%乙丙共聚物即得所需產(chǎn)物。樣品編號C。從表I可以看出，乙丙共聚物盡管后步加入能夠改善抗水性和粘附性，但是，效果不是很明顯。實施例I :基礎(chǔ)油74.2%;稠化劑18.1%;添加劑-J.7% ；12 —羥基硬脂酸14. I硼酸1.3癸二酸2·7乙丙共聚物3· 8% ；極壓劑1.9%;防銹劑1.0%;抗磨劑1.0%。將質(zhì)量份數(shù)為14. 1%12羥基硬脂酸、質(zhì)量份數(shù)為2. 7%癸二酸和質(zhì)量份數(shù)為3. 8%乙丙共聚物加入到質(zhì)量份數(shù)為74. 2%基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入質(zhì)量份數(shù)為I. 3%硼酸的單水氫氧化鋰和氫氧化|丐阜化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑(硫化烯烴棉籽油、vanlube829和vanlube855)質(zhì)量份數(shù)為I. 9%、脂肪酸酰胺質(zhì)量份數(shù)為I. 0%和硫代磷酸三苯酯質(zhì)量份數(shù)為I. 0%，進行后處理即得所需產(chǎn)物。樣品編號D。在樣品C的配方工藝基礎(chǔ)上加入極壓劑和防銹劑后，從表I可以看出，制備的樣品摩擦系數(shù)顯著降低，同時其它軸承壽命、滴點和滾筒試驗性能變化不大。表I分析測試數(shù)據(jù)對比
權(quán)利要求
1.一種礦山潤滑脂的組合物；包括基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑；其特征是組份及重量百分比為 基礎(chǔ)油其含量為52 86% ； 稠化劑8 25% ； 添加劑6 23% ； 其中 基礎(chǔ)油為礦物油，其100°C粘度為5 30mm2/s。
稠化劑由12 —羥基硬脂酸、硼酸、癸二酸與氫氧化鋰和氫氧化鈣水溶液的反應物組成；12 —羥基硬脂酸、硼酸、癸二酸三種酸的摩爾比為I :0. 3 O. 8 :0. 3 O. 8 ；12羥基硬脂酸單水氫氧化鋰=0. 8^1 1 ;硼酸單水氫氧化鋰=O. 8 1 ;癸二酸單水氫氧化鋰=O.8 1 ;單水氫氧化鋰氫氧化鈣=6:1; 添加劑包括 Ca)乙丙共聚物，含量為3 8% ； (b)極壓劑，含量為I 5%; (c)防銹劑，含量為I 5%; (d)抗磨劑，含量為I 5%。
2.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是所述12羥基硬脂酸、硼酸和癸二酸的摩爾比為 I :0· 4 O. 7 :0· 4 O. 6。
3.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是所述添加劑為 Ca)乙丙共聚物，含量為3 8% ； (b)極壓劑，含量為I 3%; (c)防銹劑，含量為I 3%; (d)抗磨劑，含量為I 3%。
4.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是所述12羥基硬脂酸和單水氫氧化鋰的摩爾比為 I: I。
5.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是極壓劑為硫化烯烴棉籽油、vanlube829和vanlube855的三種混合物。
6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其特征是所述硫化烯烴棉籽油、vanlube829和vanlube855的混合物的質(zhì)量配比為2 2 :1。
7.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是防銹劑為脂肪酸酰胺或丁二酰亞胺。
8.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是抗磨劑為硫代磷酸三苯酯或硫代磷酸酯。
9.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征是乙丙共聚物的分子量為10，000 50，000。
10.權(quán)利要求I的組合物的制備方法，其特征是將12羥基硬脂酸、癸二酸和乙丙共聚物加入到基礎(chǔ)油中，混合加熱至60 90°C，加入含硼酸的單水氫氧化鋰和氫氧化鈣皂化復合I. 5 2小時；用2小時升溫到185 190°C，此溫度恒溫I. 5小時；繼續(xù)升溫到220 240°C，然后自然降溫到120°C以下，依次加入極壓劑、防銹劑和抗磨劑，當溫度降低到40 600C以后經(jīng)過三輥機壓油三遍后罐裝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種礦山潤滑脂的組合物及制備方法，稠化劑由12－羥基硬脂酸、硼酸、癸二酸與氫氧化鋰和氫氧化鈣水溶液的反應物組成；添加劑包括乙丙共聚物、極壓劑、防銹劑和抗磨劑。將12羥基硬脂酸、癸二酸和乙丙共聚物加入到基礎(chǔ)油中，混合加熱至60～90℃，加入含硼酸的單水氫氧化鋰和氫氧化鈣皂化復合1.5～2小時；用2小時升溫到185～190℃，此溫度恒溫1.5小時；繼續(xù)升溫到220～240℃，然后自然降溫到120℃以下，依次加入極壓劑、防銹劑和抗磨劑，進行后處理即得所需產(chǎn)物。該潤滑脂具有良好高負荷性能，PD值大于315kg達到重載低摩擦的潤滑效果。同時此潤滑脂的抗水能力和粘附能力顯著提高。
文檔編號C10N30/12GK102899135SQ20121039490
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者李勇, 吳寶杰, 高艷青, 郭振俊, 高思嘉, 劉志穎, 李倬, 張曉凱, 李棟 申請人:中國石油化工股份有限公司