本發明涉及潤滑脂及其制備方法,具體涉及一種含有石墨烯基高分子潤滑膜的減速機潤滑脂及其制備方法。
背景技術:
近年來,石墨烯逐漸進入人們的視線,在潤滑脂中也得到了應用,如專利CN104560313A公開了一種復合鋰鈣基潤滑脂及制備方法,該潤滑脂采用基礎油、復合鋰鈣稠化劑和石墨烯作為原料制備潤滑脂,該專利中使用石墨烯主要是為了增強皂分子固化基礎油的能力,而且石墨烯的分散性很難保證。
而對于減速機潤滑脂,目前市場上常用的減速機潤滑脂大都采用通用的潤滑脂,能夠滿足一般減速機潤滑、密封的要求,但市場上的潤滑脂不能滿足精密減速機對潤滑脂的要求。后來也有出現針對減速機用潤滑脂的專利,如中國專利CN103805322A公開了一種減速機潤滑脂及其制備方法,該減速機潤滑脂采用基礎油、皂基稠化劑、膠溶劑、抗磨添加劑等制備減速機潤滑脂,該減速機潤滑脂具有好的耐溫性,但其抗磨性和磨損自修復性差。而且未見到石墨烯應用在減速機潤滑脂中的報道。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種減速機潤滑脂及其制備方法,該減速機潤滑脂具有優異的抗磨性能。
為解決以上技術問題,本發明采用如下技術方案:
一種減速機潤滑脂,按重量百分含量計,所述減速機潤滑脂的原料配方包括以下組分:
其中,所述混合皂稠化劑為鋰鈣混合皂稠化劑。
根據本發明的進一步實施方案:
所述基礎油為精制石蠟基、環烷基礦物油中的一種或幾種的混合。
所述自修復功能添加劑為超高分子量聚乙烯粉末、超高分子量聚丙烯粉末、羥基硅酸鎂復合物、納米抗磨劑中的至少一種。
其中,所述羥基硅酸鎂復合物是指羥基硅酸鎂和其他分散劑的復合物。如北京奧克摩公司的ART。
所述鋰鈣混合皂稠化劑為鋰基稠化劑和鈣基稠化劑的混合物,其中,鋰基稠化劑為硬脂酸鋰、十二羥基硬脂酸鋰中的一種或多種的組合,鈣基稠化劑為硬脂酸鈣、十二羥基硬脂酸鈣中的一種或幾種的混合。
優選地,所述鋰基稠化劑和鈣基稠化劑的質量比為9:1至7:3。
所述石墨烯為石墨烯粉末、石墨烯分散液、石墨烯漿料中的一種或幾種的組合。
優選地,所述石墨烯采用分散性良好的石墨烯分散液或漿料,避免石墨烯在使用時由于團聚而降低自身的性能。
更優選地,所述石墨烯分散液包括碳源單層石墨烯分散液、上海新能量石墨烯分散液中的一種或幾種的組合,所述石墨烯漿料包括油性石墨烯漿料。
所述石墨烯粉末如成都有機化學研究所TNRGO;所述油性石墨烯漿料如合肥微晶材料科技油性石墨烯漿料WJSG1420。
優選地,所述氧化石墨烯為氧化石墨烯漿料。
所述氧化石墨烯漿料包括碳源氧化石墨烯漿料。
當石墨烯或氧化石墨烯選用分散液或漿料時,配方中的石墨烯或氧化石墨烯的質量百分含量是以石墨烯或氧化石墨烯的質量來計算,而不是以分散液或漿料的質量計算。
所述抗氧劑是液態二苯胺、二異辛基二苯胺、高分子液態酚中的至少一種。
所述結構改善劑是乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、氫化苯乙烯嵌段共聚物、聚異丁烯中的一種或幾種的組合。
所述防銹劑是十二烯基丁二酸酐、環烷酸鋅、苯并三氮唑、噻二唑衍生物中的一種或幾種的組合。
本發明中,全部原料均可通過商購和/或采取已知的手段來制備得到,沒有加以特別說明時,均滿足標準化工產品要求。
本發明的又一技術方案是:一種上述減速機潤滑脂的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
(1)將基礎油、混合皂稠化劑攪拌混合均勻,升溫至200℃~220℃進行煉制,然后回流冷卻至110℃~130℃均化分散;
(2)繼續冷卻,溫度低于90℃時,加入自修復功能添加劑、石墨烯或氧化石墨烯、結構改善劑、抗氧劑和除銹劑,攪拌混合均勻,即得所述減速機潤滑脂。
步驟(1)中,所述攪拌混合均勻的攪拌時間為40min~80min;所述煉制時間為15min~30min;所述均化分散采用均質機處理。
步驟(2)中,所述攪拌混合均勻的攪拌時間為30min~60min。
于上述技術方案的實施,本發明與現有技術相比具有如下優點:
本發明的減速機潤滑脂通過添加石墨烯使得潤滑脂具有優異的抗磨性能,特別是協同自修復添加劑,抗磨性能非常突出,而且還具有優異的機械安定性和氧化安定性,抗水性能突出。
本發明的潤滑脂非常適用于精密減速機。
本發明的制備方法反應時間短,重復性穩定性高,明顯優于現有技術。本發明的減速機潤滑脂采用鋰鈣混合皂稠化劑,便于生產控制,簡化工藝,提高生產效率。
具體實施方式
本發明配方中采用石蠟基和/或環烷基作為基礎油,提高潤滑脂油皂結合能力,稠化劑使用預制鋰鈣混合皂,便于生產控制,簡化工藝,提高生產效率。
所述潤滑脂是含有自修復功能和具有降噪性能的減速機潤滑脂。該潤滑脂具有極好的極壓抗磨性和超長潤滑壽命,同時還具有優良的金屬磨損自修復,金屬減活抗氧化,降噪音效果。
下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的說明,但本發明并不限于以下實施例。
實施例1
將75g500N油、10gK10H油、5g混合皂稠化劑加入釜中混合攪拌60min,加熱至210℃煉制15min,然后回流冷卻至120℃均化分散,繼續冷卻,待溫度低于90℃,按順序依次將1g自修復功能添加劑北京奧克摩ART、4g油性石墨烯漿料WJSG1420(石墨烯含量30%)、1g乙丙共聚物(購自上海方田公司)、0.5g液態二苯胺、0.3g十二烯基丁二酸酐加入釜中,攪拌混合均勻,即得減速機潤滑脂,其性能如表1所示。
上述混合皂稠化劑為硬脂酸鋰和硬脂酸鈣按質量比為8:2的混合物。
實施例2
將60g 500N油、23g150BS(國產)、5g混合皂稠化劑加入釜中混合攪拌60mi n,加熱至210℃煉制15min,然后回流冷卻至120℃均化分散,繼續冷卻,待溫度低于90℃,按順序依次將2g三井化學超高分子量聚乙烯粉末MIPELON、6g油性石墨烯漿料WJSG1420(石墨烯含量30%)、1.5g乙丙共聚物、0.6g高分子液態酚、0.3g苯并三氮唑加入釜中,攪拌混合均勻,即得減速機潤滑脂,其性能如表1所示。
上述混合皂稠化劑為十二羥基硬脂酸鋰和硬脂酸鈣按質量比為8:2的混合物。
實施例3
將50g 500N油、35g150BS(國產)、4g混合皂稠化劑加入釜中混合攪拌60min,加熱至210℃煉制20min,然后回流冷卻至120℃均化分散,繼續冷卻,待溫度低于90℃,按順序依次將1.1g自修復功能添加劑北京奧克摩ART、1g石墨烯粉末成都有機化學研究所TNRGO、15g聚甲基丙烯酸甲酯、0.5g二異辛基二苯胺、0.5g環烷酸鋅加入釜中,攪拌混合均勻,即得減速機潤滑脂,其性能如表1所示。
上述混合皂稠化劑為十二羥基硬脂酸鋰和硬脂酸鈣按質量比為7:3的混合物。
實施例4
將40g 500SN油、40g150BS(國產)、5g混合皂稠化劑加入釜中混合攪拌60min,加熱至210℃煉制15min,然后回流冷卻至120℃均化分散,繼續冷卻,待溫度低于90℃,按順序依次將2g三井化學超高分子量聚乙烯粉末MIPELON、10g石墨烯分散液(來源于上海新能量納米科技有限公司,石墨烯含量為10%)、15g聚異丁烯PB2400、0.5g二異辛基二苯胺、1g環烷酸鋅加入釜中,攪拌混合均勻,即得減速機潤滑脂,其性能如表1所示。
上述混合皂稠化劑為十二羥基硬脂酸鋰和十二羥基硬脂酸鈣按質量比為8:2的混合物。
對比例
該對比例為市售昆侖0號減速機潤滑脂(-20℃)。
表1為實施例1~4和對比例的潤滑脂的性能測試結果
以上對本發明做了詳盡的描述,其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施,并不能以此限制本發明的保護范圍,且本發明不限于上述的實施例,凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。