一种耐腐蚀润滑脂组合物及其制备方法和应用与流程
本发明涉及特种润滑脂,具体涉及一种耐腐蚀润滑脂组合物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、海洋工程领域,设备的运行环境极为苛刻。这些设备不仅需要承受巨大的机械负荷,还长期暴露于高湿度、高盐分、强腐蚀的海洋环境中,这对润滑脂的性能提出了更高的要求。然而,当前市场上的润滑脂产品,在应对这些复杂环境时,仍显露出诸多不足。
2、从基础油的选择上看,传统润滑脂多采用矿物油作为基础油。这类油脂虽然价格低廉、来源广泛,但其生物降解性较差,一旦泄露到海洋中,将难以被自然分解,从而对海洋生态系统造成长期且严重的污染。
3、传统润滑脂中的增稠剂、抗腐蚀添加剂等组分也存在一定的问题。为了提升润滑脂的性能,这些添加剂中往往含有重金属元素或有害化学物质。这些物质在使用过程中可能因摩擦、磨损等而释放出来,不仅对人体健康构成潜在威胁,还可能通过排放、泄露等途径进入海洋环境,进一步加剧海洋污染。
4、中国专利公开号cn110157522a公开了一种钢丝绳润滑脂,按重量百分数计,包括如下组分:可降解基础油27.18-33.12%、蜡膏20.8-25%、微晶蜡12-17%、增粘剂20-34%、超高碱值磺酸钙2-6%、醋酸0.07-0.21%、12-羟基硬脂酸0.18-0.56%、硼酸0.09-0.27%、氢氧化钙0.08-0.24%、桐油0.5-1.5%。其使用的基础油为低凝可降解的酯类油、合成油以及动植物基础油,降解率高,对自然资源无损害,适用于海洋港口等环境。
5、中国专利公开号cn118667599a公开了一种抗磨抗腐蚀的润滑油,包括如下重量份的原料:50-70份聚α烯烃基础油、15-20份改性棕榈油、4-15份粘度指数改进剂、0.2-0.5份改性石墨烯、0.1-0.5份抗泡剂、0.01-0.03份防腐剂。该润滑油可再生、能降解,通过对棕榈油进行改性,具有优异的抗磨性、抗腐蚀性和密封性能,但是其未公开对润滑油的极压耐磨性能和低温润滑性能有何影响。
6、现有的润滑脂在极压抗磨性能、低温润滑性能和耐腐蚀性能方面的表现仍然难以满足海洋工程设备的需求。在高负荷、高转速的工作条件下,设备部件间的摩擦和磨损加剧,传统润滑脂因极压耐磨性能较差往往难以提供足够的润滑保护,导致设备部件提前失效。低温润滑性能较差导致低温转矩较大,使用时很容易使得动力消耗过大,甚至设备在低温下不能启动,将电机设备烧毁,影响正常工作。耐腐蚀性能较差导致长期暴露于高湿度、高盐分、强腐蚀的海洋环境中时,易受海水的腐蚀,从而影响设备的正常运行。
7、综上所述,现有技术中的润滑脂在耐腐蚀、抗磨损、环保性以及低温润滑性能方面均存在明显不足。这些缺点不仅限制了海洋工程设备性能的发挥,还增加了运维成本和环境风险。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种极压耐磨性能、低温润滑性能和/或耐腐蚀性能较好的耐腐蚀润滑脂组合物及其制备方法和应用。
2、本发明是通过以下技术方案予以实现的:
3、本发明第一方面提供了一种耐腐蚀润滑脂组合物,按重量份数计,包括以下原料:
4、
5、所述基础油包括棕榈油和蓖麻油。
6、作为本发明的一种实施方式,所述棕榈油和蓖麻油的质量比为1-3:1。
7、作为本发明的一种实施方式,所述棕榈油为经过改性的棕榈油,所述改性采用的原料,按照重量份数计,包括:棕榈油500-1500份、甲醇100-300份、催化剂10-20份和抗盐剂25-30份。
8、本发明通过对棕榈油进行改性,制备得到的耐腐蚀润滑脂组合物极压耐磨性能、低温润滑性能和耐盐耐腐蚀性能进一步提升。
9、优选地,所述催化剂包括koh。
10、优选地,所述抗盐剂包括苯甲酸钠和乙二胺四乙酸中的至少一种。
11、更优选地,所述抗盐剂包括苯甲酸钠和乙二胺四乙酸的混合物。
12、特别优选地,所述苯甲酸钠和乙二胺四乙酸的质量比为5:2。
13、优选地,所述改性包括以下步骤:
14、s1将棕榈油预热后加入甲醇和催化剂搅拌反应;
15、s2反应结束后降温,加入抗盐剂继续搅拌,即得经过改性的棕榈油。
16、更优选地,步骤s1中所述预热的温度为65-75℃,所述搅拌的转速为100-300rpm,所述反应的温度为65-75℃,所述反应的时间为3-5h。
17、更优选地,步骤s2中降温至室温;所述搅拌的时间为1-2h。
18、作为本发明的一种实施方式,,所述抗腐蚀添加剂包括有机锌化合物和铜腐蚀抑制剂中的至少一种。
19、优选地,所述有机锌化合物包括二烷基二硫代磷酸锌zddp。
20、优选地,所述铜腐蚀抑制剂包括苯并三氮唑bta。
21、更优选地,所述抗腐蚀添加剂包括二烷基二硫代磷酸锌zddp和苯并三氮唑bta的混合物。
22、特别优选地,所述二烷基二硫代磷酸锌zddp和苯并三氮唑bta的质量比为1:3-5。
23、本发明通过对抗腐蚀添加剂的组成进行优化,采用二烷基二硫代磷酸锌zddp和苯并三氮唑bta复配,耐盐、耐腐蚀性能进一步提升。
24、作为本发明的一种实施方式,所述极压抗磨剂为硫磷型极压抗磨剂和硼酸盐极压抗磨剂中的至少一种。
25、优选地,所述硫磷型极压抗磨剂为t311,所述硼酸盐极压抗磨剂为硼酸盐t361a。
26、作为本发明的一种实施方式,所述增稠剂包括锂基增稠剂和钙基增稠剂中的至少一种。
27、优选地,所述锂基增稠剂为锂基增稠剂润滑脂3020/1000-2,所述钙基增稠剂为钙基膨润土,优选为325目钙基膨润土粉。
28、作为本发明的一种实施方式,所述防锈剂选自十二烯基丁二酸和苯甲酸钠中的至少一种。
29、作为本发明的一种实施方式,所述粘度调节剂选自聚甲基丙烯酸酯pama和聚异丁烯(pib)中的至少一种。
30、作为本发明的一种实施方式,所述纳米石墨的平均粒径为10-100nm。
31、本发明第二方面提供了一种上述的耐腐蚀润滑脂组合物的制备方法,包括如下步骤:将各原料混合后搅拌、研磨,即得。
32、本发明在制备过程中经过搅拌和研磨,确保了各组分均匀分散,进一步提升了润滑效果。
33、作为本发明的一种实施方式,所述搅拌的温度为50-60℃,所述搅拌的转速为100-150rpm,所述搅拌的时间为2-4h。
34、作为本发明的一种实施方式,搅拌结束后冷却至室温再进行研磨。
35、作为本发明的一种实施方式,所述研磨的时间为10-30min。
36、本发明第三方面提供了一种上述的耐腐蚀润滑脂组合物或上述的制备方法制备得到的耐腐蚀润滑脂组合物在海洋平台机械设备的部件润滑中的应用。
37、作为本发明的一种实施方式,所述机械设备包括起重设备、运输设备或钻井设备。所述起重设备包括但不限于起重机;所述运输设备包括但不限于绞车;所述钻井设备包括但不限于钻机。
38、作为本发明的一种实施方式,所述部件包括轴承、齿轮或滑动部件。
39、本发明的有益效果是:
40、本发明的耐腐蚀润滑脂组合物,通过采用棕榈油和蓖麻油复配作为基础油,结合增稠剂、抗腐蚀添加剂、极压抗磨剂、防锈剂、粘度调节剂和纳米石墨,显著提升了润滑脂组合物的极压耐磨性能和低温润滑性能。同时采用的基础油为可降解基础油,可减少环境污染。
41、特别地,本发明通过对棕榈油进行改性,进一步提高了其极压耐磨性能、低温润滑性能和耐盐耐腐蚀性能。
42、此外,本发明通过对抗腐蚀添加剂的组成进行优化,采用二烷基二硫代磷酸锌zddp和苯并三氮唑bta复配,润滑脂组合物的耐盐、耐腐蚀性能进一步提升。
43、本发明的润滑脂组合物特别适用于海洋平台机械设备如起重机、绞车的轴承、齿轮和滑动部件的润滑,能够有效提高设备的使用寿命和可靠性。
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