一种四脲稠化剂及其在润滑脂的应用与润滑脂的制备方法与流程

1.本发明涉及润滑材料技术领域，特别的涉及一种四脲稠化剂及其在润滑脂的应用与润滑脂的制备方法，该四脲稠化剂具有极压性能。


背景技术：

2.润滑脂是一种半流体状的润滑材料，是由基础油、稠化剂和功能添加剂组成。脲基润滑脂的稠化剂是含有脲基基团的有机化合物，根据化合物中脲基的数量分为二脲润滑脂、四脲润滑脂和六脲润滑脂等。脲基润滑脂由于其良好的抗氧化性能和热安定性能广泛应用于冶金、汽车等高温重载工况的苛刻润滑领域。二脲润滑脂由于制备技术相对成熟成为脲基润滑脂中应用最广泛的一种，但是二脲润滑脂在高温工况下服役过程中易于出现锥入度降低，硬化的现象，导致其润滑性下降，造成设备故障或损坏。四脲润滑脂由于优良的高温性能成为脲基润滑脂的研究热点。
3.极压性能是四脲润滑脂应用在重载工况的关键性能，然而目前常用的四脲稠化剂的主要作用仅是稠化基础油形成半流体状的润滑脂，无法提升四脲润滑脂的极压性能。改善四脲润滑脂极压性能的方法主要为添加大量的极压剂，专利cn105586135a通过添加二硫代二烷基化合物、二硫化钼和碳酸钙等极压剂改善了四脲润滑脂的极压性能；专利cn105586130b通过添加二硫代二烷基化合物、聚四氟乙烯和氟化石墨等极压剂提升了四脲润滑脂的极压性能。通过添加极压剂可以显著提高四脲润滑脂的极压性能，但是外加极压剂易于对四脲润滑脂的胶体安定性和储存安定性造成破坏，不利于四脲润滑脂原有性能的保持。
4.因此，开发一种具有极压作用的四脲稠化剂成为解决上述问题的一个重要途径。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种四脲稠化剂及其在润滑脂的应用与润滑脂的制备方法，解决现有技术中四脲稠化剂不具有极压性能，其应用于润滑脂时需要额外添加极压剂的技术问题。
6.本发明是这样实现的：
7.一种具有极压作用的稠化剂由2,2
‑
二氨基二苯二硫醚、r
‑
nh2和二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯为原料合成，所述r
‑
nh2中r为碳原子数为8
‑
18的烷基。
8.进一步地，a2,2
‑
二氨基二苯二硫醚、r
‑
nh2和二苯基甲烷
‑
4,4
’ꢀ‑
二异氰酸酯的摩尔比为1:2:2。
9.进一步地，所述的四脲稠化剂的化学式如下。
[0010][0011]
含有四脲稠化剂的润滑脂，包括以下组分及其质量分数为：基础油72.5～89.5％，具有极压作用的稠化剂10～25％，防锈剂0.5～2.5％。
[0012]
进一步地，所述基础油为矿物油、合成酯类基础油、聚α烯烃基础油、烷基萘中的一种或几种的混合物，所述基础油40℃的运动粘度为20～500mm2/s。
[0013]
进一步地，所述防锈剂为石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、脂肪酸胺、苯并三氮唑衍生物中的一种或几种。
[0014]
含有四脲稠化剂的润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
[0015]
(1)在5l反应釜中首先加入部分基础油，2,2
‑
二氨基二苯二硫醚和r
‑
nh2，加热搅拌；在溶解釜中加入剩余的基础油，然后加入二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯，加热搅拌；
[0016]
(2)将溶解釜中的混合物加入到反应釜中，升温至90～110℃，恒温60
‑
120min；
[0017]
(3)反应结束后，升温至170～220℃，恒温30～100min后，降温至80℃，加入防锈剂，均质、过滤和脱气。
[0018]
进一步地，步骤(1)中反应釜反应温度为95～110℃，搅拌时间为60min。
[0019]
进一步地，步骤(1)中，溶解釜反应温度为80℃，时间为40min。
[0020]
本发明的有益效果：本发明所制备的四脲稠化剂具有良好的极压性能，其应用于润滑脂时，无需额外添加极压剂，可显著减少四脲润滑脂中使用的极压剂的种类和用量，防止添加极压剂对四脲润滑脂胶体安定性和储存安定性的破坏作用。
具体实施方式
[0021]
实施例1
[0022]
在5l反应釜中首先加入1020g的矿物油mvi500、255g的500n，然后加入2,2
‑
二氨基二苯二硫醚86.8g和十八胺188.4g，开启反应釜加热和搅拌，升温至105℃搅拌60min。在溶解釜中加入1020g的 mvi500和255g的500n，然后加入二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯 174.6g，开启搅拌和加热，升温至80℃搅拌40min。将溶解釜中的混合物加入到反应釜中，并恒温在105℃保温反应70min。反应结束后，继续升温至170℃，恒温炼化100min，降温至80℃时加入防锈剂二壬基萘磺酸钡30g，均质、过滤和脱气后即的成品润滑脂。
[0023]
其中，所述mvi500、500n基础油的40℃的运动粘度为20～500 mm2/s。
[0024]
所制备的四脲润滑脂稠化剂的化学式如化学式ⅰ。
[0025]
[0026][0027]
实施例2
[0028]
在5l反应釜中首先加入600g的矿物油mvi500、675g的150bs 和225g的烷基萘
‑
5，然后加入2,2
‑
二氨基二苯二硫醚158.8g、十八胺203.4g和辛胺67.8g，开启反应釜加热和搅拌，升温至95℃搅拌 60min。在溶解釜中加入525g的基础油mvi500和225g的烷基萘
‑
5，然后加入二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯320.1g，开启搅拌和加热，升温至80℃搅拌40min。将溶解釜中的混合物加入到反应釜中，并升温至100℃，恒温后保温反应90min。反应结束后，继续升温至190℃，恒温炼化60min，降温至80℃时加入防锈剂二壬基萘磺酸钡10g和苯并三氮唑衍生物5g，均质、过滤和脱气后即的成品润滑脂。
[0029]
其中，所述基础油mvi500、150bs、烷基萘
‑
5的40℃的运动粘度为20～500mm2/s。所述十八胺和辛胺的质量比为3:1。
[0030]
所制备的四脲润滑脂稠化剂的化学式为ⅰ、ⅱ和ⅲ的混合物。
[0031][0032]
实施例3
[0033]
在5l反应釜中首先加入600g的矿物油900n、480g的120bs和 360g的季戊四醇酯类油，然后加入2,2
‑
二氨基二苯二硫醚121.0g、十六胺235.3g，开启反应釜加热和搅拌，升温至100℃搅拌60min。在溶解釜中加入600g基础油900n和360g的季戊四醇酯类油，然后加入二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯244.0g，开启搅拌和加热，升温至 80℃搅拌40min。将溶解釜中的混合物加入到反应釜中，并恒温在90℃后保温反应120min。反应结束后，继续升温至200℃，恒温炼化40min，降温至80℃时加入石油磺酸钡55g和脂肪酰胺20g，均质、过滤和脱气后即的成品润滑脂。
[0034]
其中，所述900n、120bs和季戊四醇酯类油的40℃的运动粘度为20～500mm2/s。
[0035]
所制备的四脲润滑脂稠化剂的化学式如化学式ⅳ。
[0036][0037]
实施例4
[0038]
在5l反应釜中首先加入360g聚α烯烃基础油pao10、600g的 120bs和240g的烷基萘
‑
5，然后加入2,2
‑
二氨基二苯二硫醚120.9g、十二胺58.9g和十八胺176.7g，开启反应釜加热和搅拌，升温至100℃搅拌60min。在溶解釜中加入360g聚α烯烃基础油pao10、600g的 120bs和240g的烷基萘
‑
5，然后加入二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯 255.8g，开启搅拌和加热，升温至80℃搅拌40min。将溶解釜中的混合物加入到反应釜中，并恒温在110℃后保温反应60min。反应结束后，继续升温至210℃，恒温炼化30min，降温至80℃时加入石油磺酸钡35g和苯并三氮唑衍生物10g，均质、过滤和脱气后即的成品润滑脂。
[0039]
其中，所述基础油pao10、120bs和烷基萘
‑
5的40℃的运动粘度为20～500mm2/s。所述十八胺和十二胺的质量比为3:1。
[0040]
所制备的四脲润滑脂稠化剂的化学式为ⅰ、
ⅴ
和
ⅵ
的混合物。
[0041][0042]
四个实施例制备的四脲润滑脂的理化性能和极压性能测试数据见下表：
[0043]
实施例所得四脲润滑脂的测试数据
[0044]
测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4对比样品测试方法锥入度/0.1mm)246231214216286gb/t 269滴点/℃265232273241261gb/t 3498钢网分油/％0.180.080.150.120.10sh/t 0324p
d
(四球法)/n1961245224521961785sh/t 0202
[0045]
注：对比样品是以目前制备四脲较为普遍使用十八胺、4,4
’‑
二环己甲烷二胺和二苯基甲烷
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯为原料制备的四脲润滑脂，其化学结构式如下式所示。
[0046][0047]
由表1中测试数据可见，本发明提供的四脲润滑脂具有优良的极压性能。