一种大功率重锤气缸润滑脂组合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及润滑油组合物领域，具体涉及一种大功率重锤气缸润滑脂组合物及其制备方法。


背景技术：

2.电锤是附有气动锤击机构的一种带安全离合器的电动式旋转锤钻。其利用活塞运动的原理，通过压缩气体冲击钻头，以在混凝土、砖、石头等硬性材料上开孔。其中，冲击运动是由电动机旋转运动通过齿轮带动偏心连杆机构，使压气活塞在气缸套内作往复运动而形成的。电锤运转时，添加润滑脂可降低电锤气缸密封胶圈的老化磨损，提高防护性能，同时能够延长电锤的生命周期，降低不必要的损耗。同时，其他类似工况特点的电动工具(例如，电镐等)，也有此需求。
3.大功率重锤气缸在运转时往往具有气缸内震动大、温度高、易漏油、高频率滑动摩擦等工况特点，导致现有的润滑脂在其中进行应用时，容易出现润滑失效的情况，从而使大功率重锤气缸的使用寿命受到不利影响。
4.因此，有必要开发一种综合性能优良的油脂来平衡气缸运转时高温、高震动、易漏油和长寿命之间的矛盾，以解决现有技术的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明首先对润滑脂在大功率重锤气缸中容易出现润滑失效的原因进行了探究，发现其主要是由于润滑脂在高温下出现粘附性不好、抗磨性能不足所导致的。基于此发现，本发明进一步优化并得到了一种大功率重锤气缸润滑脂组合物及其制备方法。
6.具体而言，本发明首先提供一种大功率重锤气缸润滑脂组合物，其包括基础油和稠化剂；
7.所述基础油为质量比为8
‑
10：1的矿物油和聚α烯烃合成油的混合物，其40℃粘度为200
‑
300mm2/s；所述稠化剂由氢氧化钙、氢氧化锂、十二羟基硬脂酸和癸二酸制备而成；其中，所述氢氧化钙与所述氢氧化锂的质量比为1：7
‑
9；所述癸二酸和所述十二羟基硬脂酸的质量比为1：2
‑
4；
8.以润滑脂组合物的总质量为基准，所述稠化剂的质量百分含量为13％
‑
15％。
9.本发明发现，按上述方式对基础油和稠化剂进行复配后，可以显著改善润滑脂的耐高温性能，可以避免其在大功率重锤气缸的高温运作环境中出现性能损失，进而有利于保证润滑效果。
10.在一个优选的实施方案中，所述氢氧化钙与所述氢氧化锂的质量比为1：7.69；所述癸二酸和所述十二羟基硬脂酸的质量比为1：3。
11.作为优选，当所述矿物油为质量比为(5
‑
7):(1.5
‑
2.5):1的500sn(美孚)、120bs(茂名)和hvi900(茂名)的混合物，所述聚α烯烃合成油为美孚pao65(茂金属)时，更有利于
平衡润滑脂的流动性和粘附性。
12.在一个优选的实施方案中，所述基础油为质量比为6:2:1:1的500sn(美孚)、120bs(茂名)、hvi900(茂名)和美孚pao65(茂金属)的混合物。
13.进一步的，本发明还对润滑脂组合物中其他组份的选用和用量进行了优化，使组合物的抗氧化性能好、抗磨性能好和防腐防护效果等其他通用性能得到进一步改善，可更好地满足大功率重锤气缸的润滑工况。
14.作为优选，以润滑脂组合物的总质量为基准，其还包括1.0％
‑
3.0％的抗氧剂，所述抗氧剂为ga
‑
034。所述ga
‑
034为天津利安隆新材料股份有限公司的抗氧剂产品。
15.作为优选，以润滑脂组合物的总质量为基准，其还包括1.0％
‑
3.0％的二烷基二硫代磷酸锌。
16.作为优选，以润滑脂组合物的总质量为基准，其还包括1.0％
‑
3.0％的抗磨剂，所述抗磨剂为质量比为(1
‑
3)：(1
‑
3)：1的磷酸三甲酚酯(tcp)、油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼和硫化棉籽油(t405)的混合物。
17.作为优选，以润滑脂组合物的总质量为基准，其还包括1.0％
‑
3.0％的极压剂，所述极压剂为氨基硫代酯(t323)。
18.作为优选，以润滑脂组合物的总质量为基准，其还包括8.0％
‑
10.0％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂为jinex6130。所述jinex6130为锦州精联润滑油添加剂有限公司的粘度指数改进剂产品。
19.在一个优选的实施方案中，所述的大功率重锤气缸润滑脂组合物由如下质量百分比的组分组成：
[0020][0021]
本领域人员可依照常识对上述的优选方案进行组合，得到本发明大功率重锤气缸润滑脂组合物的优选实施例。
[0022]
本发明进一步提供所述的大功率重锤气缸润滑脂组合物的制备方法，其包括：
[0023]
将35％
‑
45％配方量的基础油与十二羟基硬脂酸和癸二酸混合，并升温至80
‑
85℃，使酸融解于基础油后，加入含氢氧化钙和30％
‑
40％(优选为三分之一)配方量的氢氧化锂的碱液，在98
‑
102℃下皂化反应60
‑
70分钟；
[0024]
而后将向反应体系中滴加含剩余配方量的氢氧化锂的溶液，滴碱时间为90
‑
150分钟；滴碱结束后，升温至130
‑
140℃，恒温复合反应30
‑
40分钟；
[0025]
待恒温结束后，向反应体系中加入7.5％
‑
8.5％配方量的基础油作为升温油，将反
应温度升至205
‑
215℃，恒温2
‑
5分钟；
[0026]
而后向反应体系中加入20％
‑
25％配方量的基础油作为急冷油，并将反应温度降至175
‑
185℃，并恒温处理15
‑
20分钟；
[0027]
最后，将反应温度降至100℃以下，加入剩余配方量的基础油调节润滑脂稠度。
[0028]
通过上述的制备方法，可以获得更为均匀的皂纤维结构，同时更好地平衡润滑脂的流动性和粘附性。
[0029]
作为优选，所述制备方法还包括：
[0030]
在反应体系温度为100
‑
120℃时加入黏度指数改进剂，待反应体系温度降至60℃以下时，加入抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、抗磨剂和极压剂。
[0031]
在具体实施时，所述制备方法还包括对混合后的原料进行均质、过滤、脱气以得到成品润滑脂的步骤，本领域人员可依照常识对其具体操作及参数进行设置，均可在本发明中获得不错的效果，在此不做进一步限定。
[0032]
本领域人员可依照常识对上述的优选方案进行组合，得到本发明制备方法的优选实施例。
[0033]
基于上述技术方案，本发明的有益效果如下：
[0034]
本发明使用了一种独特的复合金属皂基高温稠化剂类型，使得该润滑脂的耐高温性能突出，能够很好的满足电锤气缸140
‑
180℃的高温使用要求。
[0035]
本发明通过合理的配方和适宜的工艺条件获得了均匀的皂纤维结构，有效地平衡了润滑脂的流动性和粘附性，具有良好的抗磨性能和高低温性能。
[0036]
本发明中均衡的添加剂体系使得制备的润滑脂具有抗氧化性能好、抗磨性能好和防腐防护效果好等特点，且其在
‑
15
‑
200℃下均能保持综合性能优良，可较好地满足大功率重锤气缸的润滑工况。
具体实施方式
[0037]
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0038]
以下实施例中所提到的ga
‑
034为天津利安隆新材料股份有限公司的抗氧剂产品，jinex6130为锦州精联润滑油添加剂有限公司的粘度指数改进剂产品。
[0039]
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
[0040]
实施例1
[0041]
本实施例首先提供一种大功率重锤气缸润滑脂组合物，其配方为：
[0042][0043]
其中，所述稠化剂由氢氧化钙、氢氧化锂、十二羟基硬脂酸和癸二酸制备而成；所述氢氧化钙与所述氢氧化锂的质量比为1：7.69；所述癸二酸和所述十二羟基硬脂酸的质量比为1：3。所述抗氧剂为：ga
‑
034。所述抗磨剂按重量百分数计为：1.0％磷酸三甲酚酯(tcp)，0.5％硫化棉籽油(t405)，1.0％油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼。所述极压剂为氨基硫代酯(t323)。所述粘度指数改进剂按重量百分数计为jinex6130。所述基础油为质量比为6:2:1:1的500sn(美孚)、120bs(茂名)、hvi900(茂名)和美孚pao65(茂金属)的混合物。
[0044]
本实施例进一步提供所述大功率重锤气缸润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0045]
将40％配方量的基础油加入反应釜中，加入十二羟基硬脂酸、癸二酸，升温至85℃，使酸完全融解于基础油中；然后，用水溶解氢氧化钙、三分之一配方量的氢氧化锂，将溶解后的碱液加入反应釜中，开始皂化反应，反应时间70分钟，反应温度100℃；将剩下的三分之二配方量的氢氧化锂继续用水溶解，开始向反应釜滴碱，滴碱时间为110分钟；滴碱完成，升温至135℃，恒温复合反应35分钟；恒温结束，加入8.0％配方量的基础油作为升温油，将反应釜升至210℃，恒温3分钟；然后，加入23％配方量的基础油作为急冷油，开始急冷，急冷后温度182℃，急冷后恒温18分钟。最后，倒釜降温，温度降至100℃以下，用剩余的基础油调节润滑脂稠度；待温度降至105℃时加入黏度指数改进剂，待温度降至60℃以下时加入抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、抗磨剂和极压剂，均质、过滤、脱气，得到成品润滑脂。
[0046]
实施例2
[0047]
本实施例首先提供一种大功率重锤气缸润滑脂组合物，其配方为：
[0048][0049]
[0050]
其中，所述稠化剂由氢氧化钙、氢氧化锂、十二羟基硬脂酸和癸二酸制备而成；所述氢氧化钙与所述氢氧化锂的质量比为1：7.69；所述癸二酸和所述十二羟基硬脂酸的质量比为1：3。所述抗氧剂为：ga
‑
034。所述抗磨剂按重量百分数计为：1.0％磷酸三甲酚酯(tcp)，0.5％硫化棉籽油(t405)，1.5％油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼。所述极压剂为氨基硫代酯(t323)。所述粘度指数改进剂按重量百分数计为jinex6130。所述基础油为质量比为6:2:1:1的500sn(美孚)、120bs(茂名)、hvi900(茂名)和美孚pao65(茂金属)的混合物。
[0051]
本实施例进一步提供所述大功率重锤气缸润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0052]
将45％配方量的基础油加入反应釜中，加入十二羟基硬脂酸、癸二酸，升温至85℃，使酸完全融解于基础油中；然后，用水溶解氢氧化钙、三分之一配方量的氢氧化锂，将溶解后的碱液加入反应釜中，开始皂化反应，反应时间70分钟，反应温度102℃；将剩下的三分之二配方量的氢氧化锂继续用水溶解，开始向反应釜滴碱，滴碱时间为150分钟；滴碱完成，升温至140℃，恒温复合反应40分钟；恒温结束，加入8.5％配方量的基础油作为升温油，将反应釜升至210℃，恒温5分钟；然后，加入25％配方量的基础油作为急冷油，开始急冷，急冷后温度185℃，急冷后恒温20分钟。最后，倒釜降温，温度降至100℃以下，用剩余的基础油调节润滑脂稠度；待温度降至120℃时加入黏度指数改进剂，待温度降至60℃以下时加入抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、抗磨剂和极压剂，均质、过滤、脱气，得到成品润滑脂。
[0053]
实施例3
[0054]
本实施例首先提供一种大功率重锤气缸润滑脂组合物，其配方为：
[0055][0056]
其中，所述稠化剂由氢氧化钙、氢氧化锂、十二羟基硬脂酸和癸二酸制备而成；所述氢氧化钙与所述氢氧化锂的质量比为1：7.69；所述癸二酸和所述十二羟基硬脂酸的质量比为1：3。所述抗氧剂为：ga
‑
034。所述抗磨剂按重量百分数计为：0.25％磷酸三甲酚酯(tcp)，0.5％硫化棉籽油(t405)，0.25％油溶性二烷基二硫代氨基甲酸钼。所述极压剂为氨基硫代酯(t323)。所述粘度指数改进剂按重量百分数计为jinex6130。所述基础油为质量比为6:2:1:1的500sn(美孚)、120bs(茂名)、hvi900(茂名)和美孚pao65(茂金属)的混合物。
[0057]
本实施例进一步提供所述大功率重锤气缸润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0058]
将35％配方量的基础油加入反应釜中，加入十二羟基硬脂酸、癸二酸，升温至80℃，使酸完全融解于基础油中；然后，用水溶解氢氧化钙、三分之一配方量的氢氧化锂，将溶
解后的碱液加入反应釜中，开始皂化反应，反应时间60分钟，反应温度98℃；将剩下的三分之二配方量的氢氧化锂继续用水溶解，开始向反应釜滴碱，滴碱时间为90分钟；滴碱完成，升温至130℃，恒温复合反应30分钟；恒温结束，加入7.5％配方量的基础油作为升温油，将反应釜升至210℃，恒温2分钟；然后，加入20％配方量的基础油作为急冷油，开始急冷，急冷后温度175℃，急冷后恒温15分钟。最后，倒釜降温，温度降至100℃以下，用剩余的基础油调节润滑脂稠度；待温度降至100℃时加入黏度指数改进剂，待温度降至60℃以下时加入抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、抗磨剂和极压剂，均质、过滤、脱气，得到成品润滑脂。
[0059]
对比例1
[0060]
本对比例与实施例1的区别在于，将稠化剂中所使用的癸二酸替换为等量的壬二酸。
[0061]
对比例2
[0062]
本对比例与实施例1的区别在于，在氢氧化钙与氢氧化锂的总质量相同的情况下，将氢氧化钙与氢氧化锂的质量比更改为1：6。
[0063]
试验例
[0064]
本试验例对实施例及对比例得到的润滑脂组合物产品进行理化性能测试。
[0065]
测试方法如下表1：
[0066]
表1
[0067][0068]
测试结果如下表2：
[0069]
表2
[0070][0071]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。