一种兼备高温低温性能润滑脂及其制备方法与流程

1.本发明属于石油化学技术领域，具体涉及一种兼备高温低温性能润滑脂及其制备方法。


背景技术：

2.随着时代进入高端制造阶段，原有的矿物油为主的润滑脂已经远远不能满足生产需求。矿物油的抗氧化性能、粘温性能、高低温性能(一般-15～120℃)都比较差，而且油膜较薄，用在低速设备上耐久性不好，难以满足工作温差大，纬度变化悬殊、精密仪器、高温条件下的机械零件部件、重型高负荷设备等工况下的密封润滑。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种兼备高温低温性能润滑脂及其制备方法，以解决现有润滑脂高低温性能差的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种兼备高温低温性能润滑脂，包括以下重量百分比的组分：基础油60～86％，稠化剂7～15％，烯基酰胺聚合物5～15％，二硫代烷基磷酸锌盐1～5％，合成烷基苯磺酸钙盐0.5～3％，2,6-二-叔-丁基苯酚0.1～1％，辛丁基二苯胺0.1～1％；
5.所述基础油由α-烯烃聚合物和多元醇酯组成，其重量百分比分别是35～65wt％和35～65wt％；
6.所述α-烯烃聚合物由以下重量百分比的组分组成：
7.100℃运动粘度为8mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～25wt％；
8.100℃运动粘度为10mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为5～65wt％；
9.100℃运动粘度为20mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为5～65wt％；
10.100℃运动粘度为100mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～25wt％；
11.100℃运动粘度为150mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～25wt％。
12.其中，前述的润滑脂，所述多元醇酯选自c
4-c
12
的饱和脂肪酸三羟甲基丙烷酯和/或c
5-c
12
的饱和脂肪酸季戊四醇酯。
13.其中，前述的润滑脂，所述多元醇酯在40℃的运动粘度为15～46mm2/s，闪点在210℃以上，倾点在-45℃以下。
14.其中，前述的润滑脂，所述稠化剂为锂皂、钙皂或钡皂中的一种以上，或者是复合锂皂、复合钙皂、复合钡皂中的一种。
15.其中，前述的润滑脂，所述烯基酰胺聚合物为异丁烯双丁二酰亚胺聚合物，且含氮
量≥1.3％。
16.其中，前述的润滑脂，所述二硫代烷基磷酸锌盐中的烷基为十二烷基。
17.其中，前述的润滑脂，所述合成烷基苯磺酸钙盐中的烷基为直链c
20-c
28
烷基。
18.本发明还提供了前述的润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
19.步骤一、将基础油，烯基酰胺聚合物，二硫代烷基磷酸锌盐，合成烷基苯磺酸钙盐，2,6-二-叔-丁基苯酚、辛丁基二苯胺依次投入反应釜，搅拌混合加热至75～85℃，然后以5.0～8.5g/min的速率加入稠化剂，继续升温至85～95℃进行复合反应，反应时间为45～90min；
20.步骤二、继续升温至185～200℃后保温0.5～1.5h；
21.步骤三、冷却至85～100℃时，搅拌混合均匀后研磨三遍即得成品。
22.与现有技术相比，本发明的润滑脂具有以下优点:
23.1、优良的耐高温性(工作温度150℃，间歇使用短时间可以180℃)；2、优良的耐低温性(工作温度-50℃)；3、优良的结构稳定性、机械稳定性和低温耗电水平；4、产品具有较好的抗负荷能力和抗磨性能；5、原料易得，成本低。
具体实施方式
24.高端制造要求高温下润滑脂不流失、无结焦和积炭产生；可以承受较大的轴向与径向负荷和倾覆力矩，减小轴承振动值；高温高速下油脂不会分散不会被甩出，良好的抗微动腐蚀；优良的启动承载能力，从怠速到执行高转速；可在-60～180℃内提供稳定的阻尼扭矩；具备极压抗磨性，较强的粘附性，高速运转中也不会软化流出。
25.要求能够用于有振荡、振动和相对低转速的滚动轴承，密封性差的转速较慢或轴承间隙大的轴承以及密封性好转速较快的内径小于60mm的轴承、滚球后厨、nu系列轴承，如：中大型电机轴承、风泵轴承、涡轮增压器轴承、压缩机轴承、高铁牵引电机、振动筛轴承、地坪打磨机轴承、振动电机轴承.
26.同时，本发明可以解决油脂在低温下能保持柔软、油腻的质地，不会硬化，具有优良的耐低温性、机械稳定性、能耗稳定性和抗水性等，提供稳定而较低的阻尼扭矩，具有良好的低温润滑密封性能。
27.具体的，一种兼备高温低温性能润滑脂，包括以下重量百分比的组分：基础油60～86％，稠化剂7～15％，烯基酰胺聚合物5～15％，二硫代烷基磷酸锌盐1～5％，合成烷基苯磺酸钙盐0.5～3％，2,6-二-叔-丁基苯酚0.1～1％，辛丁基二苯胺0.1～1％；
28.所述基础油由α-烯烃聚合物和多元醇酯组成，其重量百分比分别是35～65wt％和35～65wt％；
29.所述α-烯烃聚合物由以下重量百分比的组分组成：
30.100℃运动粘度为8mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～25wt％；
31.100℃运动粘度为10mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为5～65wt％；
32.100℃运动粘度为20mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为5～65wt％；
33.100℃运动粘度为100mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～
25wt％；
34.100℃运动粘度为150mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为1～25wt％。
35.本发明采用特定的α-烯烃聚合物可显著提高成品在高温下的各项润滑性能。
36.多元醇酯是经过改性后的一种酯类油，其由于分子中季碳原子的特殊结构，使得β-位上没有氢原子可与羟基氧形成六原子的共振结构环，只有在高能量条件下才可破坏其酯结构，使其具有良好的抗氧化性及高温清净的稳定性，同时由于其空间结构上的多元羟基结构，与不同结构类型的直链或支链脂肪酸组合，使本多元醇酯具有宽广的性能调整范围，所合成的多元醇酯具有其他酯类无可比拟的优越性，成为目前高端合成酯润滑油的最佳选择。
37.本发明的产品不仅具有优良的耐高温性(工作温度150℃)、而且有优良的耐低温性(工作温度-50℃)、优良的耐久性，高低温下的粘附性，极好的润滑、除热、防锈、密封等性能，特别适用于工作温差大，纬度变化悬殊、精密仪器、高温条件下的机械零件部件、重型高负荷设备等。它的应用范围也更加宽广，可以安全地用在塑料、橡胶、金属接触部位，是多功能的合成润滑脂。
38.本发明所用原料均可通过市场购买得到。
39.下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
40.实施例1
41.润滑脂的原料按重量百分比由下列组分组成：
42.基础油62.5％，
43.复合锂皂14.5％，
44.烯基酰胺聚合物15％，
45.二硫代烷基磷酸锌盐zddp 5％，
46.合成烷基苯磺酸钙盐(所述烷基为直链c
20-c
28
烷基)1.8％，
47.2,6-二-叔-丁基苯酚(闪点》153℃)0.4％，
48.辛丁基二苯胺(氮含量》4.5％)0.8％；
49.其中，所述基础油由65wt％α-烯烃聚合物和35wt％多元醇酯(在100℃的运动粘度为4.5mm2/s，倾点在-50℃)组成。
50.所述α-烯烃聚合物由5款品种组成：
51.100℃运动粘度为8mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为25wt％；
52.100℃运动粘度为10mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为30wt％；
53.100℃运动粘度为20mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为25wt％；
54.100℃运动粘度为100mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为15wt％；
55.100℃运动粘度为150mm2/s的α-烯烃聚合物在α-烯烃聚合物中的占比为5wt％。
56.润滑脂制备方法：
57.步骤一、将基础油，烯基酰胺聚合物，二硫代烷基磷酸锌盐，合成烷基苯磺酸钙盐，2,6-二-叔-丁基苯酚，辛丁基二苯胺依次投入反应釜，搅拌混合加热至85℃，然后以6g/min的速率加入稠化剂，继续升温至95℃进行复合反应，反应时间为90min；
58.步骤二、继续升温至190℃后保温1.5h；
59.步骤三、冷却至90℃时，搅拌混合均匀后研磨三遍即得成品。
60.按现有的方法对实施例1的低温高速专用润滑脂进行性能测试，测试结果见表1：
61.表1润滑脂测试结果
62.测试项目测试标准测试结果针入度，工作后，(60次双向冲程)25℃,1/10mmastm d 217251滴点，℃astm d 2265269倾点，℃astm d 97-55分油实验,％(损失)astm d17421.92运转扭矩@-50℃，mn-m，启动扭矩astm d14782.3蒸发量％(损失)astm d12640.21
63.本发明的产品不仅具有优良的耐高温性(工作温度150℃)、而且有优良的耐低温性(工作温度-50℃)、优良的耐久性，高低温下的粘附性，极好的润滑、启动、除热、防锈、密封等性能，特别适用于工作低温条件下的机械零件部件、重型高负荷设备等。它的应用范围也更加宽广，可以安全地用在塑料、橡胶、金属接触部位，是多功能的合成润滑脂。