環保型潤滑脂組合物及其制備方法技術

一種環保型潤滑脂組合物，包括由基礎油和稠化劑組成的基礎脂以及添加劑，其中所述基礎油選自合成油基礎油，所述稠化劑為鋰皂或復合鋰皂稠化劑，所述添加劑中至少含有選自硼酸鹽、納米極壓劑中的極壓抗磨劑，以及抗氧劑和防銹劑，該潤滑脂具有較好的生物降解性，同時具有良好的高低溫特性、良好的極壓抗磨性能和低的啟動轉矩和運轉轉矩，適用于鐵路轉轍機使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及環保型潤滑脂組合物及制備方法。
技術介紹
鐵路轉轍機主要用在鐵路道岔的轉換，是確保列車轉軌正常運行的關鍵設備。轉 轍機在工作時是靠主軸上的齒輪帶動下方的齒條，使動桿伸出或拉入，帶動道岔尖軌轉換 位置并能將尖軌固定。用于鐵路轉轍機的潤滑脂由于其要不受地域限制，濕熱帶、干熱帶、 溫帶、寒帶廣大地域的鐵路道岔都能順利使用，需要具有優異的高低溫特性，良好的抗水淋 性能，尤其低溫有時要求至-60°C ;鐵路轉轍機在發生擠岔時，外力達到3~3. 5噸，同時 要求潤滑脂具有良好的極壓抗磨性；對于電動轉轍機其動作電流、故障電流都較小，所以要 求潤滑脂具有較低的啟動轉矩和運轉轉矩。 隨著人們環境保護意識日益增強，因潤滑劑造成的環境污染問題也引起廣泛關 注。潤滑脂相對于潤滑油不易循環利用，也無法回收，直接排放至土壤、水和空氣等自然環 境，造成生態環境和生態平衡的破壞。生物降解型潤滑脂最早由歐洲于20世紀八十年代提 出，研究對象是以菜籽油為基礎油制備潤滑脂。以后各國以植物油為基礎油的研究迅速開 展起來，如US5595965其基礎油是植物油中的甘油三酯、JP8020788A2其基礎油是菜籽油、 CN1504552A其基礎油是蓖麻油或蓖麻油和菜籽油的混合物等。W003/018729公開了一種無 毒、可生物降解的潤滑脂，也是以植物油作為基礎油，一種或幾種硬脂酸鹽，一種或幾種長 鏈酯和膨潤土粗粉、抗氧劑以及少量的聚四氟乙烯組成。該潤滑脂具有良好的潤滑性、氧化 安定性和極壓抗磨性。但由于植物油的缺點是氧化安定性差和低溫性能差，使用溫度范圍 小，通常使用溫度是60°C，最高為100°C，極大的限制了它的應用范圍。CN102199471A公開 的環保型潤滑脂是采用改性植物油與聚α烯烴油的混合物作為基礎油，復合鋰基稠化劑， 并加有抗氧劑、極壓抗磨劑、防銹劑等，具有寬的高低溫適應性以及較好的生物降解性，同 時還具有優良的抗氧化性、耐剪切性、極壓抗磨性、良好的防銹劑緩蝕性能，適合作為鐵路 牽引機車電動機軸承潤滑脂。
技術實現思路
本專利技術提供一種環保型潤滑脂的組成及其制備方法，該潤滑脂具有較好的生物降 解性，同時具有良好的高低溫特性、良好的極壓抗磨性能和低的啟動轉矩和運轉轉矩，適用 于鐵路轉轍機使用。 本專利技術潤滑脂包括由基礎油和稠化劑組成的基礎脂以及添加劑，其中所述基礎油 選自合成油基礎油，所述稠化劑為鋰皂或復合鋰皂稠化劑，所述添加劑中至少含有選自硼 酸鹽、納米極壓劑中的極壓抗磨劑，以及抗氧劑、防銹劑。 根據本專利技術潤滑脂，以潤滑脂基礎脂重量為基準，基礎油含量為65%~95%，優選 70%~90% ;鋰皂或復合鋰皂稠化劑的含量為5%~35%，優選10%~30% ;所述添加劑中，以 潤滑脂基礎脂重量為基準，抗氧劑含量為〇. 1%~2%，優選0. 3%~1% ;防銹劑含量為0. 1%~ 2%，優選0. 2%~I. 5% ;極壓抗磨劑含量為1%~8%，優選I. 5%~5%。 所述合成油基礎油為合成烴油、酯類油或合成烴油和酯類油的混合油，其生物降 解率大于60%。KKTC粘度為2~40mm2/s，最好為4~25mm 2/s。所述酯類油包括雙酯、多 元醇酯和復酯等，如癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、 三羥甲基丙烷酯、季戊四醇脂肪酸酯、雙季戊四醇六酯等。所述合成烴油包括聚α烯烴合 成油、烷基苯合成油等。 所述稠化劑為鋰皂或復合鋰皂。所述鋰皂為至少一種ClO~C20脂肪酸與氫氧化 鋰的反應產物；所述復合鋰皂為至少一種ClO~C20脂肪酸和低分子酸與氫氧化鋰的反應 產物，其中，ClO~C20脂肪酸優選月桂酸、十二羥基硬脂酸、硬脂酸，所述低分子酸選自分 子量小于150的無機酸、脂肪酸或芳香酸，優選硼酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、水楊酸、癸二酸、 壬二酸、己二酸等。ClO~C20脂肪酸與低分子酸的摩爾比為1:0. 2~1.0,優選I :0.4~ 0· 8。 所述極壓抗磨劑選自硼酸鹽和納米極壓劑中的一種或幾種，所述硼酸鹽優選硼酸 鈉和/或硼酸鉀；所述納米極壓劑的粒徑范圍在Inm~IOOnm之間，優選納米碳酸鈣、納米 聚四氟乙烯、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅等中的一種或幾種。 所述極壓抗磨劑優選硼酸鹽和納米極壓劑的組合，其中硼酸鹽和納米極壓劑的重 量比例為1:0. 1~1:10,優選1:0. 5~1:5。 所述抗氧劑選自胺類或酚類抗氧劑中的一種或幾種，優選2,6_二叔丁基對甲酚 (丁501)、二異辛基二苯胺（￥81)、3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙烯酸酯（了512)、烷基二苯胺 (T534)中的一種或幾種。 所述防銹劑選自羧酸及其鹽類、咪唑啉類、酯型或有機胺類中的一種或幾種，優選 環烷酸鋅（T704)、苯駢三氮唑（T706)、烯基丁二酸（T746)中的一種或幾種。 本專利技術潤滑脂中還可以含有其它必要添加劑。 本專利技術潤滑脂可以根據基礎油和稠化劑的種類采用不同的制備方法。對于稠化 劑為鋰皂的潤滑脂，如果基礎油為合成烴油或合成烴油與酯類油的混合油，則既可以采用 預制皂法制備，也可以采用直接皂化法制備，直接皂化時，一般酯類油僅可以作為急冷油使 用。但如果基礎油僅為酯類油，則優選采用預制皂法制備。對于復合鋰皂潤滑脂，通常采用 直接皂化法制備。 預制皂法： 1、將ClO~C20脂肪酸在水介質中升溫至80~KKTC，加入計算量氫氧化鋰的水 溶液，反應〇. 5~2小時，然后在100~130°C下烘干制成脂肪酸鋰皂。 2、將相當于全部基礎油總量的30~70%的基礎油和一種或幾種脂肪酸鋰皂投入 制脂釜中，混合升溫反應，升溫至205~230°C，可轉釜至調合釜中，并加入剩余基礎油。循 環降溫，于130°C以下加入添加劑，降溫至110_120°C進行剪切，研磨20-30min，出釜包裝得 到潤滑脂成品。 其中，脂肪酸和氫氧化鋰的摩爾比為1:1，氫氧化鋰可適當過量。反應生成的脂肪 酸鋰皂是稠化劑，基礎油和稠化劑組成的基礎脂中，基礎油含量為65%~95%，優選70%~ 90% ;鋰皂稠化劑的含量為5%~35%，優選10%~30%。 直接皂化法： 將相當于全部基礎油總量的30~70%的合成烴油和脂肪酸或脂肪酸和低分子酸 投入制脂釜中，混合升溫至80~KKTC，加入計算量氫氧化鋰的水溶液反應，升溫跑水，待 水跑完后繼續升溫至205~230°C，可轉釜至調合釜中，并加入剩余基礎油。循環降溫，于 130°C以下加入添加劑，降溫至110-120°C進行剪切，研磨20-30min，出釜包裝得到潤滑脂 成品。 其中，脂肪酸和低分子酸與氫氧化鋰的摩爾比為1:1，氫氧化鋰可適當過量。反應 生成的復合鋰皂是稠化劑，基礎油和稠化劑組成的基礎脂中，基礎油含量為65%~95%，優 選70%~90% ;復合鋰皂稠化劑的含量為5%~35%，優選10%~30%。 本專利技術提供的環保型潤滑脂組合物，具有較好的生物降解性，同時具有良好的高 低溫特性、良好的極壓抗磨性能和低的啟動轉矩和運轉轉矩。本專利技術潤滑脂適合于各種氣 候環境廣大地域使用的zd6型、s700k型、zd (j) 9系列電動轉轍機潤滑使用，應用前景較 好。【具體實施方式】 下面提供實施例對本專利技術作進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環保型潤滑脂組合物，包括由基礎油和稠化劑組成的基礎脂以及添加劑，其中所述基礎油選自合成油基礎油，所述稠化劑為鋰皂或復合鋰皂稠化劑，所述添加劑中至少含有選自硼酸鹽、納米極壓劑中的極壓抗磨劑，以及抗氧劑和防銹劑，以潤滑脂基礎脂重量為基準，基礎油含量為65%～95%，鋰皂或復合鋰皂稠化劑的含量為5%～35%，極壓抗磨劑含量為1%～8%，抗氧劑含量為0.1%～2%，防銹劑含量為0.1%～2%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉大軍，孫洪偉，潘卓，段慶華，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11