軸承油組合物及提高軸承油性能的方法技術

本發明專利技術提供了一種軸承油組合物及提高軸承油性能的方法。本發明專利技術的軸承油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、極壓抗磨劑、抗氧劑、油性劑和主要量的潤滑基礎油。本發明專利技術的軸承油組合物具有優異的抗磨及極壓性能、抗氧化性、抗泡性、抗腐和防銹性能、抗乳化性能，分水快速、徹底，能夠保證高速線材軋機在大量水存在時的正常工作，適用于高速線材精軋機組油膜軸承的潤滑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種軸承油組合物，特別涉及一種適用于高速線材精軋機軸承的軸承油組合物。
技術介紹
隨著冶金工業的發展，鋼板、棒材高速軋機發展迅速，目前我國已經引進了幾十條高速線材軋機，為國民經濟發展做出巨大貢獻。高速線材軋機機械傳動復雜、結構緊湊、精度高、速度快，其高速線材軋機運轉速度高達120m/s，使得油膜軸承承受高速大轉矩負荷。因此需要采用特殊的潤滑油進行潤滑，除了滿足油膜軸承對油品潤滑性的要求外，又要考慮到齒輪傳動對油品極壓性的要求。因此，要求潤滑油具有優異的粘溫性能、抗磨性能和極壓性能、氧化安定性能。另外，由于軋制時需要較高壓力的冷卻水的連續噴射，油膜軸承油極易形成乳化現象，因此，要求油品應具有優異的抗乳化性、防銹、防腐性能。為保障油膜軸承在苛刻工況條件下長周期運轉，國外開發了三代油膜軸承油，第一代是不含添加劑的抗氧型油膜軸承油；第二代為抗乳化抗氧防銹型油膜軸承油；第三代屬于抗氧抗乳化防銹抗磨型的重負荷油膜軸承油。雖然油膜軸承油研制時間較長，國外只介紹成熟的產品，研究報道很少，國內以自主開發為主，并形成了相應的技術和專利。CN1259561介紹了一種油膜軸承油組合物，是一種用于冶金系統高速線材軋機油膜軸承及齒輪傳動系統潤滑、導衛系統油霧潤滑的潤滑油，其特征在于它含有：(A)一定量的基礎油，(B)至少一種極壓抗磨劑，(C)至少一種抗氧劑，和/或抗氧抗腐劑，和/或金屬鈍化劑，(D)至少一種防銹劑，(E)一定量的抗乳化劑，(F)一定量的抗泡劑，(G)適量的降凝劑，(H)適量的粘度指數改進劑，(I)適量的抗乳化抗磨補強劑，上述組合物具有優良的抗磨性、抗乳化性、抗氧性、防銹性等性能特點。CN1754951介紹了一種復合型油膜軸承油組合物，包括胺與環氧化物縮合物、環氧乙-丙烷嵌段聚醚、油溶性聚醚中的任意一種或其混合物，噻二唑多硫化物、苯三唑-醛-胺縮合物、苯三唑脂肪酸銨鹽中的任意一種或其混合物,，二烷基萘磺酸鹽、苯并三氮唑、烷基磷酸咪唑磷鹽中的任意一種或其混合物，硫化棉籽油、硫化烯烴棉籽油、脂肪酸酯、膦酸酯、硫磷酸鉬任意一種或其混合物,硫化脂肪酸酯、硫化植物油、硫化異丁烯、多硫化物、亞磷酸酯中的任意一種或其混合物，以及余量的基礎油，該組合物劑量低、氣味小。CN101575546介紹了一種具有高分水性能的油膜軸承潤滑油，本專利技術涉及一種具有高分水性能的油膜軸承潤滑油，其特征在于它由雙聚異丁烯丁二酰亞胺、環己六醇六磷酸酯、6-叔丁基-3-甲基苯酚、三苯基硫代磷酸酯、二烴基五硫化物、苯三唑十八胺鹽、二(2,4-二特丁基苯基)季戊四醇雙亞磷酸酯、丁基異辛基磷酸十二胺鹽、十二烯烴丁二酸、胺的四聚氧丙撐衍生物、石油酸聚醚酯、聚丙烯酸酯、油溶性聚醚類高分子化合物、雙苯基丙基二甲基硅氧烷和基礎油組成，該產品具有優異的分水性和良好的極壓抗磨性，能夠滿足潮濕、多水工況的特殊需求。以上技術雖然能調制出滿足要求的油膜軸承油，但是由于高速線材軋機工作場合條件苛刻，尤其是工作環境下有大量的冷卻水存在，用現有技術調制的潤滑油不能快速、完全分離水，另外破乳劑與潤滑油的相容性不好，容易從油中分出，因此也就不能滿足高速線材軋機的正常工作要求。
技術實現思路
本專利技術提供了一種軸承油組合物及提高軸承油性能的方法。本專利技術的軸承油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、極壓抗磨劑、抗氧劑、油性劑和主要量的潤滑基礎油。所述的烷基硫膦酸酐為C5～C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物，優選C10～C40的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物，最優選C10～C30的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物。在制備所述的烷基硫膦酸酐時，所述C5～C50的α-烯烴和P2S5的摩爾比優選1.5～2.5：1，反應溫度為100～250℃，反應時間為2～6小時，二者發生反應時優選加入催化劑，所述催化劑的加入量為二者物料總質量的0.1％～1％，所述催化劑優選烷基酚、硫磺。所述C5～C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的反應式為：其中R”為C5～C50的烷基。所述的烷基硫膦酸酐占軸承油組合物總質量的0.02％～2％，優選0.1％～2％，最優選0.2％～1％。所述的破乳劑為非聚醚類破乳劑和/或聚醚類破乳劑。所述非聚醚類破乳劑為丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的結構為：其中R為C4～C18烷基或其混合烷基，優選C4～C15烷基或其混合烷基，最優選C5～C10烷基或其混合烷基；其中A1為氫或甲基，A2為氫或C1～C4烷基，優選氫、甲基、乙基或丙基，最優選氫、甲基或乙基，x為0～4的整數，優選0～3的整數，最優選0～2的整數；當A2為氫時，x為正整數；m為1～50的整數，優選5～50，最優選10～30，n為1～50的整數，優選5～50，最優選10～20。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的分子量在1000～15000之間，優選1500～10000，最優選2000～8000。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的制備方法是將丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應，收集產物。所述丙烯酸烷基酯的結構為：其中R為C4～C18烷基或其混合烷基，優選C4～C15烷基或其混合烷基，最優選C5～C10烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基。所述丙烯酸烷基酯是由甲基丙烯酸或丙烯酸與烷基醇通過酯化反應得到，酯化反應常用的催化劑是濃硫酸、酸性離子交換樹脂等酸性催化劑。所述α-烯基磺酸的結構為：其中A2為氫或C1～C4烷基，優選氫、甲基、乙基或丙基，最優選氫、甲基或乙基，x為0～4的整數，優選0～3的整數，最優選0～2的整數；當A2為氫時，x為正整數。所述α-烯基磺酸是將α-烯烴與磺化劑發生磺化反應而得。所述α-烯烴為C3～C10烯烴，例如可以選用丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯和癸烯中的一種或多種，優選C3～C8烯烴，最優選C3～C6烯烴。所述磺化劑可以選用發煙硫酸和/或三氧化硫。在α-烯烴與磺化劑發生磺化反應時，可以加入溶劑，優選烴類溶劑，所述烴類溶劑優選C5～C10烷烴或其混合物。所述溶劑的加入量優選α-烯烴質量的20％～200％，在磺化反應結束后脫除溶劑。所述α-烯烴與磺化劑發生磺化反應的反應壓力優選在0.1～4MPa之間，最優選0.3～3.0MPa，反應溫度優選在0～30℃之間，最優選在0～20℃之間，反應時間優選0.1～8小時，最優選0.3～5小時。所述α-烯烴與磺化劑的摩爾比優選1：1～1.5，更優選1：1～1.2。所述磺化反應的產物中含有α-烯基磺酸、磺內酯，磺內酯不會參與丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸的共聚反應。所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸之間的摩爾比是1～50：50～1，優選1～10：10～1，最優選1～3：2～1。所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸的共聚反應優選在溶劑中進行，所述溶劑優選芳烴溶劑，例如苯、甲苯和二甲苯中的一種或多種；反應溫度優選2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軸承油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、極壓抗磨劑、抗氧劑、油性劑和主要量的潤滑基礎油。

【技術特征摘要】
1.一種軸承油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、極壓抗磨劑、抗氧劑、
油性劑和主要量的潤滑基礎油。
2.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的烷基硫膦酸酐為C5～
C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物。
3.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的烷基硫膦酸酐占軸承油
組合物總質量的0.02％～2％。
4.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的破乳劑為非聚醚類破乳
劑和/或聚醚類破乳劑；所述非聚醚類破乳劑為丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共
聚物；所述聚醚類破乳劑為四(4-羥基苯基)卟啉與環氧丙烷、環氧乙烷的
聚合產物。
5.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的結構為：
其中R為C4～C18烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基，A2為氫或C1～
C4烷基，x為0～4的整數；當A2為氫時，x為正整數；m為1～50的整
數，n為1～50的整數。
6.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的分子量在1000～15000之間。
7.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的制備方法是將丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應，收集
產物；所述丙烯酸烷基酯的結構為：
其中R為C4～C18烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基；
所述α-烯基磺酸的結構為：
其中A2為氫或C1～C4烷基，x為0～4的整數；當A2為氫時，x為正整
數；
所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸之間的摩爾比是1～50：50～1；
所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應時加入引發劑。
8.按照權利要求7所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯和α-烯基
磺酸發生共聚反應的溫度為20～200℃，聚合的時間為1～20小時。
9.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述聚醚類破乳劑為四(4-
羥基苯基)卟啉與環氧丙烷、環氧乙烷的聚合產物，其結構為：
其中j為5～50之間的整數；k為5～40之間的整數。
10.按照權利要求9所述的組合物，其特征在于，所述四(4-羥基苯基)卟啉的
結構為：
11.按照權利要求10所述的組合物，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉依農，段慶華，李玲，張耀，
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