[发明专利]一种可生物降解三元组分钛基润滑材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可生物降解三元组分钛基润滑材料的制备方法，及其使用该制备方法制备出的三元组分钛基润滑材料的产品。

背景技术

生物降解润滑脂的目的在于最大地减少或消除任何对人类、动物、植物、土壤或水可能造成的潜在危害和破坏。具有良好的生物降解的高性能润滑脂不仅仅可以在民用工业、汽车行业得以发展，而且在美国、德国和英国等国家的军事机械中也得到广泛应用。由此开发新种类的生物降解润滑脂势在必行。目前，可生物降解的润滑脂种类主要是钙基润滑脂、锂基润滑脂或复合锂基润滑脂。20世纪90年代，印度石油公司的kumar等人成功的开发了复合钛基润滑脂，该润滑脂在不添加任何添加剂的前提下，与其它锂基润滑脂、钙基润滑脂或复合锂基润滑脂相比，具有良好的使用性能，且具有与其它润滑脂的良好相容性。复合钛基润滑脂被誉为新一代多功能高性能的一类润滑脂。

US 5387351A公开了一种润滑脂的制备方法及其所得产品。该润滑脂是由复合钛皂稠化剂和矿物油或合成油制备而成。该润滑脂具备良好抗腐蚀能力和抗水性能，P_D值≤2744N，磨斑直径约0.5~0.7mm，极压性能和抗磨性能表现的不尽人意。

US 6172012B1公开了复合钛基润滑脂的制备方法及包含的添加剂成分。该润滑脂是由钛醇盐、一元组分羟基酸、脂肪酸、添加剂和普通基础油制备而成。该润滑脂产品具有良好的极压能力，但该产品的磨斑直径≥0.5mm(四球实验)，其抗磨特性改善的并不明显。

EP 0995790A1公开了一种润滑脂的制备方法。该润滑脂是由钛醇盐、一元组分羟基酸、脂肪酸、添加剂和矿物油或合成油制备而成。该润滑脂产品具有一定的极压抗磨能力。该润滑脂产品的磨斑直径≥0.5mm(四球实验)，其抗磨性改善并不明显。

US 5387351A、US 6172012B1和EP 0995790A1三项专利均为Kumar等人申请，且均未涉及该润滑脂的生物降解性能的改善。

CN 100007605A公开了一种复合钛基润滑脂的制备方法及其所得产品。该润滑脂是由硬脂酸或硬脂酸和十二羟基硬脂酸的混合物、对苯二甲酸或苯甲酸、钛酸四异丙酯和普通基础油制备而成。该润滑脂产品具有较好的机械安定性。该润滑脂P_D值约为1960~3090N，磨斑直径约0.4~0.53mm，具有一定的极压性能和抗磨性能。但是，该专利未涉及该脂的生物降解性能的改善。

CN 101058762A公开了一种环境友好润滑脂是由硬脂酸钛皂、12-羟基硬脂酸钛皂或二聚油酸钛皂和普通基础油制备而成，该润滑脂具有一定的生物降解率，其生物降解率约为75%，但是其的生物降解率尚不尽人意。

CN 101307269A公开了一种复合钛基润滑脂。该润滑脂是由硬脂酸钛皂、12-羟基硬脂酸钛皂或二聚油酸复合钛皂和普通基础油制备而成。该润滑脂具有较好低噪声特性。但是，该专利未涉及该脂的极压抗磨特性和生物降解性能的改善。

 CN 101058762A和CN 101307269A均为陈继国和曲建俊等人申请，且两项专利在润滑脂的极压抗磨特性上改善不明显或未涉及到抗磨极压特性的改善。

发明内容

本发明提供了一种可生物降解三元组分钛基润滑材料的制备方法，所得产品的极压性能和抗磨性能明显优于现有技术，且在保证极压抗磨性能的前提下，明显的改善了三元组分钛基润滑材料的生物降解性能。

本发明专利还提供了使用本发明方法得到的三元组分钛基润滑材料。

 一种可生物降解三元组分钛基润滑材料的制备方法，按照顺序包括以下步骤：

(1) 将占全部基础油重量35~45%的基础油和占润滑材料重量的17~22%三元组分钛基稠化物在95~105℃混合，搅拌反应，反应90~150min，然后升温至155℃；

(2) 三元组分钛基稠化物完全溶解到基础油中后，降温至85℃，加入水，保温时间为5~10min；

(3) 以1~5℃/min的加温速率升温至200~210℃保温，保温10分钟；

(4) 加入剩余基础油，降温，且加入占润滑材料重量的6%添加剂；

(5) 降至室温后，研磨均化，得到可生物降解三元组分钛基润滑材料。

步骤(1)和步骤(4)的所述基础油占润滑材料重量的67~77%。

步骤(1)和步骤(4)的基础油为新戊基多元醇酯和环氧大豆油的混合基础油，其中环氧大豆油占基础油总重量的5~15%。