[发明专利]环保型润滑脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保型润滑脂组合物及制备方法。

背景技术

铁路转辙机主要用在铁路道岔的转换，是确保列车转轨正常运行的关键设备。转辙机在工作时是靠主轴上的齿轮带动下方的齿条,使动杆伸出或拉入，带动道岔尖轨转换位置并能将尖轨固定。用于铁路转辙机的润滑脂由于其要不受地域限制，湿热带、干热带、温带、寒带广大地域的铁路道岔都能顺利使用，需要具有优异的高低温特性，良好的抗水淋性能，尤其低温有时要求至-60℃；铁路转辙机在发生挤岔时,外力达到3～3.5吨，同时要求润滑脂具有良好的极压抗磨性；对于电动转辙机其动作电流、故障电流都较小，所以要求润滑脂具有较低的启动转矩和运转转矩。

随着人们环境保护意识日益增强，因润滑剂造成的环境污染问题也引起广泛关注。润滑脂相对于润滑油不易循环利用，也无法回收，直接排放至土壤、水和空气等自然环境，造成生态环境和生态平衡的破坏。生物降解型润滑脂最早由欧洲于20世纪八十年代提出，研究对象是以菜籽油为基础油制备润滑脂。以后各国以植物油为基础油的研究迅速开展起来，如US5595965其基础油是植物油中的甘油三酯、JP8020788A2其基础油是菜籽油、CN1504552A其基础油是蓖麻油或蓖麻油和菜籽油的混合物等。WO03/018729公开了一种无毒、可生物降解的润滑脂，也是以植物油作为基础油，一种或几种硬脂酸盐，一种或几种长链酯和膨润土粗粉、抗氧剂以及少量的聚四氟乙烯组成。该润滑脂具有良好的润滑性、氧化安定性和极压抗磨性。但由于植物油的缺点是氧化安定性差和低温性能差，使用温度范围小，通常使用温度是60℃，最高为100℃，极大的限制了它的应用范围。CN102199471A公开的环保型润滑脂是采用改性植物油与聚α烯烃油的混合物作为基础油，复合锂基稠化剂，并加有抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂等，具有宽的高低温适应性以及较好的生物降解性，同时还具有优良的抗氧化性、耐剪切性、极压抗磨性、良好的防锈剂缓蚀性能，适合作为铁路牵引机车电动机轴承润滑脂。

发明内容

本发明提供一种环保型润滑脂的组成及其制备方法，该润滑脂具有较好的生物降解性，同时具有良好的高低温特性、良好的极压抗磨性能和低的启动转矩和运转转矩，适用于铁路转辙机使用。

本发明润滑脂包括由基础油和稠化剂组成的基础脂以及添加剂，其中所述基础油选自合成油基础油，所述稠化剂为锂皂或复合锂皂稠化剂，所述添加剂中至少含有选自硼酸盐、纳米极压剂中的极压抗磨剂，以及抗氧剂、防锈剂。

根据本发明润滑脂，以润滑脂基础脂重量为基准，基础油含量为65%～95%，优选70%～90%；锂皂或复合锂皂稠化剂的含量为5%～35%，优选10%～30%；所述添加剂中，以润滑脂基础脂重量为基准，抗氧剂含量为0.1%～2%，优选0.3%～1%；防锈剂含量为0.1%～2%，优选0.2%～1.5%；极压抗磨剂含量为1%～8%，优选1.5%～5%。

所述合成油基础油为合成烃油、酯类油或合成烃油和酯类油的混合油，其生物降解率大于60%。100℃粘度为2～40mm²/s，最好为4～25mm²/s。所述酯类油包括双酯、多元醇酯和复酯等，如癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇脂肪酸酯、双季戊四醇六酯等。所述合成烃油包括聚α烯烃合成油、烷基苯合成油等。

所述稠化剂为锂皂或复合锂皂。所述锂皂为至少一种C10～C20脂肪酸与氢氧化锂的反应产物；所述复合锂皂为至少一种C10～C20脂肪酸和低分子酸与氢氧化锂的反应产物，其中，C10～C20脂肪酸优选月桂酸、十二羟基硬脂酸、硬脂酸，所述低分子酸选自分子量小于150的无机酸、脂肪酸或芳香酸，优选硼酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、水杨酸、癸二酸、壬二酸、己二酸等。C10～C20脂肪酸与低分子酸的摩尔比为1:0.2～1.0，优选1：0.4～0.8。

所述极压抗磨剂选自硼酸盐和纳米极压剂中的一种或几种，所述硼酸盐优选硼酸钠和/或硼酸钾；所述纳米极压剂的粒径范围在1nm～100nm之间，优选纳米碳酸钙、纳米聚四氟乙烯、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌等中的一种或几种。

所述极压抗磨剂优选硼酸盐和纳米极压剂的组合，其中硼酸盐和纳米极压剂的重量比例为1:0.1～1:10，优选1:0.5～1:5。

所述抗氧剂选自胺类或酚类抗氧剂中的一种或几种，优选2，6-二叔丁基对甲酚（T501）、二异辛基二苯胺（V81）、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙烯酸酯（T512）、烷基二苯胺（T534）中的一种或几种。