[发明专利]一种复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法，具体是涉及一种综合性能优异、转化效率高的复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术

复合磺酸钙基润滑脂是一类新型高温多效脂，它具有优良的高低温性能、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性、抗腐性、优异的防锈性和抗压抗磨性，在不加入任何添加剂的情况下即可达到锂基脂的效果，是最有发展前途的润滑脂品种之一，在多尘、多水、高负荷等各种恶劣工况环境中都有广泛的应用前景。

复合磺酸钙润滑脂在国外上世纪80年代就得到了大量研究和应用，但是在国内研究较晚，目前也大多局限于文献上，真正工业化的很少。生产复合磺酸钙润滑脂工艺的关键一步是使牛顿体的高碱值磺酸钙转化为非牛顿体的磺酸钙，转化成功与否、转化效率高低直接关系到最终产品的整体性能。查阅验证诸多复合磺酸钙润滑脂的技术文献后发现，当前转化工艺所采用的转化促进剂存在转相工艺原料繁多、转相效果不稳定等问题。如CN101235331A提到的利用水、醋酸和脂肪酸作为转化剂的工艺中，即使加入2%的极压剂、2.5%的油性剂，所制备的复合磺酸钙润滑脂的烧结负荷PD值也仅为4900N。CN103146465A公开的复合磺酸钙润滑脂制备方法中，提到的转化剂有月桂酸、低分子醇、高纯水，但转化效率较低，其中高碱值磺酸钙的用量达到了48%以上，大大增加了成本。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明人进行了深入的研究，从而得以完成本发明。

本发明的目的是提供一种综合性能优异、转化效果较好的复合磺酸钙组合物及其制备方法；在转化步骤中加入了少量的碳酸钙粉末，可以作为二次成核中心，加速方解石型碳酸钙晶体的形成生长。另一方面，本发明在转化步骤中，采用转化剂分步加入法，大大提高转化剂利用率，使牛顿体高碱值磺酸钙充分发生转相反应。本发明所述复合磺酸钙润滑脂具有滴点高、极压抗磨性好、胶体安定性和机械安定性优异等优点，具有广泛的应用范围。

用于解决问题的方案

本发明提供一种复合磺酸钙润滑脂组合物，其由以下原料组分制成：

本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物，其中，高碱值磺酸钙总碱值为300-500mgKOH/g，优选382-420mgKOH/g。

本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物，其中，烷基苯磺酸为C10-C18的直链烷基苯磺酸，优选十二烷基苯磺酸。

本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物，其中，脂肪酸为C12-C22的直链脂肪酸或羟基脂肪酸，优选硬脂酸或12-羟基硬脂酸。

本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物，其中，碳酸钙为轻质碳酸钙，其平均粒径为小于5μm。

本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将占基础油总量的40-80%的基础油、占脂肪酸总量的40-80%的脂肪酸加入到反应釜中，加热到80℃-85℃左右并搅拌均匀，再将高碱值磺酸钙、碳酸钙、占转化用水总量的50%-75%的转化用水、占烷基苯磺酸总量的50-75%的烷基苯磺酸依次加入到上述混合物中，保持80℃-85℃持续搅拌5-10min；

其中，基础油的加入量优选为基础油总量的50-65%，脂肪酸的加入量优选为脂肪酸总量的50-60%，转化用水加入量优选为转化用水总量的65-69%，烷基苯磺酸加入量优选为烷基苯磺酸总量的65-67%；

（2）加入占冰醋酸总量的50%-75%，优选65%-69%的冰醋酸，升温至90-100℃，搅拌反应50-70min；

（3）依次加入剩余的25%-50%的转化用水、25-50%的烷基苯磺酸和25%-50%的冰醋酸，保持90-100℃持续搅拌80-120min，体系逐渐变粘稠，最终变为半流体脂状；

其中，剩余的转化用水加入量优选为31-35%，剩余烷基苯磺酸加入量优选为33-35%，剩余冰醋酸加入量优选为31-35%；

（4）向上述反应物中加入剩余的20-60%，优选35-50%的基础油，事先用水溶解氢氧化钙，事先用热水溶解的硼酸，升温至96-105℃，搅拌约30-45min进行皂化反应；

（5）升温至105-115℃，加入剩余的20-60%，优选40-50%的脂肪酸，继续搅拌约45-55min；