[发明专利]木质素衍生聚脲增稠润滑油脂的生产方法、该润滑油脂及其应用

说明书

本发明涉及一种通过聚脲增稠剂增稠制备木质素衍生润滑油脂的方法、由此制备的润滑油脂及所述润滑油脂的应用，尤其是在变速器、匀速传动轴、密封滚动轴承中的应用。

技术领域

本发明涉及一种通过聚脲增稠剂增稠生产木质素衍生润滑油脂的方法，按此生产的润滑油脂，以及该润滑油脂的应用，尤其是在变速器、匀速传动轴、密封滚动轴承中的应用。

背景技术

使用木质素衍生物来生产润滑油脂已经被人们所熟知。

US 3249537描述了当存在乙酸、氢氧化钠和/或氢氧化锂、长链脂肪酸、基础油和胺类添加剂时，用木素磺酸钠作为润滑油脂增稠剂。这种混合物组成的润滑油脂是可以溶于水的和/或在很多应用领域中其水稳定性不够好。在由热塑性弹性体(TPE)制得的波纹管的封装润滑应用中，例如匀速传动轴，此类润滑油脂显示出与波纹管不兼容。此时，封套材料经常会随各部分的相对运动而移动，或至少会感受到震动。为此，材料的移动性和在大多数情况下的弹性是必须的，与润滑油脂接触和/或相互作用不会对其产生负面影响。

木素磺酸钙作为润滑油脂的一种材料同样在US 011/0190177 A1和WO 2011/095155 A1中被提及。最近一次涉及混合油以及其在通过TPE波纹管等密封匀速传动轴中的应用。前者公开了木素磺酸钙的不同增稠剂的应用，同样包括了聚脲等物质。

WO 2014046202 A1阐述了一种润滑油脂，其在基础油中含有1-20重量百分比的木质素酚类衍生物，其结构如下。聚氨酯或者聚脲增稠剂没有被提及。

US 2013/0338049A1公开了一种含有木质素衍生物和不同增稠剂的润滑油脂组合；在基础油和添加剂的混合物中同样含有聚脲增稠剂。木质素衍生物被加入到已经制备好的聚脲润滑油脂中。

现如今已经发现，在具体的应用中将木质素衍生物搅拌加入到已经制备好的聚脲润滑油脂中可能会有问题，其原因有以下几点。当异氰酸酯没有完全被胺转化及加入到胺中的异氰酸酯过量时，聚脲增稠剂制备中所必须的，用胺转化异氰酸酯经常有后续交联反应的缺陷。此外，没有转化的胺以及异氰酸酯会导致过敏反应，例如皮肤刺激症和例如塑料和弹性体等原料所造成的不相容性，由于胺类或异氰酸酯，塑料和弹性体会发生后续交联反应。再次，木质素衍生物中具有大量的水，比如木素硫酸盐含有4到8重量百分比的水。在高温应用时因为水分的蒸发以及其他易挥发易降解成分，将导致含木质素的润滑油脂温度稳定性差。在密闭或者封装点，这会产生超压积累，这将会进一步导致密封或者封装的损坏，确切说会导致漏油或水和污垢的渗透。

此外还观察到，在已经制备好的聚脲润滑油脂中后续搅拌加入木质素衍生物会使聚脲增稠剂的增稠效果降低，确切说，生产某一浓度的润滑油脂，其比同类相应浓度的润滑油脂所用的增稠剂比例高10％到25％，其中该木质素衍生物根据该发明方法而来。增稠剂分量越高，润滑油脂的剪切粘度越高，特别是在低温的时候，同时将其传递到润滑和集中润滑系统中的能力越低。

关于匀速传动轴的聚脲润滑油脂在很多专利中都有提及，包括EP0435745A1、EP0508115A1、EP0558099A1和EP0661378 A1。

现今，聚脲和聚氨酯润滑油脂、摩擦化学活性的EP/AW添加剂占据相当大部分配方成本，因此通常是润滑油脂涨价的因素。很多此类添加剂是通过复杂、多级反应合成的，由于在许多情况下其有毒副作用，及在最终配制时的应用类型和使用浓度，此类添加剂的使用受到了限制。在一些应用中，比如匀速传动轴或者慢速高负荷滚动轴承，液态润滑油脂通过液态添加剂也难以避免出现润滑不足的情况，确切说，摩擦部位的双方之间的接触在液态润滑油里是不可避免的。在这些情况下，至今在实践中应用一些以无机化合物(例如氮化硼、碳酸盐、磷酸盐或磷酸氢盐)、粉状塑料(例如PTFE)或者金属硫化物(例如MoS₂)为基料的固体润滑油脂。这些成分常常很贵，并且对润滑油脂配方的总成本起决定性的影响。