[发明专利]一种环保型层状磷酸钾镁钙基润滑脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型层状磷酸钾镁钙基润滑脂及其制备方法。该润滑脂包括以下重量份数的组分：基础钙基润滑脂为80.0‑99.0份，抗磨添加剂为1.0‑20.0份；其中的抗磨添加剂为层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O。制备方法为：将基础钙基润滑脂、层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O在室温‑200℃下搅拌混合1‑16 h，利用三辊机或高压均质机研磨均化0.5‑5 h使之均匀，制得钙基润滑脂产品。本发明提供的层状磷酸钾镁作为固体润滑添加剂的钙基润滑脂，承载抗磨能力优异，原料绿色环保，来源丰富，有效降低成本。

技术领域

本发明一种抗磨性能优良的环保型钙基润滑脂，具体涉及一种含有层状磷酸钾镁作为抗磨添加剂的环保型钙基润滑脂及其制备方法，属于润滑技术领域。

背景技术

钙基润滑脂具有优异的抗水性、剪切安定性、触变安定性和泵送性特点，目前在中小电机、水泵、拖拉机、汽车、冶金、纺织机械等中转速、中负荷的滚动和滑动轴承运转场合得到广泛的应用。钙基润滑脂作为传统经典润滑脂类型，发展的方向是改善品质，以适应日益丰富和苛刻的工作环境，同时还能满足越来越严格的节能和环保要求。目前而言，润滑脂基础油主要采用石油中分离出来的矿物油，含有多元芳烃类有害物质，需要替代。润滑剂添加剂是提升钙基润滑脂性能的核心关键技术，其中抗磨添加剂是润滑脂中最常用的添加剂之一。抗磨添加剂可有效改善润滑脂的承载抗磨性、抗擦伤性和防护性等。目前，在润滑油脂行业里面代表性的固体抗磨添加剂为具有层状晶体结构的二硫化钼、石墨等无机化合物。但由于钼属于不可再生的稀散资源，使用成本会逐年升高；同时，二硫化钼和石墨的黑色泽外观，以及钼元素的重金属属性，也在一定程度上限制了它们在环保要求高领域的应用。因此有必要开发含有新型优质环保型固体润滑添加剂的钙基润滑脂。

层状磷酸镁材料（无毒环保，相关材料有食品添加剂应用报道）是一类主体层板由MgO₆八面体、PO₄四面体构成的无机化合物，在微观尺度上具有与传统固体润滑润滑添加剂二硫化钼、石墨类似的层状晶体结构，有望表现出良好的润滑性能。镁在地壳中丰度很高，质量百分含量达到2.4 %，大力发展镁产业具有明显的资源优势。本课题组前期在专利CN103264999中报道了离子热合成一种镁离子交换型层状磷酸镁（Mg₄P₄H₁₄O₂₁）作为润滑油添加剂，可以有效改善润滑性能，但是存在材料合成成本贵、离子液体易残留问题，不利于大规模工业生产。层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O是由MgO₆八面体、PO₄四面体层板构成，钾离子和水分子存在于层板间构成的一种无机层状磷酸镁化合物[G Jovanovski, S Pocev, BKaitner. Bulletin of the Chemists and Technologists of Macedonia, 1997, 16(1): 59 - 63]，易于水热合成。目前尚未有将层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O作为固体润滑添加剂应用到钙基润滑脂中的报道。

发明内容

本发明旨在提供一种具有优良抗磨性能的环保型钙基润滑脂及其制备方法，其中的抗磨添加剂为层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O。

本发明钙基润滑脂的质量份数组成包括：基础钙基润滑脂为80.0 - 99.0份，抗磨添加剂为1.0 - 20.0份；其中的抗磨添加剂为层状磷酸钾镁MgKPO₄·H₂O。