[发明专利]一种连铸机用聚脲润滑脂组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种连铸机用聚脲润滑脂组合物及其制备方法，包括基础油70～81％；稠化剂15～19％；醋酸钙2～10％；防锈剂0.5％；增粘剂0.5％。稠化剂为复合胺与二苯甲烷‑4,4‑二异氰酸酯反应生成的聚脲稠化剂。本发明的润滑脂选用了新颖的稠化剂体系‑四聚脲醋酸钙；醋酸钙的引入，改善了聚脲润滑脂的极压抗磨性能，适用于对极压抗磨性能要求较高的场合；并且制备方法简单、易操作、原材料成本低，可以很好进行工业化生产。本发明通过醋酸钙与聚脲稠化剂的复合，提供一种较高载荷环境下使用的，极压抗磨性能优良，且具有较好的剪切安定性、抗水性、泵送性、胶体安定性、防腐蚀性以及较长的高温轴承寿命等特点的润滑脂产品。

技术领域

本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种连铸机用聚脲润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚脲润滑脂是以分子中含有脲基(-NHCONH-)的有机化合物作为稠化剂所制备的润滑脂。自20世纪50年代聚脲化合物作为润滑脂稠化剂应用以来，因其突出的高温性能、抗水性能及长的轴承寿命而在如冶金、汽车、造纸等行业得到广泛使用。聚脲润滑脂被认为可在较高的温度使用，其原因除了聚脲润滑脂具有高的滴点外，还在于：普通皂基润滑脂往往会随温度的升高而软化；而聚脲润滑脂具有随温度的升高而变稠的独特属性，预期可以提供较长的高温轴承使用寿命。普通皂基润滑脂含有高温下活泼的金属皂增稠剂，而金属皂增稠剂可以起催化氧化作用，从而减少油脂在高温下的使用寿命；而聚脲润滑脂在制作过程中没有金属皂参与稠化，并且许多产品中含有芳烃基团，更有利于防止其氧化。普通皂基润滑脂主要由较弱的范德华力支配，而聚脲润滑脂的分子结构可能主要由氢键支配，而这也是聚脲润滑脂在高温下结构稳定性较好的原因之一。近年来，聚脲润滑脂在连铸机系统得到了广泛应用，但在实际使用过程中，也逐渐反映出一些问题，如其在100℃左右时软化流失、高温结焦硬化及抗水性能较差等的缺点。为了更好地满足冶金行业技术、设备进步及节能降耗要求对润滑脂提出的越来越苛刻的性能要求。

钢铁行业连铸工况具有如下特点：1)高温。钢水经过结晶器第一次冷却，钢坯温度大约在1200～1300℃；经过二冷区切割前的钢坯温度一般在900℃左右。辐射热和传导热可致使扇形段辊道轴承座温度较高，轴承温度会高达100～150℃。2)多水。由于要对钢坯进行冷却，冷却水用量可高达几百m³/h。在此工况下，扇形段辊子轴承会受到大量的喷淋水及高温水蒸汽的作用。3)低速、中等负荷。在板坯连铸生产过程中，拉坯速度较慢，一般在7m/min以下，辊子轴承转速较低，钢坯的重量会分散到几十个轴承共同分担，总体上说扇形段辊子轴承承受中等负荷。4)高污染。因受大量氧化铁皮及其他固体污染，连铸机辊子轴承运转时处于高污染环境。另外，连铸设备润滑系统的输送管路比较长，一般可达几十到一百多米，这就对润滑剂的泵送性有着特殊的要求，尤其是在冬季低温条件下。

基于以上原因，要求润滑脂必须具有良好的耐高温性、抗水性、润滑性、密封性及泵送性；另外还要求润滑脂在高温、多水及高金属杂质污染的工况下具有长的使用寿命。目前，国内外涉及连铸机润滑脂配方专利大都是以二聚脲为主，少数专利是涉及聚脲醋酸钙。CN102433193A公开了一种高性能连铸机润滑脂及其生产方法，其特征在于利用高粘度的矿物油和合成油稠化有机聚脲，并加入大量添加剂，合成的一种具有260℃滴点、机械安定性能较优异，轴承无腐蚀的长寿命润滑脂。CN103497813A公开了一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂及其制备方法，其特种在于组成原料中含有石油磺酸钙、有机挥发溶剂、硼酸、氢氧化钙、碳酸钙、抗氧剂、防锈剂、极压剂等。虽然这种润滑脂具有优良的高低温性能，良好的机械安定性、氧化安定性、抗水性和泵送性，突出的极压抗磨性和抗腐蚀防锈性。但该方法存在一定的危险性，使用到了石油醚，易挥发成蒸气，与空气形成爆炸混合物；且生产过程复杂，生产和原料成本增大。CN103275790A公开了一种高抗水淋连铸机润滑脂，采用全氟烃基聚醚与癸二酸二辛酯混合作为基础油，聚脲为稠化剂。该润滑脂的各种指标均达到使用要求，但由于醚类油和酯类油近几年价格高昂，不利于钢铁行业的大量使用。