[发明专利]二元金属皂润滑脂组成物及其制备方法

说明书

本发明是有关高温、极压和腐蚀介质条件下润滑用的碱金属和碱土金属皂润滑脂组成物及其制备方法的。更具体地说，本发明涉及的是用碱金属和碱土金属的碱，用从C₁₂～C₂₄的羟基脂肪酸和C₁₀～C₃₄的脂肪酸中选择的至少一个酸和对苯二甲酸或对苯二甲酸与C₂～C₁₂的脂肪二元酸的混合酸，在润滑基础油中“就地”反应生成的二元金属皂润滑脂组成物及其制备方法。

以前，用一个种类的酸，如高级羟基脂肪酸或高级脂肪酸，用碱金属和碱土金属的碱，如锂和钙和碱、或钠和钙的碱来制备碱金属和碱土金属混合皂润滑脂组成物。

制备这样的混合皂润滑脂组成物，就是想获得碱金属皂润滑脂的高滴点，同时，用碱土金属皂又赋予润滑脂一定的抗水性。但是，用一个种类的酸和两个种类的碱制备的混合皂润滑脂组成物，滴点不太高，仍然无法适于高温润滑的使用。

两个族的金属的皂可以互相取长补短，两个种类的酸容易使皂发生复合。因此，在寻找综合性能优越的润滑脂组成物时，显然，复合碱金属和碱土金属皂润滑脂组成物是引人注目的。

最近，已经有用两个种类的酸、碱金属和碱土金属的碱来制备的润滑脂组成物。但是，一个种类的酸通常为高级羟基脂肪酸或高级脂肪酸，另一个种类的酸为芳香族一元羟酸或脂肪二元酸。采用对苯二甲酸或对苯二甲酸与脂肪二元酸的混合酸的碱金属和碱土金属皂润滑脂组成物还是新的。

本发明的目的在于提供一种新的碱金属和碱土金属皂润滑脂组成物。本发明充分发挥了两个族的金属的皂在性能上的互补作用，即用碱金属皂保持复合碱金属皂润滑脂的优良的高温性能，用碱土金属皂又改进了润滑脂组成物的极压、抗水和抗HCl等腐蚀介质的性能，两个族的金属的皂复合，还产生一定的协和效应。在某些性能上，碱金 属和碱土金属皂润滑脂组成物甚至优于其中任何一个金属的复合皂润滑脂组成物。

本发明的润滑脂组成物含有润滑基础油和稠化剂，该稠化剂是（a）和（b）两种酸的复合碱金属和碱土金属皂，（a）是从C₁₂～C₂₄的羟基脂肪酸和C₁₀～C₃₄的脂肪酸中选择的至少一个酸，（b）是对苯二甲酸或对苯二甲酸与C₂～C₁₂的脂肪二元酸的混合酸。

上述组成物中，（a）和（b）两种酸的摩尔比（b）/（a）＝0.1～2.0，两种金属的摩尔比碱金属/碱土金属＝0.1～10.0。

两种酸的摩尔比（b）/（a）小于0.1时，不易形成高滴点的润滑脂组成物，大于2.0时，润滑脂组成物的稠度不足，两种金属的摩尔比碱金属/碱土金属小于0.1时，润滑脂组成物的高温性能变差，大于10.0时，不能很好发挥碱土金属皂对润滑脂组成物的极压性能、抗水和抗腐蚀介质性能的改进作用。

这里所说的碱金属可以是锂、钠或钾等，碱土金属可以是钙、锶或钡等。碱金属和碱土金属皂，通常可以从锂和钙皂、锂和钡皂、钠和钙皂以及钠和钡皂四组，最好从锂和钙皂以及锂和钡皂两组中来选择一组。

选择C₁₂～C₂₄的羟基脂肪酸时，从价格便宜、供应充足和性能优良三个方面综合起来看，最好选用C₁₆～C₂₀的羟基脂肪酸，尤其是从动植物油脂获得的12-羟基硬脂酸、加氢蓖麻油脂肪酸（主要成分：12-羟基硬脂酸）和加氢马桑籽油脂肪酸（主要成分：13-羟基硬脂酸）可供选用，特别可以选用12-羟基硬脂酸。

选择C₁₀～C₃₄的脂肪酸时，最好选用C₁₆～C₂₂的脂肪酸，特别可以选用硬脂酸。

可以从上述的羟基脂肪酸和脂肪酸中选择一个酸或多个酸来制备本发明的组成物。在制备本发明的组成物时，虽然也可以使用上述酸的甘油酯，但最好使用游离酸与碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物反应。

选用对苯二甲酸作（b）的酸来制备皂时，不仅可以使用游离的酸，而且也可以使用对苯二甲酸的二低级烷基酯，特别是二甲酯与碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物反应。