[发明专利]减磨型复合锂基润滑脂

说明书

本发明涉及一种具有低摩擦系数、耐高温及长寿命的复合锂基润滑脂的组成及制备方法。

随着我国工业现代化的迅速发展，对于润滑脂的质量提出了日益苛刻的要求。如在带式输送机上使用的密封式托辊轴承，是一次性充脂，在运行过程中不再补充或更换。因此对这种轴承上使用的润滑脂要求有特别长的寿命，一般要求达到六年以上，即与轴承同寿命。这种润滑脂还要求具有良好的抗磨性能以减少托辊的旋转阻力，从而降低设备的驱动功率，减少能耗而降低运营成本。对处于高温部位工作的轴承，如在冶炼厂、烧结厂的炉前辊道，陶瓷厂和印染厂的烘干机、烟道抽风机等设备中的轴承，其工作温度可高达200℃左右。上述的这些工作条件都要求润滑脂具有抗磨、耐高温及长寿命的使用性能。但是目前商品的减磨润滑脂大部是钙基脂，只能在一般的温度下使用，一旦超过80℃即会流失而造成设备机件的干磨损坏。即使是被誉为多用途、长寿命的锂基润滑脂，其使用温度范围也只能在-20-120℃。当使用温度超过120℃时，润滑脂的使用寿命就会大为缩短。在温度超过150℃时，普通锂基润滑脂就完全不能胜任。

复合锂基脂是用两种或两种以上的有机酸或无机酸与氢氧化锂反应生成的复合稠化剂，将矿油或合成油稠化而制成的润滑脂。这种润滑脂的特点是滴点在260℃以上，其高温性能、抗氧化性能和耐用寿命都优于普通的锂基脂。因此，复合锂基脂在一定范围内已用作工业上的多效通用脂。U.S.3，929，651和U.S.3，711，407等专利介绍了有关复合锂基润滑脂的组成和制备方法，但专利公开的内容仅限于基础脂的组成而未涉及加入添加剂的成品润滑脂。其制备方法为两步法皂化工艺，在皂化反应中要有多次升温至降温，步骤比较繁琐，生产周期较长，这是其不足之外。

本发明的目的在于提供一种具有优良的抗磨性能、耐高温及长寿命的减磨型复合锂基润滑脂，并提出一种比现有技术简单的一次皂化制造复合锂基脂的工艺。

为了实现这个目的，本发明以复合锂基脂作为基础脂，加入了一组抗磨、抗氧化、防锈、油性的复合添加剂，并提出一步加碱皂化、循环剪切成脂的制脂工艺，制成具有良好抗磨、高温性能和长寿命的减磨型复合锂基润滑脂。

本发明减磨型复合锂基润滑脂的基础油是100℃的粘度为3-40mm²/s的矿油，也可以选用合成烃油、酯类油、硅油或其混合油，基础油的重量占润滑脂重量的70-95%。

本发明减磨型复合锂基润滑脂其稠化剂体系由（A）、（B）、（C）三种酸的复合锂皂所构成。（A）是C₁₆-C₂₀羟基脂肪酸或其低级烷基酯，最好是12-羟基硬脂酸。用量占润滑脂重量的5-20%;（B）是C₄-C₁₂二元羧酸或其低级烷基酯，如壬二酸或癸二酸，用量占润滑脂重量的1-5%;（C）是C₃-C₁₄羟基羧酸或其低级烷基酯，如乳酸、水杨酸和对羟基苯甲酸，用量占润滑脂重量的0.1-5%。稠化剂的总量占润滑脂重量的5-30%。

润滑脂的使用性能决定于其选择的组成，即基础油、稠化剂和添加剂。三者的作用是相辅相成的，即使是有良好的基础油和优良的稠化剂，但没有针对特殊要求而加的添加剂时，仍然没有良好的使用性能，如前所述，本发明复合锂基润滑脂的特征之一就是添加了一组减磨、抗氧化、防锈和油性添加剂。此复合添加剂由（D）、（E）、（F）三组分组成，即：

胺型抗氧剂（D）0.1-2%，以0.3-1%为好，（相对于基础脂为100%而言，下同）

苯并三氮唑胺盐防锈剂（E）0.05-1%，以0.1-0.5%为好;

芳香二元羧酸酯油性剂（F）0.1-2%，以0.5-2%为好;

（D）、（E）、（F）三种添加剂的总量为0.3-5%，以1-4%为好。

为了预防在长期贮存和使用过程中润滑脂的氧化变质，宜加入抗氧剂以延长产品的使用寿命。常用的抗氧剂有酚类及胺类化合物。本发明采用二苯胺（D）或二异辛基二苯胺作为抗氧剂，其结构式为：

苯并三氮唑胺盐（E）是一种具有油性、抗磨、抗氧化、防腐蚀、防锈等多功能的添加剂（石油炼制，1982，No8，6），它与含硫抗磨极压添加剂复合使用时，还有明显的增效作用。本发明用苯并三氮唑十八烷基胺作为复合添加剂的组分之一，其结构式为：