專利名稱：分水性能優(yōu)異的無油漬油膜軸承油添加劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬加工工藝用潤滑添加劑組合物，特別涉及一種無油漬油膜軸承油添加劑組合物
背景技術(shù)：
無油漬油膜軸承油(Film Bearing Oil)是因鋼鐵工業(yè)向高速化大型化發(fā)展應(yīng)運而生的一類新油品，是各種油膜軸承的專用潤滑油。油膜軸承屬于滑動軸承的一種，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有它獨特之處，它是專門用于軋鋼機軋輥軸承的。國外此類油品的研制起始于20世紀(jì)60年代中后期，工業(yè)化于20世紀(jì)70年代。當(dāng)時，鋼板高速軋機和摩根無扭高速線材軋機，使用的油膜軸承急需與之相匹配的無油漬油膜軸承油，而通常的軸承油和主軸油均不能滿足其性能要求。因此，抗乳化抗氧型的無油漬油膜軸承油(相當(dāng)于Mobil VacuolinclOO系列)最早問世。后來在使用中發(fā)現(xiàn)，上述軋機有的軸承處于近水部位，又發(fā)展出防銹型無油漬油膜軸承油(相當(dāng)于Mobil Vacuolinc 300系列)。20世紀(jì)70和80年代線材軋機向高速發(fā)展，軋機軸速已高達3600m/min以上。簡單地講，油膜軸承與一般滑動軸承又有以下主要區(qū)別(1)與油膜軸承配合的軋輥軸線速度極高，適于高速運轉(zhuǎn)。(2)油膜軸承承載負荷很大，適于大型化。(3)油膜軸承在正常工作狀態(tài)，軸與軸承能瞬時保持油膜，并靠軸的高速轉(zhuǎn)動和潤滑油楔的流體動壓作用，使軸與軸承間容易形成流體潤滑狀態(tài)。油膜軸承則是利用動壓潤滑的原理，依靠軸的轉(zhuǎn)動離心力和側(cè)壓力即依靠軸與軸承元件的相對運動，借助于潤滑油的粘性和油在軸承副中的楔形間隙所產(chǎn)生的流體動壓作用(油楔力)，而形成承載油膜的軸承。油膜軸承的潤滑有三種情況(1)在啟動或仃機時，盡管軸與軸承間有潤滑油，但由于運動速度為零或趨于零， 流體動壓潤滑尚未形成或逐漸消失，軸與軸承必然直接接觸使之處于邊界潤滑甚至是干摩擦狀態(tài)。(2)軋機操作中，因產(chǎn)生震動、進水過多、供油不足或油質(zhì)有問題，都可能產(chǎn)生混合潤滑。(3)正常平穩(wěn)運轉(zhuǎn)時為流體潤滑鑒此，油膜軸承的潤滑特點是上述三種情況交替存在的混合潤滑。為適應(yīng)其之高速高負荷工況，需要一種新型的專用軸承油-無油漬無油漬油膜軸承油。期中，開發(fā)合格的無油漬油膜軸承油是其中關(guān)鍵的技術(shù)。油膜軸承的潤滑特點決定了對無油漬油膜軸承油的性能要求(1)優(yōu)異的粘溫性能，以便在軸承溫升波動較大的情況下也能維持正常潤滑。無油漬油膜軸承油的粘度由軸承的種類而定，粘度按ASTM粘度分類表示。摩根(Morgan)公司允許粘度波動范圍為士 10%，粘度變化士5%定為窄范圍。美鋼(U。S。Steel)公司加劑無油漬油膜軸承油的粘度等級種類較不加劑的為多。國內(nèi)、外加劑無油漬油膜軸承油粘度指數(shù)都規(guī)定為不小于90 95。(2)抗乳化性好，不易乳化或能使混入油中的水迅速分離。國際上普遍采用ASTM D2711結(jié)合ASTM D1401方法，國內(nèi)常用GB/T 7305方法進行水分離性評定。(3)氧化安定性良好。以確保循環(huán)使用中減緩油品變質(zhì)速度、延長使用壽命。美綱公司對加添加劑的無油漬油膜軸承油用旋轉(zhuǎn)氧彈法(ASTM 2272)評定，要求經(jīng)受氧化時間大於120分鐘。(4)防銹性。如前所述，無油漬油膜軸承油不可避免地會混入水分，所以在潤滑系統(tǒng)內(nèi)易于產(chǎn)生銹蝕。特別是油箱上部、管道上部等等不浸油的氣相部份以及間歇性浸在油內(nèi)的機件。一經(jīng)銹蝕所產(chǎn)生的銹粒又會在油中催化加速油品老化，所以，防銹性好也很重要。美鋼公司等在無油漬油膜軸承油規(guī)格中要求用透平油的防銹性能試驗法(ASTM D665) 進行評定。尤其是對抗乳化性提出了非常高的要求，水進入無油漬油膜軸承油，使某些添加劑水解而失效。并可能形成紊流，破壞正常運轉(zhuǎn)下的流體潤滑，引起非正常磨損，易銹蝕設(shè)備，使油乳化而惡化分水性，抗氧化性和抗泡性。另外，水與油品使用中產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物和油泥，形成膠狀油團，可能堵塞濾器。所以，開發(fā)出一種用于生產(chǎn)油膜軸承潤滑油使用的分水性能優(yōu)異添加劑非常具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種適合于的無油漬油膜軸承油，該油膜軸承油具有油水分離能力、 同時兼顧優(yōu)異的抗氧、抗磨和防銹特性。其特征在于它含有下列組份(1)至少一種含硫的極壓抗磨劑，為硫化異丁烯(2)至少一種含磷的抗磨劑，為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸酯及其胺鹽衍生物， 或磷酸酯及其胺鹽衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(3)至少一種金屬減活劑，為噻二唑類衍生物，或苯三唑類衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(4)至少一種清凈劑，為聚異丁烯胺高分子化合物(5)至少一種防銹劑，為烯基丁二酸，或二壬基萘磺酸鋇鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物(6)至少一種多元醇酯類油性劑(7)至少一種兩類非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物期中組份(1)適宜含量為55-70% (質(zhì)量)。組份( 為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸三丁酯，或堿性磷酸酯胺鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物，含量為10-23% (質(zhì)量)。組份(3)為噻二唑類衍生物，含量為1-6% (質(zhì)量)。組份(4)為聚異丁烯胺清凈劑，含量為5-20% (質(zhì)量)。組份(5)防銹劑適宜含量為2-5% (質(zhì)量)。
組份(6)多元醇酯類油性劑適宜含量為1-1. 5% (質(zhì)量)，其為季戊四醇與C12-36 混合脂肪酸反應(yīng)的酯化物含量為18% _38%，與季戊四醇反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之油酸硬脂酸二聚酸摩爾比為(1.1-3.8) (1.2-2.5) 0.75?；蛘呷u甲基丙烷與 C12-36混和脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸酯含量為33%-47%,與三羥甲基丙烷反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之椰子油酸油酸的摩爾比為(1. 1-3. 8) 0. 75組份(7)至少一種兩類非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物，第一類為HLB 為5-9，分子量為2000-15000的非離子型表面活性劑，第二類HLB為12-16非離子型表面活性劑。破乳劑復(fù)配物含量為0.5-2. 8% (質(zhì)量)本發(fā)明公開的添加劑組合物，其新穎性在于，將過于在汽油清凈劑中經(jīng)常使用的聚異丁烯胺清凈劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤滑油添加劑中使用的聚異丁烯丁二酰亞胺和堿性磺酸鈣、鎂清凈分散劑，經(jīng)過測試驚奇地發(fā)現(xiàn)可以明顯地提高無油漬油膜軸承油的分水特性(又稱破乳性能)，同時對熱穩(wěn)定性，與基礎(chǔ)油的相容性、熱氧化安定、防銹性和抗磨性無任何負面影響。同時，添加的多元醇酯類油性劑，不但增強了抗磨能力，同事，還有助于進一步提升分水特性。添加劑制法上述添加劑組合物的制備方法是先將按比例所需要的組份(1)加入帶攪拌器的搪瓷調(diào)合釜內(nèi)，其次按比例加入所需的抗磨劑O)、防銹劑(5)到調(diào)合釜中，在60-70°C下， 攪拌4小時后，加入金屬減活劑(3)、聚異丁烯胺清凈劑(4)防銹劑(5)、油性劑(6)和破乳劑(7)，在40-50°C下攪拌2小時，至混合物全部溶解，并均勻透明。為了篩選添加劑組份和添加劑組合物，本發(fā)明在實驗室采用了各種試驗方法進行模擬評定。 加抑制劑礦物油在水存在下防銹試驗法(GB/T11143或ASTM D665)， 潤滑劑抗乳化性能測定法(GB/T8022或ASTMD27 潤滑油極壓性能測定法(GB/T3142)， 潤滑油抗磨性能測定法(SH/T0189)。 石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗法(GB/T5906或ASTMD130)， 潤滑油極壓性能測定法(Timken試驗)(GB/T11144) 潤滑油承載能力測定法(CL-100) (SH/T0306 或 ASTMD5182)， 極壓潤滑油氧化安定性測定法(SI-I/T0123)。本發(fā)明的效果通過下面的實施例進一步說明。但應(yīng)明白，下面的實施例不是限制本發(fā)明的范圍，任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動，都在本發(fā)明的圍之內(nèi)。
實施例
權(quán)利要求
1.一種脫水性能優(yōu)異的油膜軸承油添加劑組合物，其特征在于它含有(1)至少一種含硫的極壓抗磨劑，為硫化異丁烯(2)至少一種含磷的抗磨劑，為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸酯及其胺鹽衍生物，或磷酸酯及其胺鹽衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(3)至少一種金屬減活劑，為噻二唑類衍生物，或苯三唑類衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(4)至少一種清凈劑，為聚異丁烯胺高分子化合物(5)至少一種防銹劑，為烯基丁二酸，或二壬基萘磺酸鋇鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物(6)至少一種多元醇酯類油性劑(7)至少一種兩類非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(1)組份適宜含量為55-70%(質(zhì)量)O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于( 組份為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸三丁酯，或堿性磷酸酯胺鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物，含量為10-23% (質(zhì)量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于C3)組份為噻二唑類衍生物，含量為1-6% (質(zhì)量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(4)組份為聚異丁烯胺清凈劑，含量為5-20% (質(zhì)量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于( 組份防銹劑適宜含量為 2-5% (質(zhì)量)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(6)組份多元醇酯類油性劑適宜含量為1-15% (質(zhì)量)，其為季戊四醇與C12-36混合脂肪酸反應(yīng)的酯化物含量為 18% _38%，與季戊四醇反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之油酸硬脂酸二聚酸摩爾比為 (1.1-3.8) (1.2-2.5) 0.75?；蛘呷u甲基丙烷與C12-36混和脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸酯含量為33%-47%，與三羥甲基丙烷反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之椰子油酸油酸的摩爾比為(1. 1-3. 8) 075
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(7)組份至少一種兩類非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物，第一類為HLB為5-9，分子量為2000-15000的非離子型表面活性劑，第二類HLB為12-16非離子型表面活性劑。破乳劑復(fù)配物含量為0. 5-2. 8% (質(zhì)量)。
全文摘要
本發(fā)明公開無油漬油膜軸承油添加劑組合物。將聚異丁烯胺清凈劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤滑油添加劑中使用的聚異丁烯丁二酰亞胺和堿性磺酸鈣、鎂清凈分散劑，可以明顯地提高無油漬油膜軸承油的分水特性(又稱破乳性能)，同時對熱穩(wěn)定性，與基礎(chǔ)油的相容性、熱氧化安定、防銹性和抗磨性無任何負面影響。同時，添加的多元醇酯類油性劑，不但增強了抗磨能力，同事，還有助于進一步提升分水特性。
文檔編號C10N30/06GK102260577SQ20101018122
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者丁峰, 丁浩, 劉想, 劉龍, 周增位, 周增強, 周志剛, 李學(xué)兵, 甄國芬, 甄海超 申請人:石家莊新泰特種油有限公司