專利名稱：一種復合鋰基潤滑脂組合物及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合鋰基潤滑脂組合物及其制備方法。
背景技術：
潤滑脂的使用范圍很廣，不同的機械設備對潤滑脂性能有不同的要求。潤滑脂性 能是潤滑脂組成及其制備工藝的綜合體現(xiàn)。涂在相互接觸的金屬表面間的潤滑脂，在工作 的時候所形成的脂膜，要承受來自軸向與徑向的負荷，脂膜具有的承受負荷的特性就稱做 潤滑脂的極壓性。一般而言，在苛刻條件下使用的潤滑脂，常添加有極壓劑，以增強其極壓 性。復合鋰基潤滑脂是由脂肪酸鋰皂和低分子酸鋰鹽(如壬二酸，癸二酸，水楊酸和 硼酸鹽等)兩種或多種化合物稠化不同粘度石油潤滑油制成，如專利CN101481637A就公開 了一種以復合鋰基稠化劑和基礎油制備復合鋰基潤滑脂的方法。復合鋰基潤滑脂廣泛應用 于軋鋼廠爐前輥道軸承，汽車輪軸承、重型機械、各種高沮抗磨軸承以及齒輪、渦輪、蝸桿等 潤滑。具有高滴點、耐高溫性；復合皂的纖維結(jié)構強度高，在高溫條件下具有良好的機械安 定性，有長的使用壽命；有良好的抗水淋特性，由于復合鋰基潤滑脂具有良好的耐高溫、抗 水淋、機械安定性，是目前潤滑脂發(fā)展的主要品種。復合鋰基潤滑脂在工業(yè)上應用廣泛，被 廣泛用于鋼鐵、汽車、軍工、航天等行業(yè)。而復合鋰基潤滑脂組合物是在復合鋰基潤滑脂的 基礎上，添加了一種或多種功能性添加劑，以改善或者增強其使用性能。對于增強復合鋰基潤滑脂的極壓性能，專利CN 1055384A中加入了一種極壓添加 劑，其組成為環(huán)烷酸鉛1_3%，二烷二硫代磷酸鋅2-5%，氯化石蠟1-2%，二芐基二硫代物 1-3%。專利CN 1052891A公開了一種復合極壓抗磨添加劑、增粘多效添加劑，其極壓劑為 二烷基二硫代氨基甲酸銻、二烷基二硫代氨基甲酸氧硫化鉬。專利CN 101200670A公開了 以二烷基二硫代氨基甲酸鹽或二芐基二硫和硫化烯烴棉仔油作為極壓抗磨劑。這類研究， 均是添加有機金屬鹽化合物來增強復合鋰基潤滑脂的極壓性能，但尚未有將粒度可控的微 米級氧化鉍粉體顆粒應用在復合鋰基潤滑脂中以增強其極壓性能的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種可以有效的提高復合鋰基潤滑脂 極壓性能，并且具有良好的機械安定性，膠體安定性，抗氧化性能和抗水淋性的復合鋰基潤 滑脂組合物。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案—種復合鋰基潤滑脂組合物，由如下重量百分數(shù)的物質(zhì)組成潤滑脂基礎油70 % -89 %稠化劑10%-25%添加劑0.02%-2%氧化鉍0.01%-5%。
在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述氧化鉍為納米級，其平均粒徑d50 = 1 20 微米。在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述的潤滑脂基礎油為礦物油或者合成油，礦 物油為環(huán)烷基基礎油或石蠟基基礎油或環(huán)烷基基礎油與石蠟基基礎油的混合物，所述的合 成油為聚α烯烴合成油或者硅油。 在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述的稠化劑為十二羥基硬脂酸鋰鹽與癸二酸 鋰鹽的復合物；以所述的潤滑脂組合物總重量為基準，十二羥基硬脂酸鋰鹽的重量百分比 為9. 5% -20%，癸二酸鋰鹽的重量百分比為0. 5% -5%。在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述的添加劑優(yōu)選為抗氧化劑、顏料中一 種或兩種的混合物；以所述的潤滑脂組合物總重量為基準，抗氧化劑的重量百分比為 0.01% _1%，顏料的重量百分比為0.01% -1%。在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述的抗氧化劑優(yōu)選為二苯胺或吩噻嗪或二異 辛基二苯胺或2-萘酚或萘胺類化合物。在上述復合鋰基潤滑脂組合物中，所述的顏料優(yōu)選為黃G或蘇丹III或油溶橙。上述復合鋰基潤滑脂組合物的制備方法，包括如下步驟(1)將十二羥基硬脂酸 鋰鹽和潤滑脂基礎油加入反應器中，加熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化；(2)將體 系溫度升至150°C，反應后將體系溫度降至100-110°C范圍內(nèi)，接著加入癸二酸反應，然后 加入氫氧化鋰熱溶液；(3)將體系溫度升至150°C，停止加熱，加入氧化鉍粉體顆粒，保持攪 拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的復合鋰基潤滑脂組合物中 添加了微米極的氧化鉍粉體作為極壓劑，所制備的復合鋰基潤滑脂組合物具有良好的膠體 安定性、機械安定性，較好的高溫性能和抗極壓性能。
具體實施例方式實施例1 將57克12-羥基硬脂酸和587克基礎油加入反應器中，其中基礎油為礦物油，力口 熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至210°C， 然后將體系溫度降至100°C范圍內(nèi)加入癸二酸21克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升 至150°C。停止加熱，加入3克d5(l = 20微米的氧化鉍粉體顆粒，保持攪拌，待體系自然冷 卻至室溫得到產(chǎn)品實施例2 將14克12-羥基硬脂酸和178克基礎油加入反應器中，其中基礎油為礦物油，力口 熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至220°C， 然后將體系溫度降至110°C范圍內(nèi)加入癸二酸6克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至 150°C。停止加熱，加入1克d5(l = 10微米的氧化鉍粉體顆粒和1克二異辛基二苯胺，保持 攪拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。實施例3 將36克12-羥基硬脂酸和140克基礎油加入反應器中，其中基礎油為環(huán)烷基基礎 油和石蠟基基礎油的混合物，加熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至215°C，然后將體系溫度降至105°C范圍內(nèi)加入癸二酸14克，加入氫 氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至150°C。停止加熱，加入8克d5(l = 10微米的氧化鉍粉體 顆粒和1克二異辛基二苯胺和1克蘇丹III，保持攪拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。實施例4 將14克12-羥基硬脂酸和178克基礎油加入反應器中，其中基礎油為礦物油，力口 熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至210°C， 然后將體系溫度降至110°C范圍內(nèi)加入癸二酸6克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升 至150°C。停止加熱，加入1克d5(l = 4微米的氧化鉍粉體顆粒和0. 8克二異辛基二苯胺和 0. 2克蘇丹III，保持攪拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。實施例5 將14克12-羥基硬脂酸和178克基礎油加入反應器中，其中基礎油為礦物油，力口 熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至220°C， 然后將體系溫度降至100°C范圍內(nèi)加入癸二酸6克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至 150°C。停止加熱，加入1. 5克d5(l = 1微米的氧化鉍粉體顆粒和0. 5克二異辛基二苯胺，保 持攪拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。實施例6 將14克12-羥基硬脂酸和178克基礎油加入反應器中，其中基礎油為聚α烯烴 合成油，加熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升 至210°C，然后將體系溫度降至110°C范圍內(nèi)加入癸二酸6克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體 系溫度升至150°c。停止加熱，加入2克d5(l = 1微米的氧化鉍粉體顆粒，保持攪拌，待體系 自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。實施例7 將14克12-羥基硬脂酸和178克基礎油加入反應器中，其中基礎油為硅油，加熱 進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液皂化。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至210°C，然 后將體系溫度降至105°C范圍內(nèi)加入癸二酸6克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至 150°C。停止加熱，加入6克d5(l= 1微米的氧化鉍粉體顆粒，保持攪拌，待體系自然冷卻至 室溫得到產(chǎn)品。對比例1 將57克12-羥基硬脂酸和587克基礎油加入反應器中，其中基礎油為礦物油，力口 熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至150°C，然后將體系溫度降至105°C 范圍內(nèi)加入癸二酸21克，加入氫氧化鋰熱溶液。將體系溫度升至150°C，然后將溫度升至 210°C。停止加熱，保持攪拌待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。各個實施例和對比例的產(chǎn)品性能比較如表1。表 1對比實施實施實施實施實施實施實施 項目實驗方法
例1例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7
工作錐入
261 261 288 179 288 270 278 288 GB/T269
度，0.1mm
GB/T
滴點，°C 269 269 266 275 269 272 272 269
3498
鋼網(wǎng)分油
(IOO0C, 0.6 0.6 0.9 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 SH/T0324 30h)，%
淡黃淡黃淡黃淡黃
紅色紅色紅色紅色
色均色均色均色均
外觀均勻均勻均勻均勻 目測
勻油勻油勻油‘ _ ‘勻油 ‘ _ _ _ 油膏油膏油膏一油膏 膏膏膏膏
四球機實 從以上結(jié)果可見，加入氧化鉍后，可有效的提高復合鋰基潤滑脂的極壓性能，另 夕卜，氧化鉍的粒徑和濃度對復合鋰基潤滑脂的極壓性能都有影響，粒徑小的氧化鉍可提高 復合鋰基潤滑脂的極壓性能。
權利要求
一種復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于由如下重量百分數(shù)的物質(zhì)組成潤滑脂基礎油70％-89％稠化劑10％-25％添加劑0.02％-2％氧化鉍0.01％-5％。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述氧化鉍的平均粒徑 d50 = 1 20微米。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述的潤滑脂基礎油 為礦物油或者合成油，礦物油為環(huán)烷基基礎油或石蠟基基礎油或環(huán)烷基基礎油與石蠟基基 礎油的混合物，所述的合成油為聚α烯烴合成油或者硅油。
4.根據(jù)權利要求1所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述的稠化劑為十二 羥基硬脂酸鋰鹽與癸二酸鋰鹽的復合物；以所述的潤滑脂組合物總重量為基準，十二羥基 硬脂酸鋰鹽的重量百分比為9. 5% -20%，癸二酸鋰鹽的重量百分比為0. 5% -5%。
5.根據(jù)權利要求1所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述的添加劑為抗氧 化劑、顏料中一種或兩種的混合物；以所述的潤滑脂組合物總重量為基準，抗氧化劑的重量 百分比為0. 01 % -1 %，顏料的重量百分比為0. 01 % -1 %。
6.根據(jù)權利要求5所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述的抗氧化劑為二 苯胺或吩噻嗪或二異辛基二苯胺或2-萘酚或萘胺類化合物。
7.根據(jù)權利要求5所述的復合鋰基潤滑脂組合物，其特征在于所述的顏料為黃G或 蘇丹III或油溶橙。
8.權利要求4所述復合鋰基潤滑脂組合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1) 將十二羥基硬脂酸鋰鹽和潤滑脂基礎油加入反應器中，加熱進行攪拌，加入含氫氧化鋰熱 溶液皂化；(2)將體系溫度升至150°C，反應后將體系溫度降至100-110°C范圍內(nèi)，接著加入 癸二酸反應，然后加入氫氧化鋰熱溶液；(3)將體系溫度升至150°C，停止加熱，加入氧化鉍 粉體顆粒，保持攪拌，待體系自然冷卻至室溫得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合鋰基潤滑脂組合物，由如下重量百分數(shù)的物質(zhì)組成潤滑脂基礎油70％-89％，稠化劑10％-25％，添加劑0.02％-2％，氧化鉍0.01％-5％。本發(fā)明的復合鋰基潤滑脂組合物中添加了微米級的氧化鉍粉體作為極壓劑，所制備的復合鋰基潤滑脂組合物具有良好的膠體安定性、機械安定性，較好的高溫性能和抗極壓性能。
文檔編號C10N50/10GK101838580SQ201010181270
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權日2010年5月18日
發(fā)明者曾暉, 紀紅兵, 陳哲, 陳曉南 申請人:中山大學