[發(fā)明專利]硼酸鹽抗磨極壓添加劑及制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810063347.5
• 申請(qǐng)日: 2008-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN101368125A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元正;張連惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州得潤寶油脂有限公司
• 主分類號(hào): C10M125/26
• 分類號(hào): C10M125/26;C10N30/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種石油化工添加劑及其制備方法，確切地說，是一種主要用于潤滑脂中的抗磨極壓添加劑。

背景技術(shù)

硼酸鹽是八十年代初才引起人們關(guān)注的一類極壓抗磨添加劑，國內(nèi)外許多研究結(jié)果表明硼酸鹽作為極壓添加劑具有其獨(dú)特的優(yōu)越性：抗磨性好、無毒、無氣味、不會(huì)腐蝕金屬，耐高溫性好，在250℃以上仍有良好的極壓抗磨性，與含硫、磷、氯活性添加劑配伍性也較好，復(fù)合效果(增效作用)明顯。另外硼酸鹽極壓添加劑的作用機(jī)理也與其它有機(jī)極壓抗磨劑有所不同，它不是由于與金屬反應(yīng)形成反應(yīng)膜，而是由于摩擦部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其表面帶點(diǎn)，是硼酸鹽微粒粘附于其上，形成極壓膜。這層膜既厚又粘，起到無機(jī)潤滑膜的作用。

目前，硼酸鹽類添加劑大致有三種類型：一種是用石油磺酸鈉為分散劑的硼酸鹽，是將水溶液的硼酸鉀分散在油中，再除去水。其缺點(diǎn)是因?yàn)楫a(chǎn)品含石油磺酸鈉，用于潤滑脂中影響產(chǎn)品膠體安定性，進(jìn)而影響潤滑脂的滴點(diǎn)、稠度、機(jī)械安定性、抗水性等性能，因此在潤滑脂中基本無法應(yīng)用；第二種是將硼酸鉀干燥，磨成細(xì)粉，直接用于產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是分散性差，在一些高粘度油和半流體潤滑脂中發(fā)生沉淀，因此限制了其使用范圍。第三種為納米超細(xì)形硼酸鹽潤滑油添加劑，采用噴霧技術(shù)或CN1175621A專利技術(shù)中介紹的超聲波乳化方法，工藝過程復(fù)雜。

同時(shí)，由于硼酸鹽型添加劑存在抗水性差的問題，因此改善或解決硼酸鹽類型添加劑的抗水性問題成為這一領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。CN1362500專利技術(shù)中雖未提到抗水性問題，但其硼酸鹽添加劑組分主要為小分子硼酸鹽，因此對(duì)抗水性基本無改善作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述硼酸鹽抗磨極壓添加劑存在的技術(shù)問題，提供一種抗水性好，抗磨極壓性能特別優(yōu)良，且生產(chǎn)工藝簡單的硼酸鹽抗磨極壓添加劑及制備方法。它主要用于潤滑脂中，特別是高溫及寬溫度范圍應(yīng)用的潤滑脂中，也可用于高粘度的各種高性能的開式齒輪油，如大型球磨機(jī)等機(jī)械的大齒輪的潤滑劑中，以及齒輪箱或蝸輪箱的半流體潤滑劑中。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的硼酸鹽抗磨極壓添加劑主要由油性介質(zhì)、分散劑和大分子聚合硼酸鹽構(gòu)成，它們的重量百分配比是：10-50％的油性介質(zhì)，1-5％的分散劑，以及50-90％的大分子聚合硼酸鹽。

所述的油性介質(zhì)是礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油、礦物油和合成油的混合物；所述的分散劑采用C₁₂-C₂₂脂肪酸金屬皂或C₁₂-C₂₂羥基脂肪酸金屬皂；而所述的大分子聚合硼酸鹽是通過1：1至0.2：1摩爾比的氫氧化鉀和硼酸在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，并在高溫進(jìn)行高溫聚合反應(yīng)后制成。

所述的礦物基礎(chǔ)油可以是150BS、500SN、600SN、750SN基礎(chǔ)油中的一種或幾種；合成油可以是聚烯烴，烷基芳烴聚合物；所述的C₁₂-C₂₂脂肪酸金屬皂或C₁₂-C₂₂羥基脂肪酸金屬皂可以為鈣皂、鋰皂、鋁皂、鈉皂等中的一種或幾種；所述的大分子聚合硼酸鹽的百分含量占添加劑總重的50-90％，優(yōu)選60-80％。其分子式為K_XB_YO_Z，其中X平均數(shù)約為9；Y平均數(shù)約等于7，Z平均數(shù)約等于15，其結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明所述的硼酸鹽抗磨極壓添加劑的制備方法是：

1、將1：1至0.2：1摩爾比的氫氧化鉀和硼酸依次加入一定量的水中，升溫至70-90℃進(jìn)行反應(yīng)一定時(shí)間；

2、加入上述基礎(chǔ)油中的一種或幾種，加熱至100-120℃，脫水，再升溫至200-230℃，聚合反應(yīng)0.5-1小時(shí)；

3、冷卻至180℃左右，加入上述的分散劑中的一種或幾種，繼續(xù)降溫至110℃左右，出釜，均質(zhì)泵高壓均質(zhì)，成品。

本發(fā)明具體的制備方法是：1、將0.5：1摩爾比的氫氧化鉀和硼酸依次加入一定量的水中，升溫至80℃進(jìn)行反應(yīng)一定時(shí)間；

2、加入上述基礎(chǔ)油中的一種或幾種，加熱至110℃，脫水，再升溫至220℃，聚合反應(yīng)0.6小時(shí)；

3、冷卻至180℃左右，加入上述的分散劑中的一種或幾種，繼續(xù)降溫至110℃左右，出釜，均質(zhì)泵高壓均質(zhì)，成品。

本發(fā)明所述的硼酸鹽添加劑具有極高的極壓抗磨性能指標(biāo)，四球?qū)嶒?yàn)PB≥190×9.8N，PD≥800×9.8N。其主要特點(diǎn)如下：