[發明專利]高堿性金屬羧酸鹽復合潤滑脂及其制備方法

無效

• 申請號: 200980114009.2
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN102015983A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: R·張;J·I·福德;M·E·霍普金斯
• 申請（專利權）人: OMG美國公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10M105/22;C10N40/20;C10M125/10;C10N50/10;C10M125/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹小剛;林毅斌

交叉引用的相關申請

本申請是由美國專利受理處作為PCT申請而受理的，其要求2008年9月5日申請的美國臨時專利申請系列No.61/094598的優先權和任何其他權益，其的整個內容在此通過引用結合進來。

技術領域

本發明涉及復合潤滑脂，其是由脂肪酸的高堿性堿土金屬皂制備的。更具體的，本發明涉及這樣的球霰石潤滑脂，其是由高堿性金屬羧酸鹽在制造方法過程中使用一種或多種絡合劑來制備的。

發明背景

制造高堿性堿土金屬皂潤滑脂包括一步法或兩步法。在典型的兩步法中，該無定形高堿性堿金屬皂(其可以是羧酸鹽、磺酸鹽、酚鹽或者其他有機酸基的，或者它們的混合物)首先進行分離，然后將這些無定形高堿性堿金屬皂轉化成為晶體形式。該無定形高堿性堿金屬皂通常處于膠束結構形式，具有分散在合適粘度的烴液體中的無定形碳酸鹽核。這樣的液體潤滑脂前體正常具有200-400mg?KOH/gm或者甚至更高的高TBN。而在一步法中，該無定形高堿性堿金屬皂不進行分離，并且從無定形轉化成為晶形是在相同的反應器中或者一些潤滑脂壺中在一個步驟中原位完成的。與這種從無定形到晶形的形態變化相關，初始的高堿性材料由牛頓型液體變成非牛頓型凝膠或者觸變的潤滑脂。不同于大部分的中性或者近乎中性的金屬皂稠化的潤滑脂(作為單純的金屬皂潤滑脂或者復合皂潤滑脂形式)，該高TBN高堿性金屬皂稠化的潤滑脂具有許多令人期望的性能特征，而無需使用添加劑。這樣的性能特征包括良好的抗磨性，高裝載能力，高滴點，優異的剪切穩定性或者機械強度，和許多其他的性能，該其他的性能取決于高堿性金屬皂增稠劑的本質和潤滑脂制造中所涉及的化學方法。

在任何潤滑脂的生產中，一個重要的步驟是形成增稠劑微結構。潤滑脂中該晶體材料，或者基質，的微結構能夠吸收和釋放潤滑油。這對于帶有高堿性金屬皂增稠劑的潤滑脂來說甚至更重要，因為該增稠劑微結構不但能夠吸收和釋放潤滑油，而且該增稠劑本身還充當了性能添加劑和為最終的潤滑脂提供了許多的性能屬性。加工條件例如溫度、壓力、駐留時間和皂化化學計量對所形成的增稠劑微結構具有巨大的影響。該潤滑脂制造方法還可以表征為一階段或者多階段方法，例如轉化階段、絡合階段和完成階段，基于潤滑脂制造方法中所涉及到的物理變化和化學反應。所以作為結果，該加工條件和加工階段將決定最終的潤滑脂的許多性能屬性。

在本領域中已知的是觸變的潤滑脂或者潤滑脂狀高堿性金屬羧酸鹽或者其他高堿性含金屬的組合物，其具有酸中和以及去垢性能，并且具有多種用途效用，例如諸如在汽車和卡車車體底涂層中用于防銹，和用于不同的其他目的。這樣的潤滑脂或者潤滑脂狀組合物已經相當廣泛的或者這樣來應用，或者與其他成分混合來產生用于多種環境的組合物，并且通常來說，它們的特征在于相當好的極端壓力和抗磨損性能、高滴點、相當好的耐機械破裂性能、耐鹽霧和水腐蝕性、在高溫的熱穩定性、和其他令人期望的性能。

高堿性金屬羧酸鹽通常是通過使烴、羧酸、金屬氧化物(例如氧化鈣)或者金屬氫氧化物(例如氫氧化鈣)和促進劑例如甲醇和水的混合物碳酸化來生產的。在碳酸化中，氧化鈣或者氫氧化鈣與氣態二氧化碳反應來形成碳酸鈣。將所述羧酸用過量的CaO或者Ca(OH)₂中和來形成羧酸鹽。現有技術已知的使羧酸鈣高堿性化的方法產生了TBN為300mgKOH/gm或者更高的高堿性材料。TBN是堿儲量的度量，其是中和存在于1g樣品中的堿成分所需的酸量的等當量的氫氧化鉀的毫克數。總堿性數高于從化學計量制備的羧酸鈣單獨所能獲得的堿性數的添加劑通常稱作“高堿性”，或者可選擇的稱作“超堿性”。

將轉化劑加入到磺酸鈣或者其他含有高堿性金屬的材料的高堿性牛頓型溶液中，并且加熱和/或強力混合，導致形成了非牛頓型膠體分散體系。這些轉化劑尤其包括水；醇類例如甲醇、異丁醇、正戊醇和許多其他的醇或者其混合物或者醇水混合物；亞烷基二醇；亞烷基二醇的單-低級烷基醚例如乙二醇單甲基醚；和許多其他轉化劑例如低級脂肪族羧酸例如乙酸和丙酸；酮類；醛類；胺類；磷酸；烷基和芳族胺；某些咪唑啉；鏈烷醇胺；和二氧化碳，所述二氧化碳為原樣或者優選與水組合。所形成的非牛頓型膠體分散體系可以處于凝膠或者潤滑脂的形式，這取決于它的制備中所用的具體的條件、比例和成分。