[發明專利]一種復合磺酸鈣基六聚脲潤滑脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201010515477.5
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN102453600A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 何懿峰;孫洪偉;劉磊;段慶華;劉中其;姜靚
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10M169/06
• 分類號: C10M169/06;C10M123/02;C10M123/04;C10M177/00;C10N30/06;C10N50/10;C10N30/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及潤滑劑，確切的說是一種復合磺酸鈣基六聚脲潤滑脂及其制備方法。

背景技術

磺酸鈣被用作潤滑油的清凈劑和防銹劑已有幾十年的歷史，廣泛用于內燃機潤滑油的添加劑，其技術發展主要是使其高堿化，就是把碳酸鈣用具有表面活性的烷基苯磺酸鈣或烷基羧酸鈣來分散到稀釋油里成為一種膠體分散體系。高堿值磺酸鈣根據生產方式不同可分為石油磺酸鈣和合成磺酸鈣。石油磺酸鈣是用發煙硫酸或SO₃磺化礦物潤滑油生產白油時的副產物石油磺酸，經與Ca(OH)₂反應、碳酸化等高堿化技術而得；合成磺酸鈣是用發煙硫酸或SO₃磺化合成的烷基苯，生成的烷基苯磺酸經與Ca(OH)₂反應、碳酸化等高堿化技術而得。

早在20世紀50年代，Sproule等在專利US?2,535,101中以石油磺酸鈣與較低分子量的乙基磺酸鈣按一定比例共同作為稠化劑稠化礦物油制得磺酸鈣基潤滑脂，滴點可達205℃左右，遠比一般鈣基潤滑脂高，但稠化能力較小。六七十年代，相繼有專利如US?3,242,079、US?3,376,222、US?3,816,310、US?4,261,840等報道了使牛頓體磺酸鈣轉變成為具有觸變性能的非牛頓體的方法，并且引入了磺酸鈣的高堿化技術，制成了高堿性磺酸鈣基潤滑脂。但這些早期的磺酸鈣基潤滑脂較粘稠，低溫泵送性差妨礙了其應用。八十年代中期，Muir等在專利US?4,560,489中報道了用硼酸改進的高堿性復合磺酸鈣基潤滑脂，其組成和性能與以前的復合磺酸鈣有很大的不同，不但克服了低溫泵送性差和老化硬化的缺點，而且具有優異的高低溫性能、機械安定性、膠體安定性、氧化安定性、抗水性、防腐蝕性和防銹抗磨性。自投入市場以來，引起國內外潤滑脂行業的廣泛關注，陸續有高堿值復合磺酸鈣基潤滑脂的專利技術發表，如US?5,126,062、US?4,597,880、US?5,308,514、US?5,338,467等。

在國內復合磺酸鈣基潤滑脂的工業應用尚處于起步階段，國內也有技術文獻描述這類潤滑脂的制備方法，其中CN?1152949提供了一種含有機脲化合物的高堿值復合磺酸鈣基潤滑脂的合成方法，所用的有機脲為二聚脲，雖然其潤滑壽命等性能較現有技術有所提高，但極壓抗磨性等性能和現有技術差別不大，都還有待進一步提高。

發明內容

本發明提供了一種復合磺酸鈣基六聚脲潤滑脂，這種潤滑脂采用了石油磺酸鈣或合成磺酸鈣為原料，同時含有復合鈣稠化劑和六聚脲化合物。

本發明還提供上述潤滑脂的制備方法。

本發明提供的磺酸鈣基六聚脲潤滑脂，以潤滑脂重量為基準，包括以下組分：

1)非牛頓體磺酸鈣10-70％，優選20-60％，最優選30-55％；

2)高級脂肪酸鈣1-10％，優選2-6％，最優選2.2-4.2％；

3)小分子無機酸鈣或有機酸鈣1-15％，優選2-10％，最優選3-8％；

4)六聚脲0.5-30％，優選1-20％，最優選2-10％；

5)潤滑基礎油，10-80％，優選20-70％，最優選30-60％。

所述非牛頓體磺酸鈣在紅外譜圖881-886cm^-1處出現方解石型碳酸鈣的特征吸收峰，而牛頓體磺酸鈣在紅外譜圖中862-863cm^-1處有無定型碳酸鈣的特征吸收峰。非牛頓體磺酸鈣是由牛頓體磺酸鈣通過轉化劑轉化得到的，所述牛頓體磺酸鈣是石油磺酸鈣或合成磺酸鈣，其總堿值為250-450mgKOH/g，優選300-400mgKOH/g。

所說的高級脂肪酸鈣是碳數為8-20，優選10-16的直鏈脂肪酸鈣或羥基脂肪酸鈣，例如月桂酸鈣、棕櫚酸鈣、硬脂酸鈣、12-羥基硬脂酸鈣、二十烷基羧酸鈣中的一種或多種混合物，優選12-羥基硬脂酸鈣。

所說小分子無機酸鈣或有機酸鈣中的無機酸或有機酸的分子量小于等于150，可以是乙酸鈣、乙二酸鈣、丙酸鈣、丙二酸鈣、丁酸鈣、丁二酸鈣、硼酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣等中的一種或幾種的混合物，優選硼酸鈣和/或磷酸鈣。

所述六聚脲具有以下結構：

其中的R¹可以是烷基、環烷基或芳基，烷基或環烷基的碳數可以為8～24，優選10～18，芳基可以是苯基或取代的苯基，優選苯基或C1～C3烷基或鹵素取代的苯基。

其中的R²可以是亞烷基或亞芳基，亞烷基的碳數可以為2～12，優選2～8，亞芳基可以是亞苯基或亞聯苯基。