[發明專利]一種復合鋯基二聚脲潤滑脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201110245206.7
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102952604A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 何懿峰;孫洪偉;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: C10M123/02
• 分類號: C10M123/02;C10M169/06;C10M177/00;C10N30/06;C10N50/10
• 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鋯基二聚脲潤滑脂及其制備方法。

背景技術

鋯作為一種過渡金屬元素屬于IVB族，位于第5周期。含鋯化合物具有優良的潤滑作用，常被用作潤滑添加劑，如CN?101113382和JP1973038444將鋯的氧化物作為潤滑劑添加劑改善了磨損性；WO2007143414和US?20060063682介紹了四氟化鋯可作為減磨添加劑成為潤滑劑的組分之一；US?20060254823發現含有2-乙基己酸鋯鹽的潤滑劑表現出很好的耐重負荷和抗磨性能；US?20050043189發現氟鋯酸鹽如氟鋯酸鋁可作為氧化抑制劑用在潤滑劑中；DE?102004021812發現將碳酸鋯、磺酸鋯或磷酸鋯等無機鹽加入到潤滑脂里面可以提高抗磨損性。

以鋯鹽作為稠化劑制備鋯基潤滑脂的專利有US?4189387，稠化劑是一種鋯鹽，由烷基取代的次磷酸或一元羧酸與氫氧化鋯反應制得，所制得的脂具有較好的極壓性，但滴點不高，且效果相對較好的產品的稠化劑含氟元素，原料不易獲得。現有二聚脲基潤滑脂專利眾多，但其本身極壓性和機械安定性存在不足，需要加入添加劑來改善，但添加劑的感受性欠佳。

發明內容

本發明提供了一種復合鋯基二聚脲潤滑脂，這種潤滑脂同時含有復合鋯稠化劑和二聚脲化合物。

本發明還提供上述潤滑脂的制備方法。

本發明提供的復合鋯基二聚脲潤滑脂，以潤滑脂重量為基準，包括以下組分：

1)復合鋯1％-59％，優選3％-40％，最優選5％-30％；

2)二聚脲1％-59％，優選2％-40％，最優選2％-30％；

3)潤滑基礎油40％-95％，優選50％-93％，最優選60％-90％。

所述復合鋯是由高級脂肪酸和芳酸與鋯的氧化物和/或氫氧化物反應而成的復合鋯皂，包括高級脂肪酸氧鋯和芳酸氧鋯。芳酸與高級脂肪酸的摩爾比為0.5～7∶1，優選1～4∶1。

所述鋯的氧化物和/或氫氧化物可以是ZrO₂、ZrO(OH)₂、ZrO₂·xH₂O、ZrO(OH)₂·xH₂O或其混合物，優選ZrO(OH)₂。

所述高級脂肪酸是碳數為8-24，優選10-20的直鏈脂肪酸或羥基脂肪酸，優選月桂酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、二十烷基羧酸等中的一種或幾種，特別優選12-羥基硬脂酸。

所述芳酸是至少有1個羧基與芳環直接相連的羧酸，其它取代基可以是氫、烷基、烯基、炔基、芳基、氟代或全氟代的烷基或芳基等。所述芳酸優選二元芳酸，例如，可以選自鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、取代的鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸等，優選鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、聯苯二甲酸、多聯苯二甲酸、取代的聯苯二甲酸、多聯苯二甲酸等中的一種或幾種。

所說二聚脲具有以下結構：

其中的R¹是芳基或碳數為8～24的烷基或環烷基，優選苯基或C1～C3烷基或鹵素取代的苯基，或碳數為10～18的烷基或環烷基。

其中的R³可以是碳數為6～30，優選6～20的亞芳基、亞烷基或亞環烷基，優選甲苯基、甲基二苯基、二環己基甲基、間苯二甲基和亞己基中的至少一種。

所述潤滑油基礎油可以是礦物油、合成油、植物油或它們的混合物，100℃運動黏度為2mm²/s-150mm²/s，優選4mm²/s-60mm²/s。合成油可以是聚α烯烴油(PAO)、酯類油、烷基硅油、費托合成油等。

本發明潤滑脂中還可以含有各種添加劑，如抗氧劑，抗磨劑、防銹劑等等。其中抗氧劑優選芳胺類抗氧劑，占潤滑脂總重的0.1％-5％，優選0.2％-1％，可以是二苯胺、苯基-α-萘胺、二異辛基二苯胺或它們的混合物，優選二異辛基二苯胺。

所述復合鋯基二聚脲潤滑脂的制備方法，包括：

(1)在反應釜A中將高級脂肪酸和芳酸與鋯的氧化物和/或氫氧化物在部分基礎油中(約占全部基礎油重量的30％～60％)混合，加熱脫水；

(2)在反應釜A的產物中或在反應釜B中加入溶解在部分基礎油中的二異氰酸酯，再加入單胺進行反應，其中二異氰酸酯與單胺的摩爾比為1∶2；