[發明專利]潤滑脂組合物

在審

• 申請號: 201680006815.8
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN107207989A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: E·A·沃辛頓;A·R·惠特利
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C10M169/00
• 分類號: C10M169/00;C10M141/12;C10N30/06;C10N40/04;C10N50/10;C10N40/32
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳文平,黃海波

技術領域

本發明涉及在重負載、高溫和極端壓力(EP)條件下使用的潤滑脂組合物，并且更具體地說，涉及鋁復合潤滑脂組合物。

背景技術

進行滑動和/或旋轉動作的機器零件需要潤滑以保持相對表面分離、最小化摩擦以及提供冷卻作用。潤滑劑還可以幫助清潔工作區域、防止腐蝕以及提供氫-機械能轉移手段。因此，潤滑油或潤滑脂在延長機器使用壽命和擴展保養之間的周期中起重要作用。

此外，近年來，隨著機器技術、材料技術以及機械加工精確度的發展，對材料的疲勞破壞和損壞顯著減少，因此機器的使用壽命極大地受潤滑油或潤滑脂的性能影響。因此，增強潤滑脂的潤滑特性和解決與其相關的問題可對提高機器的質量和可靠性做出重大貢獻。

其中將使用潤滑脂的機器的具體用途和性能特征將決定潤滑脂的所需特性。舉例來說，在采礦和采石應用中，有必要提供與緩慢移動但大量負載軸承和聯動裝置(在高溫下操作并且經歷振動荷載)有關的極佳磨損保護和長軸承使用壽命。通常，采礦和采石操作是在極端環境中進行，如在暴露于持續零下溫度的區域(其可具有普遍潮濕或干燥氣候)中或在沙漠類區域中等。必須考慮所有這些因素以提供在各種內部和外部影響下良好運行的潤滑脂組合物。

尤其適用的潤滑脂是基于潤滑油和復合皂的組合。通常使用復合皂作為潤滑脂增稠劑并且與其簡單皂對應部分相比提供優良的耐溫性。通常，復合皂是來源于至少兩種相異脂肪酸，通常是短鏈脂肪酸皂與長鏈脂肪酸皂的組合。這類皂可通過用具體脂肪酸進行的金屬氫氧化物的皂化(通常在混合物被摻合或以其它方式攪拌以起始所述反應時在一部分潤滑基礎油中進行)制得。在形成皂后，可添加余下的潤滑基礎油。視最終潤滑脂組合物的所需特性而定，可引入一種或多種添加劑。

鋁復合潤滑脂尤其適用，其易于在低溫下泵送并且已知具有良好的可逆性，也就是說，其具有在重復加熱和冷卻之后恢復到正常稠度的能力。鋁復合潤滑脂的另一個益處是其優良的放水性，體現在抵抗被從軸承中洗出和從大體上平坦的表面洗去方面。

當潤滑不僅經歷極端環境溫度，并且經歷極端操作條件的開式齒輪機器時存在具體挑戰。因此，需要通過并入一種或多種添加劑來改良鋁復合潤滑脂，以提供在用于這類機器中時所需的特性平衡。

因此，本發明的一個目標是提供在開式齒輪機器中(如在采礦工業中使用的挖掘機和掘土機中)使用的經改良的鋁復合潤滑脂組合物，尤其是解決前述產生在極端壓力下高效運行、呈現磨損和焊接負載特性的所需平衡的潤滑脂組合物的挑戰。

發明內容

由第一方面，本發明涉及供開式齒輪使用的潤滑脂組合物，其包含基礎油和鋁復合皂增稠劑，其中所述組合物進一步包括石墨、二硫化鉬、碳酸鈣以及硫化鉍作為添加劑。

借助于本發明，當在高負載開式齒輪上使用時，潤滑脂組合物提供經改良的特性。更具體地說并且意外的是，根據本發明，已發現含有硫化鉍與二硫化鉬的組合以及石墨與碳酸鈣的組合的潤滑組合物在開式齒輪機器中呈現出乎意料的高負載和防磨損特性方面的改良，如根據ASTM D2596和DIN 51350-5E通過四球試驗(four ball tests)所測量。

具體來說，與涉及單一添加劑或其它組合的組合物相比，根據本發明的潤滑脂組合物顯示經改良的負載、磨損和摩擦性能的平衡。

因此，當在開式齒輪設備上使用時，有利的防磨損作用有助于降低更換齒輪的頻率，并且因此還引起較短的設備停機時間。

具體實施方式

本發明的潤滑脂組合物含有基礎油、鋁復合皂增稠劑以及作為添加劑的石墨、二硫化鉬、碳酸鈣和硫化鉍作為基本組成組分。

優選的是，以潤滑脂組合物的總重量計，根據本發明的組合物包括1到15重量％，更優選3到12重量％，最優選約5到10重量％的量的石墨。石墨可以是天然石墨或合成石墨，優選呈粉末形式。舉例來說，優選石墨來源的密度是約2.2g/ml，并且粒度D50是5μm且D90是15μm，如可從Branwell Graphite Ltd.以CAS編號7782-42-5購得的那些。

以潤滑脂組合物的總重量計，本發明的組合物中使用的碳酸鈣優選占1到15重量％，更優選3到12重量％，最優選約5到10重量％的量。優選使用呈粉末形式的碳酸鈣，并且可以是天然(如經研磨的碳酸鈣)或合成(如沉淀碳酸鈣)的。在多種碳酸鈣多晶型物中，本發明的組合物中尤其優選使用方解石。優選碳酸鈣來源的密度是約2.7g/ml，并且粒度D50是1μm且D90是8μm，如可從Omya AG以商標名Hydrocarb OG，按CAS編號471-34-1購得。