[發明專利]用于潤滑脂的納米皂基稠化劑前驅體及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911140234.5
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN112824503B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 沈志剛;楊程;黃斌
• 申請（專利權）人: 湖南華能新材料科技有限公司
• 主分類號: C10M123/02
• 分類號: C10M123/02;C10N50/10;C10N30/08;C10N30/06
• 代理公司: 淄博啟智達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37280
• 代理人: 王燕;任永哲

本發明屬于潤滑脂技術領域，具體涉及一種用于潤滑脂的納米皂基稠化劑前驅體及其制備方法與應用。用于潤滑脂的納米皂基稠化劑前驅體其是由納米金屬氫氧化物顆粒、表面活性劑和液體溶劑組成的分散體。用于潤滑脂的納米皂基稠化劑前驅體的應用是采用脂肪酸、納米皂基稠化劑前驅體、基礎油和添加劑制備潤滑脂。本發明的納米皂基稠化劑前驅體在潤滑脂制備過程中參與皂化，取得了良好的反應效果，卻完全不改變現行制備潤滑脂的工藝，因此既避免了潤滑脂生產工廠因產品升級而需要的設備改造和投資，又可提高產品性能。

技術領域

本發明屬于潤滑脂技術領域，具體涉及一種用于潤滑脂的納米皂基稠化劑前驅體及其制備方法與應用。

背景技術

潤滑脂作為潤滑劑中一個獨立的工業部分，因其優良的抗水性能、膠體穩定性、抗磨性能及寬的工作溫度范圍等特點而被廣泛應用于工業機械、農業機械、交通運輸行業、電子信息行業等領域。潤滑脂主要由稠化劑稠化基礎油并加入添加劑而制得，根據其所使用的稠化劑種類可以將其分為金屬皂基潤滑脂、有機潤滑脂、烴基潤滑脂及無機潤滑脂。

近年來，全球潤滑脂產量基本保持穩定。2017年全球潤滑脂產量為116.7萬噸，中國潤滑脂產量占全球產量的34.97％。據統計，其中中國鋰基潤滑脂產量達到23.34萬噸，占所有潤滑脂的55.35％。但隨著近年來新能源汽車市場的爆發，對蓄電池的需求飛速增長，作為重要原材料的氫氧化鋰也隨之價格暴漲，鋰基潤滑脂產品成本隨之急增。而氫氧化鈣價格多年保持穩定，這就為鈣基潤滑脂的發展帶來了契機。鈣基潤滑脂因其生產設備與工藝簡單、原材料價格較低、投資少等原因，在一些中小型企業中大量生產，其生產方式是采用常壓釜皂化反應工藝生產。

中國專利CN 109797032 A公開一種新型無水鈣基潤滑脂及制備方法。其制備方法包括以下步驟：稠化，把脂肪酸、氫氧化鈣、1/3～2/3的基礎油投入到壓力釜中，加入水，攪拌混合，反應時間為1.5h～2.5h，壓力釜內壓力為0.11～0.20Mpa；脫水，升溫至110℃～120℃，壓力釜內壓力為0.21～0.35Mpa，保持溫度并持續攪拌30～50min；成脂，持續升溫至125℃～140℃，保持溫度4～8min后停止加熱；將剩余的基礎油加入到壓力釜內，持續攪拌25～35min，皂化成脂。

高宇航等(無水鈣基潤滑脂的研制及性能評價，石油商技，2017年第4期)公開一種無水鈣基潤滑脂的制備方法，投料皂化：首先在壓力釜中加入3/4的基礎油，然后將12-羥基硬脂酸、氫氧化鈣和一定量的水加入壓力釜中，混合升溫至(100±1)℃并持續加壓開始皂化反應。升溫煉制：繼續緩慢加壓升溫至(140±1)℃后，保持一定的壓力與時間，使酸、堿完全反應，不均勻或團聚物分散打開。泄壓降溫，泄壓后，加入剩余急冷油降至一定溫度后，保溫30min，控制皂纖維結構的穩定形成。加劑后處理：溫度降至(80±1)℃以下時，加入添加劑，再使用均質機處理并經脫氣釜脫氣完成生產。

趙世民(鈣基潤滑脂水化過程的控制，湖南化工，第28卷第5期，1998年10月)公開一種鈣基潤滑脂的制備方法和形成原理，討論分析了水化過程中容易出現的水加不進、成脂軟等問題及其解決方法。文中著重表明如果沒有水參與，形成的潤滑脂極不穩定，往往不能成脂，故把水叫做穩定劑，它是形成鈣基脂必不可少的組分。水化過程是鈣基脂制備的最重要步驟之一，必須按要求仔細操作，才能制備出合乎質量要求的產品。

上述文獻的生產過程中突顯出幾個關鍵問題：由于鈣基潤滑脂的生產原料Ca(OH)₂固體顆粒微溶于水，且溶解度隨溫度上升而下降，所以需要加水參與皂化反應；皂化反應中，未溶解氫氧化鈣固體不能參與反應，易形成皂顆粒，過濾困難；另一方面，氫氧化鈣在基礎油中，與脂肪酸的皂化反應需要在100℃以上溫度進行，且酸堿中和是放熱反應，反應生成的水汽化導致出現漲罐現象；同時為防止皂顆粒形成，需加入大量水，導致泄壓困難和皂跑出；排水過程也增加了能耗，延長了工時；此外產品中由于含水或排水不干凈導致經常出現潤滑脂較軟或不成脂現象。