[發明專利]一種低摩擦系數復合磺酸鈣潤滑脂組合物及制備方法

有效

• 申請號: 202010566376.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111808660B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 周鈺;儲友雙;施鳴峻;吳寶杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N50/10;C10N30/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明涉及一種低摩擦系數復合磺酸鈣潤滑脂組合物及其制備方法，按組合物的總重量計，包括以下組分：磺酸鈣20～45％；轉化促進劑1～2％；小分子酸0.5～4％；脂肪酸1～4％；氫氧化鈣1～3％；碳酸氫鹽0.5～1.5％；硝酸鹽0.15～1.5％；添加劑0.2～1.5％；基礎油余量；所述硝酸鹽為0.05～0.5％的三價金屬硝酸鹽和0.1～1％的二價金屬硝酸鹽，所述三價金屬硝酸鹽為硝酸鋁，所述基礎油選自高粘度聚a烯烴油、高粘度酯類油和高粘度聚丁烯中的一種或多種，所述磺酸鈣為高堿值合成磺酸鈣，所述添加劑包括抗氧劑。本發明提供的潤滑脂組合物能有效提升耐磨性能，適用于冶金、汽車及電動工具等行業中需要重載荷、抗磨損、長壽命的潤滑部位，具有很大的實際應用價值和市場前景。

技術領域

本發明涉及潤滑脂技術領域，特別涉及一種低摩擦系數復合磺酸鈣潤滑脂組合物及制備方法。

背景技術

磺酸鈣最初在潤滑油中作清凈劑和防銹劑使用。從20世紀50年代，國外相關研究發現，可以將油溶性的牛頓體磺酸鈣作稠化劑，從而制得磺酸鈣基潤滑脂，其滴點高于普通鈣基潤滑脂。隨后十幾年的發展，研究人員發現了牛頓體磺酸鈣和非牛頓體磺酸鈣之間的轉變方法，并使用高堿值的石油磺酸鈣作原料，誕生了高堿值復合磺酸鈣基潤滑脂，但存在外觀粘稠、泵送性差的缺點，影響了使用范圍。直到Ron Muir(U.S.Patent 4560489,Dec24,1985)等采用高堿值非牛頓體磺酸鈣與硼酸鹽、脂肪酸鈣皂復合制備的高堿性復合磺酸鈣基潤滑脂，降低皂分，改善了低溫泵送性，而且表現出優良的極壓抗磨性、機械穩定性、膠體安定性、防銹性、抗水性及高溫性等特點，被譽為“新一代高效潤滑脂”，使得復合磺酸鈣基潤滑脂的大規模工業化生產。

中國專利CN101993767A公開了一種含碳酸鈣的復合磺酸鈣潤滑脂及其生產方法，該方法以高堿值合成磺酸鈣、基礎油、硼酸、C12～C22飽和硬脂酸為基礎成分，再將粒徑5～300nm的納米碳酸鈣加入磺酸鈣潤滑脂中，從而得到新型的復合磺酸鈣基潤滑脂。采用該方法生產的潤滑脂其極壓抗磨性能及膠體穩定性都得以提高，但并未能改善潤滑脂的耐高溫及防硬化問題。中國專利CN106497641A公開一種改性復合磺酸鈣基潤滑脂組合物及制備方法，該方法的通過改進制備過程中所需的轉化劑、復合劑的種類和含量，來改善潤滑脂的機械安定性能及減少潤滑脂在存放過程中的稠度變化，從而達到減少在高溫下的流失量，但表面硬化問題依然無改善。美國專利CN102703185A公開一種復合磺酸鈣基潤滑脂及其制備方法，該方法的特點在于稠化過程中加入芳胺類抗氧化劑，這樣的操作不僅能降低成本還能提高產品的抗水性、耐熱性、潤滑性及減少產品在高溫下的流失量。美國US5439602重點介紹了通過高堿值磺酸鈣和酸的反應，并加入抗氧劑，制備高堿值磺酸鹽，起到對金屬的防銹作用，但未能起到抗腐蝕作用。

隨著工業現代化的發展及科技水平的進步，對潤滑脂要求日益苛刻，如在汽車上的萬向節、十字軸、電動工具的齒輪等，提出了降低摩擦系數，以減少運轉阻力，控制溫升以延長部件使用壽命，許多高端產品及重要部位甚至要求終身免維護。復合磺酸鈣基潤滑脂的結構骨架與其他類型的稠化劑不同，是以碳酸鈣晶體與磺酸鈣相互吸附作用形成粒徑更大的膠體粒子或膠團，膠體粒子或膠團靠分子力和離子力形成交錯的凝膠結構，其結構的特殊性導致皂份含量要高于鈣基、鋰基和脲基潤滑脂。較高的皂份使得復合磺酸鈣基潤滑脂的摩擦系數要高于其他類型的潤滑脂，且常規的減摩添加劑作用不明顯，難以滿足實際使用效果。因此，開發一種低摩擦系數的復合磺酸鈣潤滑脂極其必要。

發明內容

針對現有技術中存在的耐磨性能差等缺陷和不足，本發明提供一種低摩擦系數復合磺酸鈣基潤滑脂的組合物及制備方法。

本發明的一方面在于提供一種低摩擦系數復合磺酸鈣基潤滑脂的組合物，按組合物的總重量計，包括以下組分：