专利名称：一种可生物降解的润滑脂的制作方法
技术领域：
本发明属于工业润滑剂，确切地说，是一种润滑脂组合物。
背景技术：
工业润滑剂由于渗透、泄漏、溢出及处理不当等原因，容易造成对土壤、水和空气的污染，破坏生态环境和生态平衡，已成为不可忽视的现实问题。根据材料报道，一般的矿物润滑剂对地下水的影响可达100年。微量的润滑剂不仅阻碍植物的生长，也会毒害水生物，约0.1μg/g矿油即可使水生壳类生物减寿20％。德国已把含有添加剂的润滑剂列为对水有害的物质，不含添加剂的润滑剂也被归类为准有害物质。这一切使传统的工业润滑剂面临着极其严峻的挑战。
欧、美、日等国已经开展了对环境友好润滑剂的研究，一些著名厂家已陆续开发出了具有生物降解特性的润滑剂，一般主要以植物油、矿油及合成酯为基础油，以锂皂、钙皂、复合锂皂、膨润土等为稠化剂，以胺类、酚类物质为添加剂，制成可适应各种机械润滑需要的润滑脂。
例如，CN 1120577公开了一种汽车液压制动皮碗专用润滑脂，是由12-羟基硬脂酸10％，硬脂酸1％，氢氧化锂4％，精制蓖麻油85％和二苯胺配制而成。该润滑脂的制脂工艺采用的是直接皂化法。US 5595965公开了一种可生物降解的植物油润滑脂，其基础油是植物油中的甘油三酯，增稠剂是碱金属或碱土金属与羧酸或羧酸酯的反应产物。JP 8020788A2公开了一种可生物降解的润滑脂组合物，其基础油是菜籽油，在40℃时的动力学粘度为25-80mm2/sec，此外还含有聚丙烯酸甲酯增稠剂、防锈剂、极压剂等。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种具有生物降解性能的润滑脂。
本发明提供的可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，其成分包括(A)70-94％，优选75-90％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm2/sec；(B)6-30％，优选10-25％的稠化剂，所说稠化剂为膨润土，或C1-C20的有机酸与氢氧化钙(氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)反应生成的单皂或复合皂；(C)0-2％，优选0.5-1.0％的胺类抗氧剂或酚类与胺类混合抗氧剂。
所说植物油优选蓖麻油或蓖麻油与菜籽油的混合油，二者的混合比例为1∶0-1.2，优选1∶0-1。
所说C1-C20有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羟基硬脂酸、硬脂酸等。
所说胺类抗氧剂可以是二异辛基二苯胺、二辛基二苯胺或带其它烷基的二苯胺，酚类抗氧剂可以是2，6二叔丁基对甲苯酚、2，6二叔丁基酚等。胺类与酚类抗氧剂的混合比例为1∶0-2，优选1∶0.5-1.5。
本发明提供的润滑脂可以按照以下方法制备1)以钙或锂的单皂或复合皂为稠化剂将基础油与氢氧化钙(氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)、水以及C1-C20有机酸混合均匀，升温至210-220℃，加入急冷油，冷却研磨，即可。
具体步骤为首先将40-60％的基础油与氢氧化钙(或氧化钙)或氢氧化锂(氧化锂)和水在常温下于制脂釜内混合，然后分别加入C1-C20有机酸，可以是一种或多种酸，每加完一种酸后，最好先反应大约5-15分钟后，再加入另一种酸，全部的酸都加完后，升温至210-220℃，加入余量基础油，根据需要加入抗氧剂，冷却研磨。
通常制备无水钙基润滑脂多选用十二羟基硬脂酸或硬脂酸。复合钙或复合锂稠化剂选用两种或者两种以上的酸，一般至少选用一种低分子酸和一种高分子酸，必要时再选用一种中分子酸(或者硼酸)，一般认为C6以下的酸是低分子酸，C6-C12的酸是中分子酸，C12以上的酸是高分子酸，其中高分子酸、中分子酸和低分子酸的摩尔比在1∶0.1-1∶1-8范围内为宜。
2)以膨润土为稠化剂将40％-60％基础油与膨润土混合，加热至40-50℃左右，加少许丙酮，边搅拌边加剩余基础油(含添加剂)，冷却至室温，研磨均匀。
本发明提供的可生物降解的润滑脂既有优良的常规理化性能，又有普通润滑脂无法比拟的生态学特性，在使用中即使泄漏，随着时间的流逝也会自然降解为水和二氧化碳，例如，在21天内，降解率可达80％以上，因此不会污染环境和破坏生态平衡，符合环保要求。
具体实施例方式
实施例1组成蓖麻油75Wt％复合钙稠化剂25Wt％稠化剂中有机酸∶氢氧化钙＝2∶1；12-羟基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.5∶5制备将1/2基础油中加入溶融态氢氧化钙，室温下加入冰醋酸，加热到50℃左右加入正辛酸，在80℃附近加入12-羟基硬脂酸，跑水后升温到210℃加剩余的1/2基础油，冷却后研磨三遍。
实施例2组成蓖麻油79.5Wt％复合钙稠化剂20Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化剂中12-羟基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.29∶5；有机酸∶氢氧化钙＝2∶1。
制备同实施例1，只是在冷却时加入抗氧剂。
实施例3组成蓖麻油89Wt％无水钙稠化剂11Wt％稠化剂中12-羟基硬脂酸∶氢氧化钙＝2∶1，氢氧化钙过量5％制备将12-羟基硬脂酸和基础油混合，升温至80-85℃，酸溶后加入氢氧化钙碱液，皂化完毕升温至135℃，冷却研磨三遍。
实施例4组成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝1∶1)87.5Wt％无水钙稠化剂12Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化剂中12-羟基硬脂酸∶氢氧化钙＝2∶1，氢氧化钙过量5％制备同实施例3，只是在冷却时加入抗氧剂。
实施例5组成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)87Wt％复合锂稠化剂12Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％2，6二叔丁基对甲苯酚(T501)0.5wt％稠化剂中12-羟基硬脂酸∶癸二酸＝3∶1有机酸∶氢氧化锂＝1∶1，氢氧化锂过量5％制备将2/3油与12-羟基硬脂酸和癸二酸混合，加热至酸全溶，温度升至90℃以上，95℃左右缓慢加入氢氧化锂碱液，皂化跑水，升温到205℃，加1/3急冷油(含添加剂)，搅拌，冷却至室温研磨三遍。
实施例6组成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)88.5Wt％复合锂稠化剂11Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化剂中12-羟硬脂酸∶癸二酸＝3∶1有机酸∶氢氧化锂＝1∶1，氢氧化锂过量5％制备同实施例5。
实施例7组成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)79Wt％膨润土20Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)1wt％制备将1/3基础油与膨润土混合，加热至40-50℃左右，加少许丙酮，边搅拌边加剩余2/3油(含添加剂)，冷却至室温，研磨三遍。
实施例8组成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝2∶8)84Wt％膨润土15Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)1wt％制备同实施例7。
表1 实施例1-4的润滑脂性能 表2 实施例5-8的润滑脂性能 *重量法本方法是参照CEC L-33-A-82方法，通过选用污水处理厂中的活性污泥作为菌体，确定底物浓度为1％，在150ml的矿物盐培养液中加入2ml的接种菌和约1g的润滑脂，在25℃下培养21天，用润滑脂在生物降解过程中的消耗量来表征润滑脂的生物降解性。其中矿物盐溶液组成为KH2PO40.6g/lNa2HPO42.0g/l MgSO40.1g/l(NH4)2SO40.4g/lNH4NO30.3g/l CaCl20.1g/l微量元素 0.005g/l
权利要求
1.一种可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，包括(A)70-94％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm2/sec；(B)6-30％的稠化剂，所说稠化剂为膨润土，或C1-C20的有机酸与氢氧化钙、氧化钙、氢氧化锂或氧化锂反应生成的单皂或复合皂；(C)0-2％的胺类抗氧剂或酚类与胺类混合抗氧剂。
2.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，植物油含量为75～90％。
3.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说植物油选自蓖麻油或蓖麻油与菜籽油的混合油，二者的混合比例为1∶0-1.2。
4.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，稠化剂含量为10-25％。
5.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说C1-C20有机酸选自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羟基硬脂酸和硬脂酸。
6.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，抗氧剂含量为0.5-1.0％。
7.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所说胺类抗氧剂为二烷基二苯胺，酚类抗氧剂为2，6二叔丁基对甲苯酚或2，6二叔丁基酚。
8.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，胺类与酚类抗氧剂的混合比例为1∶0-2。
9.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，以钙或锂的单皂或复合皂为稠化剂的润滑脂按照以下方法制备将基础油与氢氧化钙、氧化钙、氢氧化锂或氧化锂和水以及C1-C20有机酸混合均匀，升温至210-220℃，加入急冷油，冷却、研磨。
10.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，以膨润土为稠化剂的润滑脂按照以下方法制备将基础油与膨润土混合，加热至40-50℃，加入丙酮及剩余基础油，冷却、研磨。
全文摘要
一种可生物降解的润滑脂，以组合物总重为基准，包括(A)70－94％的植物油，40℃的动力学粘度为100～250mm
文档编号C10M169/00GK1504552SQ0215336
公开日2004年6月16日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年11月29日
发明者姚智勤, 杨玮, 孙洪伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院