一种复合润滑脂及其制备方法

本发明属于润滑脂，具体涉及一种复合润滑脂及其制备方法。

背景技术：

1、1950年，sproule等人以磺酸钙为稠化剂制成了磺酸钙基润滑脂，但由于其碱值较低，稠化能力较低，仅以很小的比例和传统的脂肪酸皂一起混合，制备得到钙基润滑脂。80年代中期，科研人员将非牛顿体进一步与脂肪酸、硼酸盐复合制成高碱性磺酸盐复合钙基润滑脂，其组成和性能与原有的单一磺酸钙基润滑脂有很大不同，具有优良的耐高温性、机械安定性、胶体安定性和抗水抗腐蚀性。但是磺酸钙基润滑脂中形成稠化结构的关键组分为碳酸钙，在制备相同nlgi等级的润滑脂情况下，磺酸钙基润滑脂的固体含量较高，影响了其在低温下的流动性，导致在较低温度下轴承无法正常运行，或者在干油润滑泵送系统中堵塞输送管道，严重影响了磺酸钙基润滑脂在低温工况下的使用。将硼酸盐和磺酸钙基润滑脂复合改善了其低温工况的流动性，能够使其在低温条件下正常使用。

2、复合磺酸钙基润滑脂中形成硼酸盐最常用的复合酸是硼酸，一般在高碱性磺酸钙由牛顿体转化为非牛顿体后加入，与氢氧化钙或碳酸钙反应得到硼酸钙。但由于高碱性磺酸钙转变为非牛顿体后，物性状态已转化为膏状，流动性降低，导致硼酸与碱性物质的酸碱中和反应效率较低，未反应完全的硼酸会导致复合磺酸钙基润滑脂的稠化能力和抗水性能降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种复合润滑脂及其制备方法，本发明提供的复合润滑脂具有优异的抗水性、低温流动性和挤压抗磨性能。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合润滑脂，包括以下质量百分含量的组分：

3、

4、

5、优选的，所述高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的总碱值为250～450mgkoh/g。

6、优选的，所述高级脂肪酸钙盐由高级脂肪酸和氢氧化钙制备得到，所述高级脂肪酸为碳原子数为10～16的直链脂肪酸或碳原子数为10～16的羟基脂肪酸。

7、优选的，所述酸包括无机酸或小分子有机酸；所述无机酸包括磷酸和/或硫酸；所述小分子有机酸包括甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸和丁酸中的一种或几种。

8、优选的，所述低级醇包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇和丙三醇中的一种或几种。

9、本发明还提供了上述技术方案所述复合润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

10、将高碱值磺酸钙、硼酸、部分基础油和低级醇混合进行复分解反应，得到含有高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的体系；

11、将所述含有高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的体系、酸和水混合，得到非牛顿体高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的体系；

12、将所述非牛顿体高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的体系、氢氧化钙悬浊液和高级脂肪酸混合进行中和反应，得到初级复合润滑脂；

13、将所述初级润滑脂恒温炼制后和剩余基础油混合，得到所述复合润滑脂。

14、优选的，将高碱值磺酸钙、硼酸、部分基础油和低级醇的混合包括以下步骤：

15、将高碱值磺酸钙、硼酸和部分基础油第一混合，得到第一混合物；

16、向所述第一混合物中加入低级醇。

17、优选的，所述复分解反应的温度为80～90℃，时间为1～6h。

18、优选的，所述中和反应的温度为90～100℃，时间为0.5～4h。

19、优选的，所述恒温炼制的温度为180～210℃，时间为5～45min。

20、本发明提供了一种复合润滑脂，包括以下质量百分含量的组分：30～50％高碱值磺酸钙-偏硼酸钙、40～55％基础油、2～6％高级脂肪酸钙盐、1～5％酸和1～5％低级醇。在本发明中，磺酸钙是一种胶束，偏硼酸钙被包裹在胶束中的，从外观上表现为均匀的胶体。本发明提供的复合润滑脂具有优异的耐高温性、抗水性和防腐蚀性，而且还具有良好的低温流动性、机械安定性和极压抗磨性能。

技术特征：

1.一种复合润滑脂，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：

2.根据权利要求1所述复合润滑脂，其特征在于，所述高碱值磺酸钙-偏硼酸钙的总碱值为250～450mgkoh/g。

3.根据权利要求1所述复合润滑脂，其特征在于，所述高级脂肪酸钙盐由高级脂肪酸和氢氧化钙制备得到，所述高级脂肪酸为碳原子数为10～16的直链脂肪酸或碳原子数为10～16的羟基脂肪酸。

4.根据权利要求1所述复合润滑脂，其特征在于，所述酸包括无机酸或小分子有机酸；所述无机酸包括磷酸和/或硫酸；所述小分子有机酸包括甲酸、乙酸、乙二酸、丙酸和丁酸中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述复合润滑脂，其特征在于，所述低级醇包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇和丙三醇中的一种或几种。

6.权利要求1～5任一项所述复合润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，将高碱值磺酸钙、硼酸、部分基础油和低级醇的混合包括以下步骤：

8.根据权利要求6或7所述制备方法，其特征在于，所述复分解反应的温度为80～90℃，时间为1～6h。

9.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述中和反应的温度为90～100℃，时间为0.5～4h。

10.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述恒温炼制的温度为180～210℃，时间为5～45min。

技术总结
本发明属于润滑脂技术领域，具体涉及一种复合润滑脂及其制备方法。本发明提供的种复合润滑脂，包括以下质量百分含量的组分：30～50％高碱值磺酸钙‑偏硼酸钙、40～55％基础油、2～6％高级脂肪酸钙盐、1～5％酸和1～5％低级醇。在本发明中，磺酸钙是一种胶束，偏硼酸钙被包裹在胶束中的，从外观上表现为均匀的胶体。本发明提供的复合润滑脂具有优异的耐高温性、抗水性和防腐蚀性，而且还具有良好的低温流动性、机械安定性和极压抗磨性能。

技术研发人员：赵改青,孙龙琦,赵勤,王晓波
受保护的技术使用者：中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/6/26