轴承油组合物及提高轴承油性能的方法_2

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啉与环氧丙烷、环氧乙烷的聚合产物,其 结构为:
[0043]
[0044] 其中j为5~50之间的整数,优选10~40,最优选10~30 ;k为5~40之间的 整数,优选5~30,最优选5~20。
[0045] 所述四(4-羟基苯基)卟啉的结构为:
[0046]
[0047] 所述四(4-羟基苯基)卟啉是由对羟基苯甲醛和吡咯采用Adler法反应得到,即 用对羟基苯甲醛和吡咯在丙酸介质中直接合成得到,可以采用二甲亚砜为溶剂,也可以采 用丙酸和二甲亚砜的混合溶剂,以提高四(4-羟基苯基)卟啉的收率。具体反应式如下所 示:
[0048]
[0049] 制备所述四(4-羟基苯基)卟啉较为优选的方法是:在反应容器中加入对羟基 苯甲醛、溶剂,在125°C~130°C回流,滴加入与对羟基苯甲醛相同摩尔数的吡咯,回流反应 lh,冷却;将结晶体用丙酸洗涤,再用无水乙醇重结晶,通过100目硅胶柱分离,得到紫色 段,蒸出溶剂,并用无水乙醇结晶得到紫色四(4-羟基苯基)卟啉。
[0050] 所述四(4-羟基苯基)卟啉与环氧丙烷、环氧乙烷聚合产物的制备方法,包括:将 四(4-羟基苯基)卟啉与环氧丙烷先发生聚合反应,再与环氧乙烷发生聚合反应,收集产 物。
[0051] 所述四(4-羟基苯基)卟啉与环氧丙烷摩尔比为1 :20~200,优选1 :40~160, 最优选1 :40~120。
[0052] 所述四(4-羟基苯基)卟啉与环氧丙烷发生聚合反应时的压力为0· 1~IMPa,优 选0· 1~0· 8MPa,最优选0· 2~0· 6MPa ;反应温度为80°C~200°C,优选KKTC~160°C,最 优选120°C~140°C ;反应时间为1~10小时,优选2~8小时,最优选2~4小时。
[0053] 所述四(4-羟基苯基)卟啉与环氧乙烷的摩尔比为1 :20~160,优选1 :20~120, 最优选1 :20~80。
[0054] 所述四(4-羟基苯基)卟啉与环氧丙烷发生聚合反应后,与环氧乙烷发生聚合反 应的压力为〇· 1~IMPa,优选0· 1~0· 8MPa,最优选0· 2~0· 6MPa ;反应温度为80°C~ 200°C,优选KKTC~160°C,最优选120°C~140°C;反应时间为1~10小时,优选2~8小 时,最优选2~4小时。
[0055] 所述环氧丙烷与环氧乙烷之间的摩尔比优选1~5 :1,最优选1~2. 5 :1。
[0056] 所述聚合反应中优选加入碱金属氢氧化物,最优选氢氧化钾和/或氢氧化钠。
[0057] 所述碱金属氢氧化物与四(4-羟基苯基)卟啉的摩尔比是1~20 :1,优选1~10 : 1,最优选1~4 :1。
[0058] 当所述聚合反应中加入了碱金属氢氧化物时,在反应结束后向反应产物中加入无 机酸,中和反应产物至中性,所述无机酸优选10%~20%的硫酸溶液。
[0059] 所述聚合反应后优选加入溶剂,优选加入馏程为100°C~160°C的惰性有机溶剂, 例如,甲苯、二甲苯、石油醚,在酸洗结束后蒸出溶剂,得到本发明的聚合物。
[0060] 所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物、四(4-羟基苯基)卟啉环氧丙烷环氧乙 烷共聚物可以单独使用,也可以复合使用;复合使用时,二者之间的质量比优选1~3 :3~ 1〇
[0061] 所述破乳剂优选占轴承油组合物总质量的0. 001 %~0. 5 %,最优选0. 01 %~ 0· 1%〇
[0062] 所述的极压抗磨剂可以选用硫化异丁烯、硫化丁烯、二烷基二硫代氨基甲酸酯、硫 化鲸鱼油、二苄基二硫化物、二油酸磷酸酯、二月桂基磷酸酯、三丁基亚磷酸酯、二丁基亚磷 酸酯、三辛基亚磷酸酯、三甲酚磷酸酯、硫代磷酸胺盐和硫膦酸盐中的一种或多种,优选硫 化异丁烯、二丁基亚磷酸酯、三辛基亚磷酸酯、三甲酚磷酸酯和硫代磷酸胺盐中的一种或多 种,最优选硫化异丁烯、三甲酚磷酸酯和二丁基亚磷酸酯中的一种或多种。
[0063] 所述极压抗磨剂占轴承油组合物总质量的0. 1 %~12 %,优选0. 2 %~10 %,最优 选 0· 5%~5%。
[0064] 所述的抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、烷基化二苯胺、二叔丁基对甲酚、Ν苯 基-α萘胺、硫化烷基酚、二烷基二硫代氨基甲酸盐、苯三唑-醛-胺缩合物和2, 5-二烷 基二硫代噻二唑中的一种或多种,优选二烷基二硫代磷酸锌、烷基化二苯胺、二叔丁基对甲 酉分、N苯基-α蔡胺、硫化烷基酌和_烷基_硫代氨 1基甲酸盐中的一种或多种,最优选-烧 基二硫代磷酸锌、烷基化二苯胺、二叔丁基对甲酚和硫化烷基酚中的一种或多种。所述抗氧 剂占轴承油组合物总质量的〇. 01 %~5 %,优选0. 02 %~4%,最优选0. 05 %~2. 5 %。 [0065] 所述的油性剂为油酸乙二醇酯、二聚酸、硫化棉籽油、硬脂酸、脂肪醇、油酸三乙醇 胺、硼酸酯类脂肪酸、油酸和二聚酸乙二醇酯中的一种或多种,优选油酸乙二醇酯、二聚酸、 硫化棉籽油、硬脂酸、脂肪醇、油酸三乙醇胺和硼酸酯类脂肪酸中的一种或多种,最优选油 酸乙二醇酯、二聚酸和硫化棉籽油中的一种或多种。所述油性剂占轴承油组合物总质量的 0.01%~3%,优选0.03%~2%,最优选0.05%~1%。
[0066] 所述的润滑基础油可以选用API I、II、III、IV、V类润滑基础油中的一种或多种, 优选API I、II、III类油中的一种或多种。
[0067] 所述的I类油是馏份油经过白土精制、溶剂精制得到的润滑油,其黏度指数在 80~100之间,其100°C运动黏度在1~40mm 2/s之间;所述的II类油是馏分油经过润滑油 加氢处理得到,其黏度指数在100~120之间,其100°C运动黏度在1~40mm 2/s之间;所述 的ΙΠ 类油是馏分油经过加氢异构得到,其黏度指数在120以上,其100°C运动黏度在1~ 40mm2/s之间;所述的IV类油为α -烯烃聚合的合成油,其黏度指数在120~150之间,其 100°C运动黏度在1~40mm2/s之间;所述的V类油为合成烃类油或酯类油,其黏度指数在 120~150之间,其KKTC运动黏度在1~40mm2/s之间,例如己二酸脂肪酸酯、癸二酸脂肪 酸酯、季戊四醇酯等。
[0068] 本发明还提供了一种提高轴承油性能的方法,该方法是将上述的烷基硫膦酸酐、 破乳剂、极压抗磨剂、抗氧剂、油性剂加入到轴承油中。
[0069] 本发明的轴承油组合物具有优异的抗磨及极压性能、抗氧化性、抗泡性、抗腐和防 锈性能、抗乳化性能,分水快速、彻底,能够保证高速线材轧机在大量水存在时正常工作,适 用于高速线材精轧机组油膜轴承的润滑。
【具体实施方式】
[0070] 以下通过实施例进一步说明本发明,而不是对本发明进行限制。
[0071] 除非特别说明,以下提到的百分比均为质量百分比。
[0072] 实施例1十八烷基硫膦酸酐H-1的制备
[0073] 在带有电动机搅拌器及回流分水、冷凝设施的500mL三口烧瓶中,加入100克 C18 α -烯烃(〇. 4mol),100克HVI150中性油,五硫化二磷50克(0. 23mol),然后加入0. 75 克硫磺,控制反应温度为150°C,此时有硫化氢气体放出,用20%的氢氧化钠溶液吸收硫化 氢气体,在此温度反应5小时后,停止反应,降温,过滤分出未反应的五硫化二磷残渣,得到 236克的油状液体,即十八烷基硫膦酸酐H-l,S含量9. 3%,P含量3. 8%。
[0074] 实施例2二十四烷基硫膦酸酐H-2的制备
[0075] 在带有电动机搅拌器及回流分水、冷凝设施的500mL三口烧瓶中,加入100克 C24 α -烯烃(〇· 3mol),80克HVI150中性油,五硫化二磷36克(0· 16mol),然后加入0· 6克 壬基酚,控制反应温度为180°C,此时有硫化氢气体放出,用20%的氢氧化钠溶液吸收硫化 氢气体,控制在此温度反应6小时,停止反应,降温,过滤分出未反应的五硫化二磷残渣, 得到201克的油状液体,即二十四烷基硫膦酸酐H-2, S含量7. 7%,P含量2. 9%。
[0076] 实施例3丙烯磺酸混合物的制备
[0077] 在具有搅拌、加热、冷浴的500mL耐腐蚀高压釜中加入80克30°C~60°C石油 醚,然后封闭反应釜,打开搅拌,并通入冷浴进行控温,然后用高压泵向釜内打入丙烯40 克(0. 952mol),并通入高纯氮气,控制反应釜压力在0. 8~IMPa之间,控制反应釜的温 度在0~10°C,将储存有三氧化硫的钢瓶加热,并置于电子秤上计量,然后控制加热温度 使得三氧化硫钢瓶压力大于高压釜压力,并打开三氧化硫钢瓶出口阀门,将气体通入高 压釜的通气管中,然后通入到高压釜的液相中进行磺化反应,三氧化硫通入量是77. 7克 (0. 971mol),此时控制反应釜中压力在0. 8~1. 2MPa之间,反应时间是3. 2小时,反应结束 后,逐渐降低反应器的压力,当压力达到常压后,停止搅拌,然后蒸馏溶剂,得到丙烯磺酸混 合物115. 8克,分析发现;该产品中含有54%的丙烯磺酸,46%的丙烯磺内酯,混合物的酸 值是 260. 8mgK0H/g。
[0078] 实施例4 丁烯磺酸混合物的制备
[0079] 在具有搅拌、加热、冷浴的500mL高压釜中加入70克正己烷,然后封闭反应釜,打 开搅拌,并通入冷浴进行控温,然后用高压泵向釜内打入丁烯38克(0. 679mol)
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