一種重載汽車輪轂軸承用潤滑脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潤滑脂及其制備方法，尤其涉及一種重載汽車輪轂軸承用潤滑及其制備方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括以下原料：（A）占潤滑脂總重的60%-85%的基礎(chǔ)油；（B）稠化劑為占潤滑脂總重7-12%的C12-C22的一元有機酸，0.5-3%的癸二酸，0.2-1%的硼酸，3-5%的氫氧化鋰油溶液；（C）添加劑為占潤滑脂總重0.5-3%的硫代氨基甲酸酯、2-5%的硫化烯烴棉籽油、2-4%的二烷基二硫代氨基甲酸鹽、0.5-2.5%二烷基二硫代磷酸鉬、0.3-2%的防銹劑和0.3-1%的抗氧劑。其有益效果是：縮短生產(chǎn)時間，且工藝更可控，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；高溫軸承漏失量少，且極壓性能突出，能更好地為重載車輛輪轂提供潤滑保護；能滿足各種工況下的重載汽車輪轂軸承的潤滑需求，并延長了輪轂軸承的換脂周期。
【專利說明】一種重載汽車輪轂軸承用潤滑脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種潤滑脂及其制備方法，尤其涉及一種重載汽車輪轂軸承用潤滑及其制備方法，屬于化工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和物流業(yè)的快速發(fā)展，重型車和高速大客車的發(fā)展隨之也越來越快。2010年中國重卡銷量達101.48萬輛，同比增長59.5%，重卡保有量從2002年的148.28萬輛增長到2010年的416.48萬輛，重型卡車和高速大客車的輪轂軸承用脂需求量也日益增加，對潤滑脂的性能要求也越來越高。目前，我國汽車輪轂軸承潤滑脂以鋰基潤滑脂為主，高檔轎車或重載汽車則以復合鋰基脂為主。雖然我國在1995年公布了汽車通用鋰基潤滑脂標準GB/T5671 來對其進行規(guī)范，但在實際使用中，因一方面存在選用脂與標準存在較大差異的情況，另一方面，該標準指標低于ASTM D4950，特別是與高溫使用性能有關(guān)的滴點、漏失量、輪轂軸承壽命等，在反映輪轂潤滑脂的使用性能上還有些局限。因此，軸承潤滑脂潤滑失效的情況時有發(fā)生。
[0003]在國內(nèi)，重載輪轂脂并無統(tǒng)一的國家標準或行業(yè)標準，各廠家都實行各自的企業(yè)標準。重載車輛上使用的潤滑脂多數(shù)為MP-3潤滑脂和HP-R潤滑脂，一般情況下基本能夠滿足要求，但是國內(nèi)超載、超限情況比較嚴重，山區(qū)道路多，南北氣候差異較大，對輪轂脂的高低溫性、抗水性提出了更高的要求。因此，加速對高質(zhì)量、多效能的重載汽車輪轂專用脂的研制顯得更加重要。專利CN101194004A介紹了一種以聚脲基稠化礦物油或合成油制備而成的輪轂軸承潤滑脂，該潤滑脂具有良好的抗剝落磨損能力，但聚脲基潤滑脂的生產(chǎn)工藝復雜，且生產(chǎn)時對環(huán)境污染較大。專利CN102140382A介紹了一種輪轂軸承潤滑脂及其制備方法，但該專利制備出的產(chǎn)品不僅耐高溫性差，滴點只有280°C，而且產(chǎn)品的膠體安定性不好，鋼網(wǎng)分油的結(jié)果較大。專利CN102399615A介紹了一種用于汽車輪轂軸承潤滑脂及其制備方法，該專利采用是氫氧化鋰和氫氧化鈣的水溶液，以復合鋰皂為復合鋰鈣皂為稠化劑，制備工藝皂化脫水時間長，生產(chǎn)效率低，且工藝不易控制。CN102618368A也介紹了一種重型汽車輪轂用潤滑脂及制備方法，產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐高溫性、機械穩(wěn)定性、抗水性和極壓抗磨性，但其生產(chǎn)工藝采用的是壓力密閉反應(yīng)釜，生產(chǎn)投資成本高，且存在一定的安全問題。重載汽車輪轂軸承一般采用線與面接觸的圓錐滾子軸承，這種軸承結(jié)構(gòu)使得其兩端負荷大，極易磨損，同時伴隨著運輸車輛的功率及載重量不斷提高，運輸工況的多樣性變化，對車輛輪轂軸承潤滑脂的使用性能提出了更高要求。特別是川藏線沿途多為大山，海拔較高，坡多彎急，地勢險要，氣候惡劣，車輛行駛過程中經(jīng)常出現(xiàn)連續(xù)上山或下山幾十公里的情況，長期連續(xù)制動使軸承溫升現(xiàn)象嚴重；沿途雨水、雪水、便道流水及深溝蓄水，導致輪轂軸承進水，這些對輪轂軸承潤滑脂的耐高溫性能，機械安定性及防水性能提出了很高的要求。因此，開發(fā)一種綜合性能，尤其是高溫、極壓抗磨性及抗水性優(yōu)異的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，以滿足國內(nèi)特殊工況下汽車輪轂軸承的潤滑需求尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種重載汽車輪轂軸承用潤滑脂及其制備方法，制備工藝簡單，易于控制，且產(chǎn)品具有良好的耐高溫性、極壓抗磨性、抗水性和機械穩(wěn)定性，能滿足苛刻工況下重載汽車輪轂軸承的潤滑要求。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，包括以下原料:
[0006](A)占潤滑脂總重的60%_85%的基礎(chǔ)油；
[0007](B)稠化劑為占潤滑脂總重7-12%的C12-C22的一元有機酸，0.5-3%的癸二酸，0.2-1%的硼酸，3-5%的氫氧化鋰油溶液；
[0008](C)添加劑為占潤滑脂總重0.5-3%的硫代氨基甲酸酯、2-5%的硫化烯烴棉籽油、2-4%的二烷基二硫代氨基甲酸鹽、0.5-2.5% 二烷基二硫代磷酸鑰、0.3-2%的防銹劑和0.3-1%的抗氧劑。
[0009]其中，所述基礎(chǔ)油是40°C運動粘度為150-400mm2/s的石蠟基油、環(huán)烷基油、聚α烯烴油、酯類油中的至少一種。
[0010]所述有機酸為12-羥基硬脂酸、硬脂酸或它們的混合物。
[0011]所述氫氧化鋰油溶液為含20-50%氫氧化鋰的油分散懸浮液，該懸浮液是將無水氫氧化鋰研磨成5-10 μ m的粉末，然后分散于基礎(chǔ)油中。
[0012]所述二烷基二硫代氨基甲酸鹽為二烷基二硫代氨基甲酸銻、二烷基二硫代氨基甲酸鋅、二烷基二硫代氨基甲酸鉛或它們的混合物。
[0013]所述防銹劑為苯并三氮唑、二壬基萘磺酸鋇或它們的混合物。
[0014]所述抗氧化劑為胺類抗氧化劑、酚類抗氧劑或它們的混合物。
[0015]所述胺類抗氧劑為辛基/ 丁基二苯胺，所述酚類抗氧劑為2，6- 二叔丁基對甲酚。
[0016]本發(fā)明進一步提供汽車輪轂軸承用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟:
[0017]步驟一、將占基礎(chǔ)油總量1/3的基礎(chǔ)油、癸二酸加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌升溫至130-140°C，待癸二酸全部溶解后，加入12-羥基硬脂酸使其全部溶解，其后加入基礎(chǔ)油總量1/3的基礎(chǔ)油將釜內(nèi)溫度降至80-95°C，然后加入氫氧化鋰油溶液，保溫反應(yīng)30-60分鐘；
[0018]步驟二、升溫至105_120°C，加入用3-5倍水溶解的硼酸溶液，繼續(xù)皂化反應(yīng)30-60分鐘后，升溫至最高溫度220-230°C ；
[0019]步驟三、將物料移送至調(diào)和釜，加入剩余的基礎(chǔ)油降溫，在100-130°C，15-25MPa的條件下均化；
[0020]步驟四、降溫至100°C以下加入各添加劑，循環(huán)過濾、脫氣得到成品。
[0021]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺點，與現(xiàn)有技術(shù)相比主要有以下優(yōu)點:
[0022]1、采用氫氧化鋰油溶液替代氫氧化鋰水溶液，生產(chǎn)過程中消除了溢釜傾向，省去了緩慢脫水步驟，而且氫氧化鋰油溶液中的氫氧化鋰顆粒度遠小于單水氫氧化鋰的顆粒度，大大提高了皂化反應(yīng)效率，縮短生產(chǎn)時間，且工藝更可控，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；
[0023]2、選用高粘度的精制基礎(chǔ)油和在配方中引入第三種低分子酸一硼酸，極大地提高了潤滑脂的耐高溫性、粘附性和極壓抗磨性，有效解決了傳統(tǒng)潤滑脂高溫粘附性差和車輛重載時潤滑不良而導致燒軸承的問題。與傳統(tǒng)的兩組分復合鋰基潤滑脂相比，本發(fā)明制備的產(chǎn)品具有更高的滴點和更好的高溫粘附性，特別是高溫軸承漏失量少，且極壓性能突出，能更好地為重載車輛輪轂提供潤滑保護。
[0024]3、在產(chǎn)品的制備過程中，預(yù)先將癸二酸完全溶解于基礎(chǔ)油中，然后降溫讓其均勻在反應(yīng)體系中析出，有利于復合皂纖維三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，能更好地將基礎(chǔ)油固定于皂纖維骨架中，提高了產(chǎn)品的膠體安定性和機械穩(wěn)定，能滿足各種工況下的重載汽車輪轂軸承的潤滑需求，并延長了輪轂軸承的換脂周期。
【具體實施方式】
[0025]下述實施例中的所用氫氧化鋰油溶液的制備方法是:將市場上所購無水氫氧化鋰用球磨機研磨成8 μ m的粉末，然后將微米級的氫氧化鋰用高速分散機分散于基礎(chǔ)油500SN中，所制成的氫氧化鋰油溶液中氫氧化鋰的含量為36.5%。其它原料如無特殊說明，均為市場所購常規(guī)原料。
[0026]實施例一
[0027]取礦物基礎(chǔ)油150BS1800kg和400SN1300kg混合作為試驗基礎(chǔ)油。取混合好的基礎(chǔ)油1000kg、48.8kg癸二酸加入到皂化反應(yīng)釜，攪拌升溫至134°C，待癸二酸全部溶解后，加入12-羥基硬脂酸415.3kg使完全溶解后，加入IOOOkg的上述混合好的基礎(chǔ)油將釜內(nèi)溫度降至85°C,然后加入氫氧化鋰油溶液167kg，皂化反應(yīng)45分鐘后快速升溫至110°C,加入用3倍水溶解的硼酸30kg，恒溫攪拌復合反應(yīng)30分鐘，最后升溫至225°C，恒溫3min后轉(zhuǎn)入調(diào)和釜，加入混合好的基礎(chǔ)油IlOOkg降溫，在115°C，22MPa的壓力下均化2h，待調(diào)和釜內(nèi)溫度降至95°C，依次加入辛基/ 丁基二苯胺12kg，苯并三氮唑12kg，二烷基二硫代氨基甲酸銻80kg，硫代氨基甲酸酯60kg，硫化烯烴棉籽油120kg和二烷基二硫代磷酸鑰40kg。循環(huán)過濾、脫氣后得到成品。實施例一的測定數(shù)據(jù)見表I。
[0028]實施例二
[0029]取礦物基礎(chǔ)油150BS1500kg和500SN1200kg混合作為試驗基礎(chǔ)油。取混合好的基礎(chǔ)油1000kg、112kg癸二酸加入到皂化反應(yīng)釜，攪拌升溫至136°c，待癸二酸全部溶解后，加入12-羥基硬脂酸330kg使完全溶解后，加入1200kg的上述混合好的基礎(chǔ)油將釜內(nèi)溫度降至80°C,然后加入氫氧化鋰油溶液188kg,阜化反應(yīng)60分鐘后快速升溫至115°C,加入用4倍水溶解的硼酸34kg，恒溫攪拌復合反應(yīng)45分鐘，最后升溫至220°C，恒溫5min后轉(zhuǎn)入調(diào)和釜，加入混合好的基礎(chǔ)油800kg降溫，在120°C，25MPa的壓力下均化1.5h，待調(diào)和釜內(nèi)溫度降至90°C，依次加入辛基/ 丁基二苯胺10kg，2，6- 二叔丁基對甲酚10kg，二壬基萘磺酸鋇60kg, 二烷基二硫代氨基甲酸鋅100kg,硫代氨基甲酸酯40kg,硫化烯烴棉籽油IOOkg和二烷基二硫代磷酸鑰60kg。循環(huán)過濾、脫氣后得到成品。實施例二的測定數(shù)據(jù)見表I。
[0030]實施例三
[0031]取礦物基礎(chǔ)油150BS2000kg和PAOlOlOOOkg混合作為試驗基礎(chǔ)油。取混合好的基礎(chǔ)油1000kg、102kg癸二酸加入到皂化反應(yīng)釜，攪拌升溫至135°c，待癸二酸全部溶解后，加入12-羥基硬脂酸300kg使完全溶解后，加入1000kg的上述混合好的基礎(chǔ)油將釜內(nèi)溫度降至90°C,然后加入氫氧化鋰油溶液172kg,阜化反應(yīng)60分鐘后快速升溫至120°C,加入用4倍水溶解的硼酸30.4kg，恒溫攪拌復合反應(yīng)45分鐘，最后升溫至230°C，恒溫3min后轉(zhuǎn)入調(diào)和釜，加入混合好的基礎(chǔ)油1000kg降溫，在115°C，20MPa的壓力下均化2h，待調(diào)和釜內(nèi)溫度降至100°C，依次加入辛基/ 丁基二苯胺12kg，二壬基萘磺酸鋇50kg，苯并三氮唑10kg，二烷基二硫代氨基甲酸銻80kg，硫代氨基甲酸酯60kg，硫化烯烴棉籽油80kg和二烷基二硫代磷酸鑰50kg。循環(huán)過濾、脫氣后得到成品。實施例三的測定數(shù)據(jù)見表I。
[0032]對比例
[0033]取礦物基礎(chǔ)油150BS1800kg和400SN1300kg混合作為試驗基礎(chǔ)油。取混合好的基礎(chǔ)油2000kg、12-羥基硬脂酸415.3kg，97.6kg癸二酸加入到皂化反應(yīng)釜，攪拌升溫至85°C，待脂肪酸全部溶解后，加入含106.3kg單水氫氧化鋰的16%水溶液，于98°C下皂化反應(yīng)120分鐘，皂化結(jié)束后升溫至115°C，加入用3倍水溶解的硼酸30kg，恒溫攪拌復合反應(yīng)60分鐘,最后升溫至225°C,恒溫3min后轉(zhuǎn)入調(diào)和爸,加入混合好的基礎(chǔ)油IlOOkg降溫，在115°C，22MPa的壓力下均化2h，待調(diào)和釜內(nèi)溫度降至95°C，依次加入辛基/ 丁基二苯胺12kg，苯并三氮唑12kg，二烷基二硫代氨基甲酸銻80kg，硫代氨基甲酸酯60kg，硫化烯烴棉籽油120kg和二烷基二硫代磷酸鑰40kg。循環(huán)過濾、脫氣后得到成品。對比例的測定數(shù)據(jù)見表I。
[0034]實施例一至三和對比例制備所得成品的理化性能分析結(jié)果見表I。
[0035]表I各實施例潤滑脂的理化性能檢驗數(shù)據(jù)
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，包括以下原料: (A)占潤滑脂總重的60%-85%的基礎(chǔ)油； (B)稠化劑為占潤滑脂總重7-12%的C12-C22的一元有機酸，0.5-3%的癸二酸，0.2-1%的硼酸，3-5%的氫氧化鋰油溶液； (C)添加劑為占潤滑脂總重0.5-3%的硫代氨基甲酸酯、2-5%的硫化烯烴棉籽油、2-4%的二烷基二硫代氨基甲酸鹽、0.5-2.5% 二烷基二硫代磷酸鑰、0.3-2%的防銹劑和0.3-1%的抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述基礎(chǔ)油是40°C運動粘度為150-400mm2/s的石蠟基油、環(huán)烷基油、聚α烯烴油、酯類油中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述有機酸為12-羥基硬脂酸、硬脂酸中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述氫氧化鋰油溶液為含20-50%氫氧化鋰的油分散懸浮液，該懸浮液是將無水氫氧化鋰研磨成5-10 μ m的粉末，然后分散于基礎(chǔ)油中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述二烷基二硫代氣基甲酸鹽為二烷基二硫代氣基甲酸鋪、二烷基惡二硫代氣基甲酸鋒、二烷基二硫代氣基甲酸鉛中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述防銹劑為苯并三氮唑、二壬基萘磺酸鋇中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述抗氧化劑為胺類抗氧化劑、酚類抗氧劑中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重載汽車輪轂軸承用潤滑脂，其特征在于:所述胺類抗氧劑為辛基/ 丁基二苯胺，所述酚類抗氧劑為2，6- 二叔丁基對甲酚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂軸承用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟: 步驟一、將占基礎(chǔ)油總量1/3的基礎(chǔ)油、癸二酸加入到反應(yīng)釜中，混合攪拌升溫至130-140°C，待癸二酸全部溶解后，加入12-羥基硬脂酸使其全部溶解，其后加入基礎(chǔ)油總量1/3的基礎(chǔ)油將釜內(nèi)溫度降至80-95°C，然后加入氫氧化鋰油溶液，保溫反應(yīng)30-60分鐘； 步驟二、升溫至105-120°C，加入用3-5倍水溶解的硼酸溶液，繼續(xù)皂化反應(yīng)30-60分鐘后，升溫至最高溫度220-230°C ； 步驟三、將物料移送至調(diào)和爸，加入剩余的基礎(chǔ)油降溫，在100-130°C，15-25MPa的條件下均化； 步驟四、降溫至100°C以下加入各添加劑，循環(huán)過濾、脫氣得到成品。
【文檔編號】C10N40/02GK103450978SQ201310401557
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】石俊峰, 楊操, 嚴軍表 申請人:江蘇龍蟠石化有限公司