一種耐酸堿腐蝕環(huán)保綠色型潤(rùn)滑脂組合物及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤(rùn)滑脂技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種復(fù)合橫酸巧基潤(rùn)滑脂組合物及制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002]上個(gè)世紀(jì)80年代，Ron MuirOJ.S. Patent 4560489, Dec 24, 1985)等采用高堿值 橫酸巧溶液在轉(zhuǎn)化劑作用下將其從牛頓體轉(zhuǎn)化為具有觸變性能的非牛頓體橫酸巧皂，再與 脂肪酸巧皂和無機(jī)巧鹽復(fù)合作為稠化劑，稠化基礎(chǔ)油所生成的具有優(yōu)異性能的潤(rùn)滑脂，研 制出了復(fù)合橫酸巧基脂，降低皂分降低成本的同時(shí)，還改善了橫酸巧基潤(rùn)滑脂的低溫累送 性，此時(shí)真正意義上的復(fù)合橫酸巧基潤(rùn)滑脂的誕生，使得復(fù)合橫酸巧基潤(rùn)滑脂的大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)。
[0003] 復(fù)合橫酸巧基潤(rùn)滑脂所用原料高堿值橫酸巧是一種陰離子表面活性劑，外觀為深 棟紅色粘稠液體。目前該產(chǎn)品具有很高的堿值，總堿值燈BN)大約為300-400m巧OH/g，所W 在油品中具有優(yōu)異的酸中和能力。W此原料加上先進(jìn)的轉(zhuǎn)化技術(shù)制成的復(fù)合橫酸巧基潤(rùn)滑 脂具有優(yōu)良的機(jī)械安定性、膠體安定性、極壓抗磨性、抗水性W及優(yōu)異的防誘性、密封、抗漏 失、抗燒結(jié)等多種性能。該類型產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的熱社社機(jī)軸承、連鑄機(jī)扇形段軸 承等局溫、局濕、局負(fù)荷的設(shè)備。
[0004] 雖然復(fù)合橫酸巧在鋼鐵行業(yè)的熱社社機(jī)軸承、連鑄機(jī)扇形段軸承有著廣泛的應(yīng) 用，但是適用于類似在冷社廠酸或堿清洗段漉子軸承及帶冷卻水的爐漉軸承運(yùn)種具有酸溶 液或者堿溶液及蒸汽工況條件下的耐腐蝕專用潤(rùn)滑脂開發(fā)較少。US5439602重點(diǎn)介紹了通 過高堿值橫酸巧和酸的反應(yīng)，并加入抗氧劑，制備高堿值橫酸鹽，起到對(duì)金屬的防誘作用， 但未能起到抗腐蝕作用。W02013066955專利介紹了橫酸巧潤(rùn)滑脂制備所需組分高堿值橫 酸巧、徑基憐灰石巧、基礎(chǔ)油、轉(zhuǎn)化劑和復(fù)合酸，由于憐灰石巧的加入有效降低了潤(rùn)滑脂皂 份和提升了潤(rùn)滑脂高溫性能如滴點(diǎn)等，但是徑基憐灰石巧的加入是起到替代氨氧化巧的作 用，該專利并沒有說明具有環(huán)保方面的功效。本專利通過將該油脂提供給某鋼廠冷社廠連 退段酸洗社機(jī)部位試用后，通過油液分析儀檢測(cè)用后油脂重金屬元素含量較之前所用油脂 含量要高，而在潤(rùn)滑部位的水中的重金屬含量較之前所用油脂含量要相對(duì)低一些，所W由 此可W見得通過徑基憐灰石的加入減少的水中重金屬元素的含量，一定程度上起到了環(huán)保 的作用。目前市售耐腐蝕潤(rùn)滑脂為完全惰性的氣脂，但是氣脂價(jià)格極其昂貴，并且并未規(guī)模 化生產(chǎn)，所W開發(fā)一款耐酸堿腐蝕運(yùn)種特殊工況潤(rùn)滑要求的潤(rùn)滑脂及其必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在酸、堿溶液或者酸堿蒸汽環(huán)境下操作的 滾動(dòng)、滑動(dòng)軸承部位的潤(rùn)滑脂產(chǎn)品，該潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在被浸入低于10%含量的酸性或者堿性 溶液后（酸溶液或者堿溶液自身質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10% )，主要性能指標(biāo)滿足潤(rùn)滑部位的潤(rùn)滑 要求。并通過添加徑基憐灰石運(yùn)種強(qiáng)離子交換劑有效降低污水中的有害金屬離子和重金屬 離子含量，大大降低污水處理成本并起到保護(hù)環(huán)境作用。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)如下：
[0007] 一種耐酸堿腐蝕環(huán)保綠色型潤(rùn)滑脂組合物，按組合物的總重量100%計(jì)，組分和含 量如下：
[0008] (1)高堿值合成橫酸巧20-30% ;
[0009] (2)轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑 0. 1-2%;
[0010] (3)冰醋酸 0. 1-3%; W11] (4)脂肪酸 1-4%; 陽(yáng)01引 （5)憐酸0.1-4%;
[0013] (6)氨氧化巧 1-3%;
[0014] (7)添加劑 1.5-7. 5%;
[0015] 做高粘度合成基礎(chǔ)油余量。
[0016] 本發(fā)明所述的高堿值合成橫酸巧總堿值為360-425m巧OH/g;高堿值合成橫酸巧 中烷基苯橫酸碳數(shù)分布為C13-C4。的混合物，要求碳數(shù)為CU-C25的烷基苯橫酸含量占烷基苯 橫酸總含量60-80%的。
[0017] 本發(fā)明所述的合成基礎(chǔ)油是指高粘度聚a締控油、高粘度醋類油、高粘度聚下締； 高粘度聚a締控油為PA040、PA0100中的一種或者混合物；高粘度醋類油為偏苯Ξ酸醋、復(fù) 醋中的一種或者混合物；高粘度聚下締粘度要求l〇〇°C運(yùn)動(dòng)粘度為2000-5000mm7s，相對(duì) 分子質(zhì)量為1000-6000。
[0018] 本發(fā)明所述的基礎(chǔ)油由高粘度聚a締控油和高粘度醋類油或者高粘度聚下締 復(fù)配調(diào)和得到，其中高粘度聚a締控油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50-80% ;調(diào)和后基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)不高 于-15°C。
[0019] 本發(fā)明所述的添加劑，按照組合物的總重量計(jì)，包括W下組分：(a)芳胺類和/或 酪類抗氧化劑0. 5-1. 5%;化）離子交換劑0. 5-5. 0%; (C)憐酸醋類抗磨劑0. 5-2%。
[0020] 本發(fā)明所述的抗氧劑為芳胺類烷基化二苯胺或二苯胺衍生物或酪類抗氧劑為2， 6-二-叔下基-對(duì)甲苯酪的一種或兩種，兩種可同時(shí)使用，可按任意比例混配。
[0021] 本發(fā)明所述的離子交換劑為徑基憐灰石巧，徑基憐灰石巧的粒徑要求1-lOOnm，純 度大于95 %，重金屬含量小于50ppm。
[0022] 本發(fā)明所述的抗磨劑為憐酸醋類的一種或兩種。兩種同時(shí)使用，可按任意比例混 配。
[0023] 本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)化劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇、正下醇、己二醇中的至少一 種。
[0024] 本發(fā)明所述的脂肪酸十二徑基硬脂酸或者硬脂酸。
[00巧]本發(fā)明所述的潤(rùn)滑脂組合物的制備方法，其特征在于：
[0026] (1)加入占組合物總重20-30 %的總堿值為360-425m巧OH/g高堿值合成橫酸巧和 占組合物總重20-40%的高粘度聚a締控油和占潤(rùn)滑脂總重10-20%的水混合，攬拌均勻， 升溫至75-95°C;
[0027] (2)加入占組合物總重為0.1-3%的冰醋酸，冰醋酸需預(yù)先用2-3倍水進(jìn)行稀釋， 水的重量不計(jì)入總重量，攬拌Ξ到十分鐘后加入占組合物總重為1-5 %的轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑，攬 拌，控溫在75-95Γ下恒溫1-2小時(shí)，恒溫結(jié)束后使用傅里葉變換紅外光譜儀測(cè)試，當(dāng)紅外 譜圖顯示原料中無定型碳酸巧特征吸收峰862-865cm-l峰位置消失，而在880-885cm-l峰 位出現(xiàn)較強(qiáng)尖吸收峰則表明碳酸巧由無定型晶型完全轉(zhuǎn)換為方解石晶型，此時(shí)可W進(jìn)行下 一步實(shí)驗(yàn)，否則實(shí)驗(yàn)過程為失敗過程，需重新實(shí)驗(yàn)。
[0028] (3)控溫至90-100°C，加入占組合物為1-5%的氨氧化巧和占組合物為0. 1-4%的 憐酸，氨氧化巧預(yù)先用1-3倍水稀釋，憐酸預(yù)先用3-8倍水稀釋，水的重量不計(jì)入總重量，控 溫、攬拌30-60分鐘；
[0029] (4)控溫至95-105。攬拌加入占組合物總重為1-4%的脂肪酸，保持30-90分 鐘；
[0030] (5)升溫至120-140°C，保持20-30分鐘，繼續(xù)升溫至150-200°C恒溫10-15min，加 入0-60%的高粘度醋類油和/或者高粘度聚下締；
[0031] (6)溫度降至150°CW下時(shí)加入占組合物總重為1.5-7. 5 %的添加劑攬拌 15-45minW后調(diào)入余量基礎(chǔ)油調(diào)稠至規(guī)定牌號(hào)的錐入度，灌裝成品。
[0032] 本發(fā)明的目的是提供一種在酸、堿溶液或者酸堿蒸汽環(huán)境下操作的滾動(dòng)、滑動(dòng)軸 承部位的潤(rùn)滑脂產(chǎn)品，在遇到比如10%W下的H2SO4或化0H溶液或者蒸汽環(huán)境下仍能有效 潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂不發(fā)生乳化變稀、水淋流失現(xiàn)象。本發(fā)明添加徑基憐灰石運(yùn)種強(qiáng)離子交換劑， 此添加劑分子中的Ca2+可W置換環(huán)境中的Cd2\H護(hù)等有害金屬離子和Sr2\Ba2\P(T等重 金屬離子，所W使用該發(fā)明生產(chǎn)的潤(rùn)滑脂具有良好的耐酸堿性能的同時(shí)可W有效降低污水 中的有害金屬離子和重金屬離子含量，大大降低污水處理成本并起到保護(hù)環(huán)境作用。非常 適用于鋼鐵企業(yè)、鋼管公司、水泥廠等潤(rùn)滑部位會(huì)遇到酸、堿溶液或者酸堿蒸汽環(huán)境，是一 種新型環(huán)保型綠色潤(rùn)滑脂。該潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在被浸入低于10%含量的酸性或者堿性溶液后 (酸溶液或者堿溶液自身質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10% )，主要性能指標(biāo)滿足潤(rùn)滑部位的潤(rùn)滑要求。并 通過添加徑基憐灰石運(yùn)種強(qiáng)離子交換劑有效降低污水中的有害金屬離子和重金屬離子含 量，大大降低污水處理成本并起到保護(hù)環(huán)境作用。
[0033] 本發(fā)明制得的潤(rùn)滑脂通過通過性能試驗(yàn)表現(xiàn)出W下優(yōu)點(diǎn)：（1)由于采用特殊要求 的高堿值合成橫酸巧制得的潤(rùn)滑脂具有比常規(guī)復(fù)合橫酸巧潤(rùn)滑脂更好的抗水性、耐腐蝕性 能、耐剪切性和極壓抗磨性；(2)通過在潤(rùn)滑脂中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的酸溶液或者堿溶 液（酸溶液、堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% )再次進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試表明潤(rùn)滑脂仍然具有較好 的抗水性、耐腐蝕性、耐剪切性和極壓抗磨性；（3)由于采用高粘度合成基礎(chǔ)油W及橫酸巧 稠化劑的特性，使該潤(rùn)滑脂在被浸入酸或者堿溶液時(shí)并未出現(xiàn)乳化變稀的現(xiàn)象，并且具有 良好粘附性能。（4)由于添加了強(qiáng)離子交換劑徑基憐灰石巧，該分子中的巧離子可W置換水 溶液中的重金屬離子等，表現(xiàn)出很好的環(huán)保效果。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。實(shí)施例中轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑選用正下 醇，脂肪酸選用為十二徑基硬脂酸。 陽(yáng)0對(duì)實(shí)施例1
[0036] 實(shí)施例1制備方法如下：
[0037] 在實(shí)驗(yàn)室小試皂化蓋內(nèi)加入占潤(rùn)滑脂總重量20%的總堿值為360-425m巧OH/g高 堿值合成橫酸巧和同等重量的高粘度聚a締控油和占潤(rùn)滑脂總重10-20 %的水混合，攬拌 均勻，升溫至75-95Γ后加入潤(rùn)滑脂總重量0. 1%冰醋酸，冰醋酸需預(yù)先用2-3倍水進(jìn)行稀 釋，水的重量不計(jì)入總重量，攬拌立到十分鐘后加入潤(rùn)滑脂總重量1 %正下醇，攬拌，控溫在 75-95Γ下恒溫1-2小時(shí)，恒溫結(jié)束后取l-2g樣品用于傅里葉變換紅外光譜儀測(cè)試，當(dāng)紅 外譜圖顯示原料中無定型碳酸巧特征吸收峰862-865cm-l峰位置消失，而在880-885cm-l 峰位出現(xiàn)較強(qiáng)尖吸收峰則表明碳酸巧由無定型晶型完全轉(zhuǎn)換為方解石晶型時(shí)繼續(xù)試驗(yàn)；繼 續(xù)控溫至90-100°C，加入潤(rùn)滑脂總重量1 %氨氧化巧攬拌30-60分鐘后加入潤(rùn)滑脂總重量 0. 1 %的憐酸溶液，氨氧化巧預(yù)先用1-3倍水稀釋，憐酸預(yù)先用3-8倍水稀釋，水的重量不計(jì) 入總重量，控溫、攬拌30-60分鐘；控溫至95-105°C，攬拌加入潤(rùn)滑脂總重量4%的十二徑基 硬脂酸脂肪酸，保持30-90分鐘；升溫至120-140°C進(jìn)行脫水，保持20-30分鐘脫水完成后 繼續(xù)升溫至150-200°C恒溫10-15min，加入潤(rùn)滑脂總重