本发明涉及润滑脂,尤其涉及一种润滑脂及其制备方法和应用。
背景技术:
1、润滑脂是一种油脂状半固体润滑剂,主要由基础油和稠化剂调制而成,能够起到润滑和密封的作用,广泛应用于齿轮、轴承等机械运动部位的润滑和防护。
2、在重大装备生产过程中,不可避免地会遇到极端条件下的摩擦损耗和严重磨损故障。在整个系统中,存在着大量能耗高、安全风险大、利用效率低的机械设备,对制造技术的进步和企业成本管理造成了极大的阻碍。因此,利用润滑脂对机械设备进行减磨抗磨,以提升设备零部件的平顺运行是必不可少的。
3、金属加工设备、铁路运输设备等传动系统使用工况复杂,尤其是高温条件下传动部件的磨损会加剧。现有技术中,为了改进润滑脂的耐高温性能,通常采用的措施是添加多组分抗氧剂,例如中国专利cn115109629a中公布了一种高温润滑脂,其中添加0.5~2份的胺类抗氧剂或酚类抗氧剂;中国专利cn111269743a提供一种耐磨耐高温润滑脂,其中添加了0.5~1.5份的烷基化苯基萘胺抗氧剂。但是,这些抗氧剂可能与其他添加剂发生相互作用,导致添加剂的性能降低或产生不良的化学反应;更重要的是,上述润滑脂虽然具有较好的耐高温性能,但并未提及在较低温度下的减摩抗磨性如何。而用于金属加工或铁路运输等传动设备的润滑脂,在满足日常运转的同时,还需要满足变温环境下的正常运行,从而保证设备较长维护周期和免维护,即润滑脂需要在宽温域下具备优异的减摩抗磨性能。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种润滑脂及其制备方法和应用。本发明提供的润滑脂在宽温域下具备优异的减摩抗磨性能,适用于金属加工、铁路运输等传动设备,能够有效克服高温时传动部件磨损加剧等问题,有利于延长设备使用寿命,达到绿色环保、安全健康的目的。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、一种润滑脂,包括以下质量分数的组分:基础油65~94%,稠化剂5~15%,添加剂1~20%;
4、所述基础油包括矿物油、烃类油和酯类油的一种或多种;
5、所述稠化剂包括皂基稠化剂和/或非皂基稠化剂;所述非皂基稠化剂包括聚脲稠化剂和/或无机稠化剂;
6、所述添加剂为锂盐。
7、优选的,所述锂盐包括丁基锂、苯基锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂和六氟磷酸锂的一种或多种。
8、优选的,所述基础油的40℃运动粘度为28mm2/s~62mm2/s。
9、优选的,所述矿物油包括150n、150sn和300n中的一种或多种;
10、所述烃类油包括聚α烯烃、烷烃油、环烷油和芳烃油中的一种或多种;
11、所述酯类油包括三羟甲基丙烷油酸酯、双季戊四醇酯和二元醇脂肪酸酯中的一种或多种。
12、优选的,所述聚脲稠化剂由单胺、二元胺和二异氰酸酯反应得到;当所述稠化剂为聚脲稠化剂时,所述润滑脂中稠化剂的质量分数以制备所述稠化剂所用原料的总质量分数计;
13、所述单胺包括十八胺、一乙醇胺、苯胺、哌嗪和异丁酰胺中的一种或多种;所述二元胺包括乙二胺、对苯二胺和4,4’-亚甲基二苯胺中的一种或多种;所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
14、优选的,所述无机稠化剂包括膨润土、二氧化硅、凹凸棒土、硅酸铝和氮化硼中的一种或多种;
15、所述皂基稠化剂包括锂皂、钙皂、铝皂和钡皂中的一种或多种。
16、本发明还提供了上述方案所述润滑脂的制备方法,包括以下步骤:
17、将稠化剂或制备所述稠化剂的原料溶解于第一部分基础油中,得到溶解液;
18、将所述溶解液和第二部分基础油混合后进行热处理,得到热处理液;
19、将所述热处理液、添加剂和剩余基础油混合,将所得混合液进行研磨,得到所述润滑脂。
20、优选的,所述溶解的温度为110~125℃;
21、所述溶解液和第二部分基础油混合的温度为130~150℃;
22、所述热处理的温度为210~220℃,时间为10~20min。
23、优选的,所述热处理液、添加剂和剩余部分基础油混合的方式包括:将所述热处理液的温度降至180~190℃,然后加入所述添加剂和剩余基础油,继续搅拌至温度降至60~100℃,然后自然冷却至室温。
24、本发明还提供了上述方案所述的润滑脂或上述方案所述制备方法制备的润滑脂在传动设备中的应用。
25、本发明提供了一种润滑脂,包括以下质量分数的组分:基础油65~94%,稠化剂5~15%,添加剂1~20%;所述基础油包括矿物油、烃类油和酯类油的一种或多种;所述稠化剂包括皂基稠化剂和/或非皂基稠化剂;所述非皂基稠化剂包括聚脲稠化剂和/或无机稠化剂;所述添加剂为锂盐。本发明采用锂盐作为添加剂,锂盐能够与稠化剂和/或基础油中的羰基络合,增强润滑脂的皂纤维结构,保持皂纤维分子不被破坏,有效防止润滑脂在高温环境下漏失;同时络合物的形成可以提供额外的交联点和分子间相互作用,从而增强润滑脂的黏度,提高其机械强度和高温稳定性,进而使润滑脂在较宽的温域下具备优异的减摩抗磨性能。本发明提供的润滑脂适用于金属加工、铁路运输等传动设备,能够有效克服高温时传动部件磨损加剧等问题,有利于延长设备使用寿命,达到绿色环保、安全健康的目的。实施例结果表明,本发明提供的润滑脂在30~150℃的范围内,均具有具有较低的摩擦系数和优异的耐磨性能。
1.一种润滑脂,其特征在于,包括以下质量分数的组分:基础油65~94%,稠化剂5~15%,添加剂1~20%;
2.根据权利要求1所述的润滑脂,其特征在于,所述锂盐包括丁基锂、苯基锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂和六氟磷酸锂的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的润滑脂,其特征在于,所述基础油的40℃运动粘度为28mm2/s~62mm2/s。
4.根据权利要求3所述的润滑脂,其特征在于,所述矿物油包括150n、150sn和300n中的一种或多种;
5.根据权利要求1所述的润滑脂,其特征在于,所述聚脲稠化剂由单胺、二元胺和二异氰酸酯反应得到;当所述稠化剂为聚脲稠化剂时,所述润滑脂中稠化剂的质量分数以制备所述稠化剂所用原料的总质量分数计;
6.根据权利要求1所述的润滑脂,其特征在于,所述无机稠化剂包括膨润土、二氧化硅、凹凸棒土、硅酸铝和氮化硼中的一种或多种;
7.权利要求1~6任意一项所述润滑脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述溶解的温度为110~125℃;
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述热处理液、添加剂和剩余部分基础油混合的方式包括:将所述热处理液的温度降至180~190℃,然后加入所述添加剂和剩余基础油,继续搅拌至温度降至60~100℃,然后自然冷却至室温。
10.权利要求1~6任意一项所述的润滑脂或权利要求7~9任意一项所述制备方法制备的润滑脂在传动设备中的应用。
