一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10-70重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-20重量%的高级脂肪酸的钙盐；1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；0.5-30重量%的聚脲化合物；10-80重量%的基础油，其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。本发明专利技术还公开了高碱值复合钙基六聚脲润滑脂的制备方法及其制备的高碱值复合钙基六聚脲润滑脂。本发明专利技术的高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，具有优良的防腐蚀性和耐高温性，而且还具有优于复合磺酸钙基六聚脲润滑脂的机械安定性、抗水性和粘附性、抗盐雾性、胶体安定性、极压抗磨性等性能，具有更长的润滑寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑脂，具体地，涉及一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂及其制备方 法。
技术介绍
磺酸钙被用作润滑油的清净剂和防锈剂已有几十年的历史，广泛用于内燃机润滑 油的添加剂，其技术发展主要是使其高碱化，就是把碳酸钙用具有表面活性的烷基苯磺酸 钙或烷基羧酸钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高碱值磺酸钙根据生产方式不 同可分为石油磺酸钙和合成磺酸钙。石油磺酸钙是用发烟硫酸或so 3磺化矿物润滑油生产 白油时的副产物石油磺酸，经与Ca(0H)2反应、碳酸化等高碱化技术而得；合成磺酸钙是用 发烟硫酸或S0 3磺化合成的烷基苯，生成的烷基苯磺酸经与Ca(0H)2反应、碳酸化等高碱化 技术而得。 高碱值环烷酸钙具有较好的清净分散性，良好的酸中和能力和优异的扩散性，可 以被用作润滑油的清净剂，广泛用于内燃机润滑油的添加剂，其技术发展主要是使其高碱 化，就是把碳酸钙用具有表面活性的环酸钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高 碱值环烷酸钙多是从原油蒸馏得到的馏分油中提取的酸性组分，经与Ca(0H) 2反应、碳酸化 等1?喊化技术而得，有关制备的相关专利有CN1465560等。 利用高碱值磺酸钙为原料生产润滑脂，因其具有优异的高低温性能、机械安定性、 胶体安定性、氧化安定性、抗水性、防腐蚀性和防锈抗磨性，自投入市场以来，引起国内外润 滑脂行业的广泛关注，然而，尽管高碱值复合磺酸钙基润滑脂具有十分优异的综合性能，但 其生产原料高碱值磺酸钙的高昂价格和本身复杂的制备工艺导致其没有被迅速推广，同 时，随着人们对环境保护的要求越来越高，高碱值磺酸钙生产过程中必经的磺化过程对环 境的污染也日益受到人们的关注。找到一种性能和高碱值复合磺酸钙基润滑脂类似但又可 减轻上述问题的润滑脂成为人们目前面临的一大问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种性能和高碱值复合磺酸钙基润滑脂类似，成本低，制备 工艺简单、环保的润滑脂及其制备方法。 本专利技术的专利技术人在研究中发现，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10-70重 量％的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-20重量％的高级脂肪酸的钙盐；1-15重量％的小分 子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；〇. 5-30重量％的聚脲化合物；10-80重量％的基础油， 其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。该润滑脂的性能和高碱值复合磺酸钙基润滑脂类 似，且成本低，制备工艺简单、环保。 因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种高碱值复合钙基六聚脲润滑 月旨，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10-70重量％的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-20 重量％的高级脂肪酸的钙盐；1-15重量％的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；0. 5-30 重量％的聚脲化合物；10-80重量％的基础油，其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。 优选地，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-65重量％的非牛顿体磺酸 钙-环烷酸钙；2-15重量％的高级脂肪酸的钙盐；2-10重量％的小分子无机酸和/或低级 脂肪酸的钙盐；1-20重量％的六聚脲化合物；20-70重量％的基础油。 第二方面，本专利技术提供了如上所述的高碱值复合钙基六聚脲润滑脂的制备方法， 该方法包括：将非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙、高级脂肪酸的钙盐、小分子无机酸和/或低级 脂肪酸的钙盐、六聚脲化合物和部分基础油混合均匀，在180_230°C恒温炼制，加入余量基 础油，加入必要的添加剂，得到成品。 第三方面，本专利技术提供了一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂的制备方法，该方法 包括： (1)将牛顿体磺酸钙、牛顿体环烷酸钙和基础油混合加热，加入转化剂，升温待物 料变稠； (2)在步骤（1)所得产物中加入石灰或氢氧化钙，加入高级脂肪酸、小分子无机酸 和/或低级脂肪酸进行反应，反应后升温脱水； (3)在步骤（2)所得混合物中加入基础油和二异氰酸酯，然后依次加入单胺、二胺 和二异氰酸酯进行反应； (4)将步骤（3)所得混合物升温到180-230°c恒温炼制，加入基础油，加入必要的 添加剂，得到成品。 第四方面，本专利技术提供了由如上所述的方法制得的高碱值复合钙基六聚脲润滑 脂。 本专利技术的高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，不仅与复合磺酸钙基六聚脲润滑脂一 样，具有优良的防腐蚀性和耐高温性，而且还具有优于复合磺酸钙基六聚脲润滑脂的机械 安定性、抗水性和粘附性、抗盐雾性、胶体安定性、极压抗磨性等性能，具有更长的润滑寿 命。本专利技术的润滑脂的制备工艺简单、环保，成本低，产品质量稳定。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【附图说明】 图1为实施例2制备的润滑脂的红外谱图。 【具体实施方式】 以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，这种润滑脂采用了石油磺酸钙 和/或合成磺酸钙，以及石油环烷酸钙和/或合成环烷酸钙为原料，同时含有复合钙稠化 齐IJ、异氰酸酯和胺反应产生的六聚脲化合物。 本专利技术还提供了上述润滑脂的制备方法。 -方面，本专利技术提供了一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，以润滑脂重量为基准， 包括以下组分：10-70重量％的非牛顿体磺酸I丐-环烧酸I丐；1-20重量％的高级脂肪酸的隹丐 盐；1-15重量％的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；0. 5-30重量％的聚脲化合物； 10-80重量％的基础油，其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。 优选地，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-65重量％的非牛顿体磺酸 钙-环烷酸钙；2-15重量％的高级脂肪酸的钙盐；2-10重量％的小分子无机酸和/或低级 脂肪酸的钙盐；1-20重量％的六聚脲化合物；20-70重量％的基础油。 所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙在红外谱图873〇1^-886〇1^处出现晶型碳酸钙 特征吸收峰，总碱值为250mgK0H/g-450mgK0H/g，优选为300mgK0H/g-400mgK0H/g。所述非 牛顿体磺酸钙-环烷酸钙是由牛顿体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙通过转化剂转化得到。而 牛顿体磺酸I丐、牛顿体环烧酸I丐中含有无定型碳酸I丐，在红外谱图86001^-86501^ 1处出现 无定型碳酸钙特征吸收峰。所述牛顿体磺酸钙是石油磺酸钙和/或合成磺酸钙，其总碱值 为250mgK0H/g-450mgK0H/g，优选为300mgK0H/g-400mgK0H/g ;所述牛顿体环烷酸钙是石 油环烷酸钙和/或合成环烷酸钙，其总碱值为250mgK0H/g-450mgK0H/g，优选为300mgK0H/ g-400mgK0H/g。非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙的碱值为牛顿体磺酸钙的碱值与牛顿体环烷酸 钙的碱值的重量加权平均值。 本专利技术中，高级脂肪酸是碳数为8-20,优选10-16的直链脂肪酸或羟基脂肪酸，例 如月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的至少一种，优选为12-羟基 硬脂酸。 本专利技术中，小分子无机酸或低级脂肪酸的分子量小于等于150。其中，小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10‑70重量%的非牛顿体磺酸钙‑环烷酸钙；1‑20重量%的高级脂肪酸的钙盐；1‑15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；0.5‑30重量%的聚脲化合物；10‑80重量%的基础油，其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。

【技术特征摘要】
1. 一种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂，其特征在于，以润滑脂重量为基准，包括以下组 分：10-70重量％的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-20重量％的高级脂肪酸的钙盐；1-15重 量％的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；〇. 5-30重量％的聚脲化合物；10-80重量％ 的基础油，其中，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。2. 根据权利要求1所述的润滑脂，其中，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-65重 量％的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；2-15重量％的高级脂肪酸的钙盐；2-10重量％的小分 子无机酸和/或低级脂肪酸的钙盐；1-20重量％的六聚脲化合物；20-70重量％的基础油。3. 根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙是由牛 顿体磺酸钙和牛顿体环烷酸钙转化得到的，所述非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙的总碱值为 250-450mgK0H/g〇4. 根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，所述高级脂肪酸为碳数为8-20的直链脂 肪酸或羟基脂肪酸。5. 根据权利要求4所述的润滑脂，其中，所述高级脂肪酸选自月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、 12-羟基硬脂酸、二十烷基羧酸中的至少一种。6. 根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，小分子无机酸或低级脂肪酸的分子量小于 等于150。7. 根据权利要求6所述的润滑脂，其中，所述小分子无机酸选自硼酸、磷酸、硫酸中的 至少一种，所述低级脂肪酸选自乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、丁二酸中的至少一种。8. 根据权利要求1或2所述的润滑脂，其中，所述六聚脲化合物具有以下结构：其中，R1是烷基、环烷基或芳基，R2是亚烷基或亚芳基，R3是亚芳基、亚烷基或亚环烷 基。9. 根据权利要求8所述的润滑脂，其中，R1是苯基或取代的苯基，或碳数为8-24的烷 基或环烷基；R2是亚苯基或亚联苯基或碳数为2-12的亚烷基；R3是碳数为6-30的亚芳基、 亚烷基或亚环烷基。10. 根据权利要求9所述的润滑脂，其中，R1是苯基或C1-C3烷基或卤素取代的苯基， 或碳数为10-18的烷基或环烷基，R2是亚苯基或亚联苯基，或碳数为2-8的亚烷基；R3选自中的至少一种。11. 权利要求1-10中任意一项所述的高碱值复合钙基六聚脲润滑脂的制备方法，其特 征在于，该方法包括：将非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙、高级脂肪酸的钙盐、小分子无机酸和/ 或低级脂肪酸的钙盐、六聚脲化合物和部分基础油混合均匀，在180-230°c恒温炼制，加入 余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品。12. -种高碱值复合钙基六聚脲润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括： (1) 将牛顿体磺酸钙、牛顿体环烷酸钙和基础油混合加热，加入转化剂，升温待物料变 稠； (2) 在步骤（1)所得产物中加入石灰或氢氧化钙，加入高级脂肪酸、小分子无机酸和/ 或低级脂肪酸进行反应，反应后升温脱水； (3) 在步骤（2)所得混合物中加入基础油和二异氰酸酯，然后依次加入单胺、二胺和二 异氰酸酯进行反应； (4) 将步骤（3)所得混合物升温到180-230°C恒温炼制，加入基础油，加入必要的添加 齐U，得到成品。13. 根据权利要求12所述的制备方法，其中，步骤（1)中，将牛顿体磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：段庆华，何懿峰，孙洪伟，张建荣，刘中其，姜靓，陈政，郑会，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11