润滑脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑脂领域，公开了润滑脂组合物，含有基础油和稠化剂，稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种，以润滑脂组合物的重量为基准，基础油为10–80重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙为10–70重量％，高级脂肪酸的锆盐为1–10重量％，聚脲化合物为0.5–30重量％，其余任选组分分别为0-70重量％、0-70重量％、0-70重量％、0-70重量％、0-15重量％、0–15重量％。还公开了制备方法。本发明专利技术的润滑脂组合物具有优良的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑脂组合物及其制备方法。
技术介绍
高碱值硫化烷基酚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，广泛用于调制中、高档内燃机油，尤其适用于增压柴油机油以减少活塞顶部的积炭和船用汽缸油的添加剂，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硫化烷基酚钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高碱值硫化烷基酚钙是烷基酚经与CaO反应、硫化、碳酸化等高碱化技术而得，有关制备的相关专利有CN101423483等。利用高碱值磺酸钙为原料生产润滑脂，因其具有优异的防锈及防腐蚀性，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防锈及防腐蚀性，但存贮过程中容易硬化，且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。找到一种防锈及防腐蚀性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。锆作为一种过渡金属元素属于IVB族，位于第5周期。含锆化合物具有优良的润滑作用，常被用作润滑添加剂，如CN101113382和JP1973038444将锆的氧化物作为润滑剂添加剂改善了磨损性；WO2007143414和US20060063682介绍了四氟化锆可作为减磨添加剂成为润滑剂的组分之一；
US20060254823发现含有2–乙基己酸锆盐的润滑剂表现出很好的耐重负荷和抗磨性能；US20050043189发现氟锆酸盐如氟锆酸铝可作为氧化抑制剂用在润滑剂中；DE102004021812发现将碳酸锆、磺酸锆或磷酸锆等无机盐加入到润滑脂里面可以提高抗磨损性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好防锈及防腐蚀性、存贮安定性好、且其原料制备工艺简单、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，硫化烷基酚钙由于含有活性硫，在高温下可能容易析出单质硫而产生腐蚀，因此，在作为清净剂时，硫化烷基酚钙的防锈及防腐蚀性远低于磺酸钙，但将硫化烷基酚钙作为稠化剂制备润滑脂时，却可获得与高碱值复合磺酸钙基润滑脂相当甚至更好的防锈及防腐蚀性，且存贮安定性好。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种润滑脂组合物，所述润滑脂组合物含有基础油和稠化剂，所述稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，所述稠化剂还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种，以所述润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为10–80重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为10–70重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为1–10重量％，聚脲化合物的含量为0.5–30重量％，非牛顿体磺酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体环烷酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体水杨酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体油酸钙的含量为0-70重量％，芳酸的锆盐的含量为0-15重量％，小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐的含量为0–15重量％，其中，所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成，所述芳酸的锆盐是
由芳酸与组分A反应而成，所述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种。优选地，以润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为20–70重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为20–60重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为2–6重量％，聚脲化合物的含量为1–20重量％，非牛顿体磺酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体环烷酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体水杨酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体油酸钙的含量为0-50重量％，芳酸的锆盐的含量为2–10重量％，小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐的含量为2–10重量％。所述组分A含有锆的氧化物和/或氢氧化物，以锆计，锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比为1：0–10，更优选为1：0.5–5。第二方面，本专利技术提供了如上所述的润滑脂组合物的制备方法，该方法包括：将稠化剂和部分基础油混合均匀，在180–230℃恒温炼制，加入余量基础油，加入必要的添加剂，得到成品，所述稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，所述稠化剂还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种。第三方面，本专利技术提供了一种润滑脂组合物的制备方法，该方法包括：(1)将含有牛顿体硫化烷基酚钙、任选的牛顿体和/或非牛顿体磺酸钙、任选的牛顿体和/或非牛顿体环烷酸钙、任选的牛顿体和/或非牛顿体水杨酸钙和任选的牛顿体和/或非牛顿体油酸钙的高碱值物料和部分基础油混合，得到混合物；(2)任选地进行至少部分复合锆的反应：加入组分A，加入高级脂肪酸、任选的芳酸、任选的小分子无机酸和/或低级脂肪酸，进行反应，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种；和/或任选地
进行至少部分聚脲化合物的反应：加入部分基础油和单胺，或还加入二胺，加入二异氰酸酯进行反应；(3)加入转化剂，升温待物料变稠；(4)进行剩余复合锆的反应；(5)升温脱水；(6)进行剩余聚脲化合物的反应；(7)升温到180–230℃恒温炼制，加入余量基础油，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润滑脂组合物。本专利技术的润滑脂组合物，具有与复合磺酸钙锆基聚脲润滑脂相当甚至更优良的防锈及防腐蚀性，且具有优良的存贮安定性，还具有优于复合磺酸钙锆基聚脲润滑脂的稠化性、机械安定性、抗水性、胶体安定性、抗磨损性、极压抗磨性和润滑寿命，且还具有优异的耐高温性等性能。本专利技术的润滑脂的原料制备工艺简单、环保，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。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润滑脂组合物，这种润滑脂组合物采用了合成硫化烷基酚钙，以及任选的石油磺酸钙和/或合成磺酸钙、任选的石油环烷酸钙和/或合成环烷酸钙、任选的合成水杨酸钙、任选的天然油酸钙和/或合成油酸钙为原料，同时含有复合锆稠化剂、异氰酸酯和胺反应产生的聚脲化合物。本专利技术还提供了上述润滑脂组合物的制备方法。一方面，本专利技术提供了一种润滑脂组合物，润滑脂组合物含有基础油和
稠化剂，稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，稠化剂还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种，以润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为10–80重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为10–70重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为1–10重量％，聚脲化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑脂组合物，所述润滑脂组合物含有基础油和稠化剂，其特征在于，所述稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，所述稠化剂还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种，以所述润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为10–80重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为10–70重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为1–10重量％，聚脲化合物的含量为0.5–30重量％，非牛顿体磺酸钙的含量为0‑70重量％，非牛顿体环烷酸钙的含量为0‑70重量％，非牛顿体水杨酸钙的含量为0‑70重量％，非牛顿体油酸钙的含量为0‑70重量％，芳酸的锆盐的含量为0‑15重量％，小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐的含量为0–15重量％，其中，所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成，所述芳酸的锆盐是由芳酸与组分A反应而成，所述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种润滑脂组合物，所述润滑脂组合物含有基础油和稠化剂，其特征在于，所述稠化剂含有非牛顿体硫化烷基酚钙、高级脂肪酸的锆盐和聚脲化合物，所述稠化剂还任选地含有非牛顿体磺酸钙、非牛顿体环烷酸钙、非牛顿体水杨酸钙、非牛顿体油酸钙、芳酸的锆盐、小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐中的一种或多种，以所述润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为10–80重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为10–70重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为1–10重量％，聚脲化合物的含量为0.5–30重量％，非牛顿体磺酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体环烷酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体水杨酸钙的含量为0-70重量％，非牛顿体油酸钙的含量为0-70重量％，芳酸的锆盐的含量为0-15重量％，小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐的含量为0–15重量％，其中，所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成，所述芳酸的锆盐是由芳酸与组分A反应而成，所述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种。2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，以润滑脂组合物的重量为基准，基础油的含量为20–70重量％，非牛顿体硫化烷基酚钙的含量为20–60重量％，高级脂肪酸的锆盐的含量为2–6重量％，聚脲化合物的含量为1–20重量％，非牛顿体磺酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体环烷酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体水杨酸钙的含量为0-50重量％，非牛顿体油酸钙的含量为0-50重量％，芳酸的锆盐的含量为2–10重量％，小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐的含量为2–10重量％。3.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述非牛顿体硫
\t化烷基酚钙是由牛顿体硫化烷基酚钙转化得到的，所述非牛顿体硫化烷基酚钙的总碱值为250-450mgKOH/g；所述非牛顿体磺酸钙是由牛顿体磺酸钙转化得到的，所述非牛顿体磺酸钙的总碱值为250-450mgKOH/g；所述非牛顿体环烷酸钙是由牛顿体环烷酸钙转化得到的，所述非牛顿体环烷酸钙的总碱值为250-450mgKOH/g；所述非牛顿体水杨酸钙是由牛顿体水杨酸钙转化得到的，所述非牛顿体水杨酸钙的总碱值为250-450mgKOH/g；所述非牛顿体油酸钙是由牛顿体油酸钙转化得到的，所述非牛顿体油酸钙的总碱值为250-450mgKOH/g。4.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述高级脂肪酸为碳数为8-20的脂肪酸或羟基脂肪酸。5.根据权利要求4所述的润滑脂组合物，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所述的润滑脂组合物，其中，所述芳酸为取代的或未取代的芳酸，取代基为烷基、烯基、炔基、芳基、卤代或全卤代的烷基或芳基中的至少一种，所述芳酸的分子量小于等于550。7.按照权利要求6所述的润滑脂组合物，其中，所述芳酸选自未取代的或C1-C5烷基取代的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯二甲酸、多联苯二甲酸中的至少一种。8.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，小分子无机酸和低级脂肪酸的分子量小于等于250。9.根据权利要求8所述的润滑脂组合物，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。10.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述组分A含有锆的氧化物和/或氢氧化物，以锆计，锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比为1：0–10。11.根据权利要求10所述的润滑脂组合物，其中，以锆计，锆的氧化物和/或氢氧化物与烷氧基锆的摩尔比为1：0.5–5。12.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，锆的氧化物和/或氢氧化物选自ZrO2、ZrO(OH)2、Zr(OH)4以及它们的水合物中的至少一种。13.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述烷氧基锆的通式为Zr(OR1)4，R1为C1–C10的烷基。14.根据权利要求13所述的润滑脂组合物，其中，所述烷氧基锆选自乙醇锆、正丙醇锆、正丁醇锆、叔丁醇锆和正戊醇锆中的至少一种。15.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述聚脲化合物的结构式为其中，n是0–3的整数，R1、R4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。16.根据权利要求15所述的润滑脂组合物，其中，聚脲化合物为二聚脲化合物、四聚脲化合物、六聚脲化合物和八聚脲化合物中的至少一种。17.根据权利要求15所述的润滑脂组合物，其中，R1、R4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6–30的亚芳基、亚烷基或亚环烷基。18.根据权利要求17所述的润滑脂组合物，其中，R1、R4是苯基或C1–C3的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是中的至少一种。19.权利要求1–18中任意一项所述的润滑脂组合物的制备方法，该方法包括：将稠化剂和部分基础油混合均匀，在180–230℃恒温炼制，加入余量基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：何懿峰，郑会，孙洪伟，段庆华，刘中其，姜靓，陈政，
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