含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物及其制备方法技术

一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，包括基础油和稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为下述a)或b)：a)由12‑羟基硬脂酸和单烃基取代硼酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12‑羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:0.1～1；b)由12‑羟基硬脂酸、单烃基取代硼酸、苯磺酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12‑羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比为1:0.1～1:0.1～1；本发明专利技术还提供上述组合物的制备方法。制备的润滑脂高温性能突出，滴点高，产品不易发生表面硬化，不析出硼酸盐，产品中形成的结晶型碳酸钙和其它无机盐粒径可控，保证产品在轴承润滑过程中的可靠性。

Boron containing complex calcium sulfonate grease composition and preparation method thereof

A boron-containing compound calcium sulfonate-based grease composition, comprising a base oil and a thickener, is characterized in that the thickener is a) or b): a) composed of a reactant of 12_hydroxy stearic acid and monoalkyl substituted boric acid with an aqueous solution of calcium hydroxide, and the molar ratio of 12_hydroxy stearic acid and monoalkyl substituted boric acid is 1:0.1 to 1. (b) Composed of 12_hydroxy stearic acid, monoalkyl substituted boric acid, benzene sulfonic acid and reactant of calcium hydroxide aqueous solution, the molar ratio of 12_hydroxy stearic acid, monoalkyl substituted boric acid and benzene sulfonic acid is 1:0.1-1:0.1-1; and the preparation method of the composition is also provided. The prepared grease has prominent high temperature performance, high dropping point, surface hardening is not easy to occur, borate does not precipitate, and the crystalline calcium carbonate and other inorganic salts formed in the product can be controlled to ensure the reliability of the product in the bearing lubrication process.

【技术实现步骤摘要】
含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物及其制备方法，更为确切地说，是一种高滴点、不易表面硬化的复合磺酸钙基润滑脂及其制备方法。
技术介绍
磺酸钙清净剂一般用作润滑油的清净剂和防锈剂，但在20世纪50年代，Sproule等发现以磺酸钙为稠化剂可以制成润滑脂，并将其与脂肪酸钙皂一起使用，可以提高润滑脂的滴点，但此时的磺酸钙基润滑脂的稠化能力很小；随后20世纪60年代，人们找到了使牛顿体磺酸钙转变为具有触变性能的非牛顿体磺酸钙的方法，同时磺酸钙基润滑脂在耐高温性、剪切安定性等方面表现突出，但其缺点是稠化剂含量高，导致低温泵送性差，妨碍了该润滑脂的大范围工业化应用；20世纪80年代中期，RonaldJM首先专利技术了用磺酸钙基润滑脂的制备过程中加入硼酸钙皂和脂肪酸钙皂的复合，这种复合磺酸钙基润滑脂不仅具备原磺酸钙基润滑脂的优点，还消除了原润滑脂低温泵送性差的弱点。发表的与之相关的专利有US4560489、US4597880、US4824584、US5126062、US5308514、US5338467等。在国内复合磺酸钙基脂的工业应用尚处于起步阶段，虽然形成小规模工业生产，但尚未作为一大类产品在工业上广泛推广应用。目前，国内有影响力的润滑脂生产厂家都把这种润滑脂作为重点研究对象，国内与之相关的专利有CN101153239、CN1718700A、CN1414076A等。复合磺酸钙基润滑脂生产工艺最为关键的一步是将牛顿体的高碱值磺酸钙转成非牛顿体的复合磺酸钙基润滑脂，转相不成功或不彻底，则润滑脂偏软，滴点较低，润滑脂的极压抗磨性较差。更重要的是：引入硼酸以后，生成的硼酸钙容易析出，产品滴点降低，容易发生表面硬化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述复合磺酸钙基润滑脂制备方法的不足，优化制备工艺，提供一种含硼的复合磺酸钙润滑脂制备方法。本专利技术提供一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，包括基础油和稠化剂，其中：所述稠化剂为下述a)或b)：a)由12-羟基硬脂酸和单烃基取代硼酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12-羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:0.1～1；b)由12-羟基硬脂酸、单烃基取代硼酸、苯磺酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12-羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比为1:0.1～1:0.1～1。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：a)中，所述12-羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比优选为1:0.2～0.6。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：b)中，所述12-羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比优选为1:0.2～0.5:0.2～0.6。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：所述单烃基取代硼酸优选是下式代表的化合物：R-B(OH)2(1)其中R为烷基、环烷基和芳基中的至少一种或它们的组合。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：所述R为C2～C12的烷基、C5～C8的环烷基和1个芳基中的至少一种或它们的组合。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：所述苯磺酸优选为十二烷基苯磺酸。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其中：所述基础油优选是石蜡基、中间基或环烷基矿物油、二元酸双酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、已二酸二辛酯、已二酸异辛醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯、新戊基多元醇酯、磷酸三异丙基苯酯、甲基苯基硅油、聚α-烯烃合成油三羟甲基丙烷三油酸酯和聚醚合成油中的一种或几种。本专利技术还提供一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物的制备方法，其是上述含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：a、加入总碱值为350-420mgKOH/g超高碱值合成磺酸钙、基础油、十二羟基硬脂酸或者硬脂酸、水，在50～70℃进行充分混合，混合时间在0.5～1小时；b、加入液体转化剂搅拌均匀后，加入苯磺酸，在60～90℃进行转化，持续搅拌转化时间0.1～1.5小时；c、升温到100～110℃，加入氢氧化钙、单烃基取代硼酸，复合0.5～1小时；d、升温到120～180℃进行脱水，在此温度下保持0.2～3小时；e、脱水后加入按计量的基础油调和稠度，在此温度下保持0.2～1小时；f、降温到90～110℃加入抗氧剂、粘附剂和极压抗磨剂混合均匀，混合时间在0.5～1.5小时；g、降温60～90℃左右均质、脱气、包装。本专利技术所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物的制备方法，其中，以含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物的总重量为基准，超高碱值合成磺酸钙20～60wt％，单烃基取代硼酸0.1～20％，极压抗磨剂0.5～5wt％，抗氧剂0.5～2wt％，粘附剂2～10wt％，基础油35～80wt％，转化剂0.5～20wt％。本专利技术还可以详述如下：本专利技术公开了一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物及其制备方法，该组合物包括稠化剂和基础油。所述稠化剂由以下组成：以润滑脂重量为基准，包括以下组分：超高碱值合成磺酸钙20～60％，12-羟硬脂酸，单烃基取代硼酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，其中12-羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:(0.1～1)；所述单烃基取代硼酸化合物通式为R-B(OH)2，其中R可以是烷基、环烷基和芳基中的至少一种或它们的组合。所述基础油可以是矿物油、聚-α-烯烃、酯类油中的一种或几种的混合物。本专利技术的特点在于选取单烃基取代硼酸化合物代替了传统的硼酸，解决了硼-羟体系的复合磺酸钙基脂中硼酸钙盐容易析出、复合磺酸钙润滑脂容易发生表面硬化、不容易复合造成脂滴点较低、制备工艺过程较难控制的问题。同时与传统复合磺酸钙基脂相比，具有优良的极压抗磨性及优良的粘附性和抗水性。所述的复合磺酸钙基润滑脂制备方法为：在计量的基础油、高碱值磺酸钙和长链脂肪酸均匀溶液中，加入复合转化剂进行转化，再在90℃加入氢氧化钙水溶液及所述的单烃基取代硼酸化合物充分反应皂化后，然后升温到180～200℃进行炼制，急冷至130～150℃，降温到90～110℃加入抗氧剂、粘附剂和极压抗磨剂混合均匀，最后均化或三辊研磨机进行后处理。该复合磺酸钙基润滑脂的制备工艺的优点在于，制备的润滑脂高温性能突出，滴点高，产品不易发生表面硬化，不析出硼酸盐，产品中形成的结晶型碳酸钙和其它无机盐粒径可控，保证产品在轴承润滑过程中的可靠性。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术制备的润滑脂高温性能突出，滴点高，不析出硼酸盐，机械安定性优良，抗水性能优异，极压性能好，防锈性能佳，无表面硬化现象发生；2.避免了传统制备工艺中加入硼酸。选取单烃基取代硼酸化合物代替了硼酸，解决了硼-羟体系的复合磺酸钙基脂中硼酸钙盐容易析出、复合磺酸钙润滑脂容易表面硬化、不容易复合造成脂滴点较低、制备工艺过程较难控制的问题。附图说明图1：实施例1产品激光粒径分布图；图2：加入硼酸产品激光粒径分布图；图3：实施例1产品红外谱图。具体实施方式以下对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。本专利技术解决其技术问题的技术方案可以是：一种含硼的复合磺酸钙润滑脂制备方法，其复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，包括基础油和稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为下述a)或b)：a)由12‑羟基硬脂酸和单烃基取代硼酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12‑羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:0.1～1；b)由12‑羟基硬脂酸、单烃基取代硼酸、苯磺酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12‑羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比为1:0.1～1:0.1～1。

【技术特征摘要】
1.一种含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，包括基础油和稠化剂，其特征在于：所述稠化剂为下述a)或b)：a)由12-羟基硬脂酸和单烃基取代硼酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12-羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:0.1～1；b)由12-羟基硬脂酸、单烃基取代硼酸、苯磺酸与氢氧化钙水溶液的反应物组成，所述12-羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比为1:0.1～1:0.1～1。2.根据权利要求1所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其特征在于：a)中，所述12-羟硬脂酸和单烃基取代硼酸的摩尔比为1:0.2～0.6。3.根据权利要求1所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其特征在于：b)中，所述12-羟硬脂酸、单烃基取代硼酸和苯磺酸的摩尔比为1:0.2～0.5:0.2～0.6。4.根据权利要求1所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其特征在于：所述单烃基取代硼酸是下式代表的化合物：R-B(OH)2(1)其中R为烷基、环烷基和芳基中的至少一种或它们的组合。5.根据权利要求4所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其特征在于：所述R为C2～C12的烷基、C5～C8的环烷基和1个芳基中的至少一种或它们的组合。6.根据权利要求1所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组合物，其特征在于：所述苯磺酸为十二烷基苯磺酸。7.根据权利要求1所述的含硼复合磺酸钙基润滑脂组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建明，仇建伟，谢龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11