一种润滑脂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种润滑脂及其制备方法。本发明专利技术的润滑脂，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：50％～95％的润滑基础油、1％～49.9％的氟化羧酸盐、任选的0～30％的氢氧化锆和任选的0～20％的润滑脂用添加剂。本发明专利技术的润滑脂具有优良的胶体安定性。本发明专利技术润滑脂的制备方法简单可控，产品质量稳定。

A kind of lubricating grease and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种润滑脂及其制备方法
本专利技术涉及一种润滑脂，尤其涉及一种包含氟化羧酸盐的润滑脂。
技术介绍
全氟聚醚润滑脂由于具有优良的化学惰性、优良的高低温性能、低的挥发性和优异的氧化安定性，作为一种特种润滑脂广泛用在各种特殊领域。但长期以来，虽然全氟聚醚本身聚有很好的高温稳定性，由于稠化剂的限制，其可使用的高温受到限制，其滴点甚至不如复合锂基润滑脂，且具有胶体安定性不好、容易分油等缺点，从而影响了使用和贮存寿命。
技术实现思路
本专利技术提出了一种润滑脂及其制备方法。本专利技术的润滑脂，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：50％～95％的润滑基础油、1％～49.9％的氟化羧酸盐、任选的0～30％的氢氧化锆和任选的0～20％的润滑脂用添加剂。根据本专利技术，优选地，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：60％～80％的润滑基础油、10％～35％的氟化羧酸盐、5～20％的氢氧化锆和任选的0～10％的润滑脂用添加剂。根据本专利技术，所述润滑基础油优选选自全氟聚醚基础油，更优选100℃运动粘度为4～150mm2/s(优选为10～60mm2/s)的全氟聚醚基础油。根据本专利技术，所述氟化羧酸盐优选选自如式(I)结构所示的氟化羧酸盐：[R(COO-)a]bMx+(I)其中R基团为C1～25的脂烃基或C6～25的芳烃基(优选C1～20的脂烃基或C6～20的芳烃基)，且R基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代；Mx+选自Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+、Al3+、ZrO2+中的至少一种，x相应地为1、2或3；a为与R基团结合的羧基的数目，a为1、2或3；b为[R(COO-)a]基团的数目，b为1、2或3；a与b之积等于x。根据本专利技术，所述式(I)结构所示的氟化羧酸盐可以为单一的化合物，也可以为不同结构氟化羧酸盐的混合物。根据本专利技术，所述氟化羧酸盐可以选用如式(II)结构所示的氟化羧酸盐和/或式(III)结构所示的氟化羧酸盐：(R1-COO-)xMx+(II)，(-OOC-R2-COO-)x/2Mx+(III)，其中，R1基团为C1～25的脂烃基或C6～25的芳烃基(优选C1～20的脂烃基或C6～20的芳烃基)，且R1基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代；R2基团为C1～25的亚脂烃基或C1～25的亚芳烃基(优选C1～20的亚脂烃基或C6～20的亚芳烃基)，且R2基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代，Mx+选自Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+、Al3+、ZrO2+中的至少一种，x相应地为1、2或3。根据本专利技术，所述氟化羧酸盐可以为氟化羧酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐和锆盐中的一种或多种，可以选用三氟乙酸、全氟癸二酸、全氟十六酸、全氟十八酸、五氟苯甲酸、四氟对苯二甲酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐、锆盐，也可以选用根据三氟乙酸、全氟癸二酸、全氟十六酸、全氟十八酸、五氟苯甲酸和四氟对苯二甲酸中的多种酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐、锆盐或复合盐，例如可以选用三氟乙酸锂、全氟癸酸锂、全氟癸二酸锂、全氟十二酸锂、全氟十四酸锂、全氟十六酸锂、全氟十八酸锂、五氟苯甲酸锂、四氟对苯二甲酸锂、三氟乙酸钠、全氟癸酸钠、全氟癸二酸钠、全氟十二酸钠、全氟十四酸钠、全氟十六酸钠、全氟十八酸钠、五氟苯甲酸钠、四氟对苯二甲酸钠、三氟乙酸铝、全氟癸酸铝、全氟癸二酸铝、全氟十二酸铝、全氟十四酸铝、全氟十六酸铝、全氟十八酸铝、五氟苯甲酸铝、四氟对苯二甲酸铝。根据本专利技术，优选地，所述氢氧化锆为粒径在20nm～30μm之间氢氧化锆，所述氢氧化锆可以为带结晶水的氢氧化锆，也可以为不带结晶水的氢氧化锆。所述氢氧化锆更优选粒径在80nm～1μm之间纳米氢氧化锆。所述纳米氢氧化锆优选为湿式ZrO(OH)2·nH2O和/或Zr(OH)4·nH2O在炼制温度下的炼制产物，其中的n为0～20之间的整数。所述炼制温度优选140～230℃。根据本专利技术，可选地，所述湿式ZrO(OH)2·nH2O和/或Zr(OH)4·nH2O的制备方法包括A’方法和/或B’方法：所述A’方法包括使ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O、Zr(NO3)4·nH2O和ZrOSO4·nH2O中的一种或多种与碱发生接触反应的步骤，其中的X基团选自F、Cl、Br或I，n为0～20之间的整数；所述B’方法包括使Zr(OR)4与水反应的步骤，其中R各自独立地选自C1-C12的烷基、C5-C12的环烷基和C6-C12的芳香基。所述的碱优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化锆和氨水中的一种或多种，更优选氢氧化钠和/或氨水，所述氨水的浓度优选为10％～28％。所述接触反应的条件优选为：接触反应的温度为1～100℃，接触反应的时间为0.5～3h。所述的X基团优选选自F、Cl。所述ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2O、Zr(NO3)4·nH2O和ZrOSO4·nH2O中的一种或多种与碱的摩尔比为化学反应计量比，为使反应更为充分，所述碱的摩尔数可以过量1％～5％。所述Zr(OR)4与水反应的条件包括：反应的温度为10-140℃，优选为70-110℃，反应的时间为0.2-3h，优选为0.5-2h；所述Zr(OR)4与水的摩尔比为1：4-20。所述Zr(OR)4中可以选用甲醇锆、乙醇锆、丙醇锆、异丙醇锆、丁醇锆、叔丁醇锆和戊醇锆中的一种或多种。所述湿式ZrO(OH)2·nH2O和/或Zr(OH)4·nH2O中的水含量优选为15％～85％，更优选30％～70％。根据本专利技术，优选地，在所述接触反应后对反应产物进行水洗，水洗的方法和条件可以参考本领域的常规方法和条件，只要能够去除反应产物表面的杂质即可。水洗的用量以及水洗的次数和每次水洗的时间没有特别的限定，例如，水洗的次数可以为1-5次，优选为2-4次，每次水洗的时间一般为1-20min，优选为3-5min。根据本专利技术，优选地，所述润滑脂用添加剂选自抗氧剂、极压抗磨剂和防锈剂中的一种或多种。所述抗氧剂优选芳胺类抗氧剂，所述芳胺类抗氧剂选自二苯胺、苯基-α-萘胺和二异辛基二苯胺中的一种或多种，优选为二异辛基二苯胺；以润滑脂的总质量为基准，所述抗氧剂的含量优选为0.01％～5％，更优选为0.1％～2.5％；所述极压抗磨剂选自二硫代二烷基磷酸锌、二硫代二烷基氨基甲酸钼、二硫代二烷基氨基甲酸铅、三苯基硫代磷酸酯、有机钼络合物、硫化烯烃、二硫化钼、聚四氟乙烯、硫代磷酸钼、氯化石蜡、二丁基二硫代氨基甲酸锑、二硫化钨、二硫化硒、氟化石墨、碳酸钙和氧化锌中的一种或多种；以润滑脂的总质量为基准，所述极压抗磨剂的含量优选为0.5％～12％，更优选为0.8％～8％；所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、苯骈噻唑、苯骈三氮唑、环烷酸锌和烯基丁二酸中的一种或多种；以润滑脂的总质量为基准，所述防锈剂的含量优选为0.01％～4.5％，更优选为0.1％～2％。本专利技术还提出了前面所述润滑脂的制备方法，包括如下所述的A方法、B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑脂，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：50％～95％的润滑基础油、1％～49.9％的氟化羧酸盐、任选的0～30％的氢氧化锆和任选的0～20％的润滑脂用添加剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种润滑脂，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：50％～95％的润滑基础油、1％～49.9％的氟化羧酸盐、任选的0～30％的氢氧化锆和任选的0～20％的润滑脂用添加剂。


2.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，以所述润滑脂的总质量为基准，以质量分数计，含有以下组分：60％～80％的润滑基础油、10％～35％的氟化羧酸盐、5～20％的氢氧化锆和任选的0～10％的润滑脂用添加剂。


3.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述润滑基础油选自全氟聚醚基础油(优选100℃运动粘度为4～150mm2/s的全氟聚醚基础油)。


4.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氟化羧酸盐选自如式(I)结构所示的氟化羧酸盐：
[R(COO-)a]bMx+(I)
其中R基团为C1～25的脂烃基或C6～25的芳烃基(优选C1～20的脂烃基或C6～20的芳烃基)，且R基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代；Mx+选自Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+、Al3+、ZrO2+中的至少一种，x相应地为1、2或3；a为与R基团结合的羧基的数目，a为1、2或3；b为[R(COO-)a]基团的数目，b为1、2或3；a与b之积等于x。


5.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氟化羧酸盐选自如式(II)结构所示的氟化羧酸盐和/或式(III)结构所示的氟化羧酸盐：
(R1-COO-)xMx+(II)，(-OOC-R2-COO-)x/2Mx+(III)，
其中，R1基团为C1～25的脂烃基或C6～25的芳烃基(优选C1～20的脂烃基或C6～20的芳烃基)，且R1基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代；R2基团为C1～25的亚脂烃基或C1～25的亚芳烃基(优选C1～20的亚脂烃基或C6～20的亚芳烃基)，且R2基团中的部分氢原子或全部氢原子被氟原子取代，Mx+选自Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+、Al3+、ZrO2+中的至少一种，x相应地为1、2或3。


6.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氟化羧酸盐为氟化羧酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐和锆盐中的一种或多种(可以选用三氟乙酸、全氟癸二酸、全氟十六酸、全氟十八酸、五氟苯甲酸、四氟对苯二甲酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐、锆盐，也可以选用根据三氟乙酸、全氟癸二酸、全氟十六酸、全氟十八酸、五氟苯甲酸和四氟对苯二甲酸中的多种酸的锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、钡盐、铝盐、锆盐或复合盐)。


7.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氟化羧酸盐选自三氟乙酸锂、全氟癸酸锂、全氟癸二酸锂、全氟十二酸锂、全氟十四酸锂、全氟十六酸锂、全氟十八酸锂、五氟苯甲酸锂、四氟对苯二甲酸锂、三氟乙酸钠、全氟癸酸钠、全氟癸二酸钠、全氟十二酸钠、全氟十四酸钠、全氟十六酸钠、全氟十八酸钠、五氟苯甲酸钠、四氟对苯二甲酸钠、三氟乙酸铝、全氟癸酸铝、全氟癸二酸铝、全氟十二酸铝、全氟十四酸铝、全氟十六酸铝、全氟十八酸铝、五氟苯甲酸铝和四氟对苯二甲酸铝中的一种或多种。


8.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氢氧化锆为粒径在20nm～30μm之间的氢氧化锆。


9.按照权利要求1所述的润滑脂，其特征在于，所述氢氧化锆为粒径在80nm～1μm之间的纳米氢氧化锆。


10.按照权利要求9所述的润滑脂，其特征在于，所述纳米氢氧化锆为湿式ZrO(OH)2·nH2O和/或Zr(OH)4·nH2O在炼制温度下的炼制产物，其中的n为0～20之间的整数(所述炼制温度优选140～230℃)。


11.按照权利要求10所述的润滑脂，其特征在于，所述湿式ZrO(OH)2·nH2O和/或Zr(OH)4·nH2O的制备方法包括A’方法和/或B’方法：所述A’方法包括使ZrOX2·nH2O、ZrO(NO3)2·nH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何懿峰，孙洪伟，张建荣，段庆华，刘中其，郑会，庄敏阳，刘欣阳，
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