一种润滑油防锈复合添加剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑油添加剂领域，公开了一种润滑油防锈复合添加剂及制备方法。包括如下制备过程：（1）将聚醚羧酸衍生物、镁铝水滑石加入碱液中加热搅拌，陈化，过滤，洗涤，得到聚醚羧酸衍生物插层水滑石；（2）将聚醚羧酸衍生物插层水滑石、2,4‑甲苯二异氰酸酯和胺扩链剂加入4,4'‑二氨基联苯醚中，加热捏炼得到聚脲分散料；（3）将聚脲分散料、烷基苯磺酸钡、烷基苯磺酸钙、硼酸胺、二烷基二硫代磷酸锌、纳米聚四氟乙烯、基础油150BS研磨分散均匀，即得润滑油防锈复合添加剂。本发明专利技术通过聚醚羧酸衍生物插层水滑石并分散在聚脲体系制成防锈复合添加剂，用于润滑油时具有更好的减摩抗磨性，同时形成稳定的防锈保护膜，实现长久防锈。

【技术实现步骤摘要】
一种润滑油防锈复合添加剂及制备方法
本专利技术涉及润滑油添加剂领域，公开了一种润滑油防锈复合添加剂及制备方法。
技术介绍
随着机械工业的发展和应用，机械设备的安全高效运行越来越受到人们重视。在机械运转中，摩擦磨损作为普遍存在的自然现象，也是造成设备破坏的主要原因，如何有效降低机械设备运转时的摩擦磨损成为重要研究课题。其中，润滑油作为降低摩擦、减少磨损的最有效技术手段，在高性能机械中扮演重要的角色。随着润滑油工业的发展，基础润滑油性能已达到技术瓶颈，为了进一步提升润滑油的抗磨性、减摩擦性以及其他特殊要求，需要依靠功能性的润滑油添加剂。因此，润滑油添加剂成为机械工业领域的研究热点。众所周知，一些机械设备是在高载荷、高酸碱、高盐、高湿度等恶劣环境下工作，如港口机械、船舶机械上等，这些机械设备的摩擦部位润滑油由于防护问题会对机件造成腐蚀和锈蚀，从而加大摩擦面的损坏。如果润滑油能够在机件表面形成的稳定的油膜，可以避免机件与水及酸性气体直接接触，防止产生腐蚀、锈蚀。通过加入防锈添加剂，可以有效解决上述问题。防锈添加剂作为润滑油的主要添加剂，在维持设备寿命方面具有突出的贡献。防锈剂是一种极性很强的化合物，其极性基团对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止腐蚀介质与金属接触，起到防锈作用。目前已发展了系统的润滑油添加剂。常见的防锈剂种类有磺酸盐、羧酸及羧酸衍生物、脂类、有机磷酸盐类、杂环化合物等。润滑油中添加防锈剂的原理是对金属表面产生很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止腐蚀介质与金属接触，起到防锈作用。另外，溶解防锈剂的基础油，可在防锈剂吸附少的地方进行吸附，深入到防锈添加剂分子之间，借助范德华力与添加剂分子共同作用，使吸附膜更加牢固；由于基础油的作用，使添加剂对金属表面的吸附更加牢固不易脱离，油还可以与添加剂形成浓缩物，从而使吸附膜更加紧密。因此，如何使防锈剂形成稳定的保持油膜和稳定的厚度对防锈作用至关重要。中国专利技术专利申请号201911120986.5公开了一种高性能润滑油添加剂及其制备方法，润滑油添加剂为油溶性聚醚羧酸衍生物，通式为：通过摩尔比为1:1~4的油溶性聚醚与二元酸或酸酐在甲苯溶剂中，加热至100~160℃反应3~15h制得。中国专利技术专利申请号200910090652.8公开了一种脂肪酸酯类无灰防锈剂，是由饱和或不饱和脂肪酸与多羟基有机胺化合物经过酯化反应生成的脂肪酸酯化合物。该防锈剂的制备方法是：将1~2mol饱和或不饱和脂肪酸与1mol多羟基有机胺化合物混合，加入适量的120#或200#溶剂油，在90~160℃进行酯化反应，直至脱出理论量的水，然后蒸馏除去溶剂油。根据上述，现有方案中用于润滑油的防锈添加剂主要通过形成吸附膜达到防锈防腐的目的，因此，添加防锈添加剂的润滑油形成稳定的保持油膜和稳定的厚度对防锈作用至关重要，但由于润滑油随环境的变化，防锈膜与机件的吸附牢固度、防锈膜的稳定性易被破坏，容易出现变硬、脱落，影响润滑油的防锈效果，本专利技术提出了一种润滑油防锈复合添加剂及制备方法，可有效解决上述技术问题。
技术实现思路
目前应用较广的防锈添加剂用于润滑油时，由于形成的防锈吸附膜稳定性较差，易受环境影响和摩擦作用造成膜层变硬、脱落，影响润滑油的防锈效果。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，制备的具体过程为：（1）先将聚醚羧酸衍生物加入碱液中，分散均匀，然后加入镁铝水滑石，加热机械搅拌，再进行陈化处理，减压过滤，最后蒸馏水洗涤至中性pH值为7，得到聚醚羧酸衍生物插层水滑石；（2）先将步骤（1）得到的聚醚羧酸衍生物插层水滑石加入4,4'-二氨基联苯醚中，分散均匀，然后加入2,4-甲苯二异氰酸酯和胺扩链剂，再在捏炼机中加热捏炼，最后放料，得到聚脲分散料；（3）先将步骤（2）得到的聚脲分散料与烷基苯磺酸钡、烷基苯磺酸钙、硼酸胺、二烷基二硫代磷酸锌、纳米聚四氟乙烯、基础油150BS加入胶体磨中，然后研磨分散均匀，即可得到一种润滑油防锈复合添加剂。聚醚羧酸衍生物作为常用的有机羧酸类防锈功能剂，因其含有极性的羧基和酰胺基团，易吸附在金属表面形成防锈膜，进而实现润滑和防锈效果。而镁铝水滑石属于阴离子型层状化合物，是一类层状新型无机功能材料，具有层状结构、层间离子，具有可交换性，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，可将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。水滑石作为带正电荷的主体层板和层间阴离子通过非共价键的相互作用组装而成化合物，不仅主体层板的化学组成可调变，而且层间客体阴离子的种类和数量可调变，并且插层组装体的粒径尺寸和分布可调控，镁铝水滑石由于特殊性能可以在层间引入功能材料，达到特殊的功效，广泛应用于催化、吸附、离子交换等领域。本专利技术将聚醚羧酸衍生物和镁铝水滑石加入碱液中，通过加热机械搅拌并陈化处理，使得聚醚羧酸衍生物插层水滑石，而装载聚醚羧酸衍生物的水滑石，不仅可以利用层滑动达到润滑效果，而且可使聚醚羧酸衍生物在金属间形成防锈膜。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述碱液为浓度0.5~1.5mol/L的氢氧化钠水溶液；所述加热机械搅拌的温度为70~80℃，转速为300~500r/min，时间为2~5h；所述陈化处理的温度为室温，时间为12~15h。作为本专利技术的优选，步骤（1）所述各原料配比为，按重量份计，聚醚羧酸衍生物1~5重量份、碱液20~40重量份、镁铝水滑石3~15重量份。本专利技术进一步通过将聚醚羧酸衍生物插层水滑石分散在4,4'-二氨基联苯醚、2,4-甲苯二异氰酸酯中，利用胺做扩链剂进行扩链，通过加热捏炼，4,4'-二氨基联苯醚和2,4-甲苯二异氰酸酯反应生成聚脲，同时使聚醚羧酸衍生物插层水滑石均匀分散在聚脲中。在润滑油中，聚脲中的聚醚羧酸衍生物插层水滑石可以发挥优异的滑动性，同时在润滑油研磨时逐步释放聚醚羧酸衍生物容易在金属件表面形成防锈膜，不但具更好地减摩擦、抗磨性，而且随着抗磨减摩擦的滑动效应，水滑石层间逐步释放聚醚羧酸衍生物，形成长效的防锈保护膜；同时，聚脲不仅有着良好防腐、防水、耐磨、热稳定性等特性，而且具有良好的粘结力，因此，聚脲与金属件的亲和性和防水性能使防锈膜牢固不易脱落，显著提升防锈膜的稳定性，实现持久防锈和润滑的效果。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述加热捏炼的温度为80~100℃，时间为5~15min。作为本专利技术的优选，步骤（2）所述各原料配比为，按重量份计，聚醚羧酸衍生物插层水滑石10~20重量份、4,4'-二氨基联苯醚30~40重量份、2,4-甲苯二异氰酸酯35~40重量份、胺扩链剂1~2重量份。作为本专利技术的优选，步骤（3）所述研磨分散的转速为300~400r/min，时间为1~2h。作为本专利技术的优选，步骤（3）所述各原料配比为，按重量份计，聚脲分散料40~50重量份、烷基苯磺酸钡1~3重量份、烷基苯磺酸钙1~5重量份、硼酸胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：/n（1）先将聚醚羧酸衍生物加入碱液中，分散均匀，然后加入镁铝水滑石，加热机械搅拌，再进行陈化处理，减压过滤，最后蒸馏水洗涤至中性pH值为7，得到聚醚羧酸衍生物插层水滑石；/n（2）先将步骤（1）得到的聚醚羧酸衍生物插层水滑石加入4,4'-二氨基联苯醚中，分散均匀，然后加入2,4-甲苯二异氰酸酯和胺扩链剂，再在捏炼机中加热捏炼，最后放料，得到聚脲分散料；/n（3）先将步骤（2）得到的聚脲分散料与烷基苯磺酸钡、烷基苯磺酸钙、硼酸胺、二烷基二硫代磷酸锌、纳米聚四氟乙烯、基础油150BS加入胶体磨中，然后研磨分散均匀，即可得到一种润滑油防锈复合添加剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：
（1）先将聚醚羧酸衍生物加入碱液中，分散均匀，然后加入镁铝水滑石，加热机械搅拌，再进行陈化处理，减压过滤，最后蒸馏水洗涤至中性pH值为7，得到聚醚羧酸衍生物插层水滑石；
（2）先将步骤（1）得到的聚醚羧酸衍生物插层水滑石加入4,4'-二氨基联苯醚中，分散均匀，然后加入2,4-甲苯二异氰酸酯和胺扩链剂，再在捏炼机中加热捏炼，最后放料，得到聚脲分散料；
（3）先将步骤（2）得到的聚脲分散料与烷基苯磺酸钡、烷基苯磺酸钙、硼酸胺、二烷基二硫代磷酸锌、纳米聚四氟乙烯、基础油150BS加入胶体磨中，然后研磨分散均匀，即可得到一种润滑油防锈复合添加剂。


2.根据权利要求1所述一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述碱液为浓度0.5~1.5mol/L的氢氧化钠水溶液。


3.根据权利要求1所述一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述加热机械搅拌的温度为70~80℃，转速为300~500r/min，时间为2~5h。


4.根据权利要求1所述一种润滑油防锈复合添加剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述陈化处理的温度为室温，时间为12~15h。


5.根据权利要求1所述一种润...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾军堂，陈庆，司文彬，李钧，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51