含有基于R-10-羟基十八烷酸的金属皂和金属络合皂的润滑脂制造技术

本发明专利技术涉及碱金属皂基和/或碱土金属皂基和基于R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有基于R
‑
10
‑
羟基十八烷酸的金属皂和金属络合皂的润滑脂


[0001]本专利技术涉及碱金属皂基和/或碱土金属皂基和基于R
‑
10
‑
羟基十八烷酸的金属络合皂基的润滑脂及其应用。

技术介绍

[0002]对许多技术应用或摩擦学系统来说，使用润滑剂来减小运动部件接触面上的摩擦和磨损是非常重要的。在这种情况下，可以根据应用领域使用不同稠度的润滑剂。润滑油具有液态的、可流动的稠度，而润滑脂具有半固态到固态的(经常为凝胶状)的稠度。润滑脂的特征是液体油组分被增稠剂组分吸收并粘附住。润滑脂的糊状性质及其可涂抹且易于发生塑性变形的属性，连同有粘性的这一属性，确保润滑脂润湿润滑点并在受到摩擦应力的表面上展现润滑效果。
[0003]润滑脂包含被均匀地分布在基础油中的增稠剂。通常还使用附加的助剂，如乳化剂，以便使增稠剂稳定地分散在基础油中。各种物质被公知为基本油。有机化合物和无机化合物被用作增稠剂。此外，通常还向润滑脂中加入添加剂等以便改进磨损保护、摩擦行为、老化稳定性和防腐保护。
[0004]流动点和剪切粘度属于润滑脂最重要的粘弹性能。这两者对采用润滑脂润滑的驱动器或轴承的效率有很大影响，特别是在滑动速度或转速很高的情况下存在弹性流体动力润滑(EHL)时如此。特别是在应用温度很低时，流动点和剪切粘度对采用润滑脂润滑的部件和组件的所谓的断裂扭矩和运行转矩有很大影响。
[0005]润滑脂被广泛用于汽车和航空业的润滑。相比于油，它们在设计和维护方面有许多优势。因此，它们被用来润滑润滑油润滑失效的轿车和飞机中的大量运动部件。
[0006]润滑脂的粘弹性行为也有缺点，特别是在非常低的温度下操作经过润滑的部件时可以看出这一点。当启动温度很低的车辆时(冬天，北极地区)，在必须手动操作或用低伺服电驱动功率制动采用润滑脂润滑的车辆部件如转向系统、天窗、车窗升降器、侧视镜调节器或门锁的情况下，“断裂扭矩”会特别明显。因此，在汽车工业中，润滑脂通常必须在至少
‑
40℃的温度下可靠地工作。在航空领域，润滑脂必须在低至
‑
54℃的温度下，有时甚至在低至
‑
73℃的温度下可靠地工作。起落架轮轴轴承内的润滑脂不允许在降落过程中失效，即使飞机长时间处于高空，并且起落架暴露在非常低的温度环境下。航空润滑脂的“断裂扭矩”不允许大于特定的值。
[0007]在这种情况下，采用润滑脂润滑的部件如齿轮、滑动轴承或滚动轴承以及所有其他类型的滑动副的最大转矩的设计通常与用于润滑的润滑脂的性质有关。低温时的低流动点和剪切粘度会导致断裂扭矩和运行转矩减少，并使设计者能够选择具有相对低的驱动功率的组件。特别地，这在其中使用了电动驱动器的车辆上，例如，在混合动力汽车或纯电动汽车的车辆中起主要作用。由于在较低的应用温度下，例如在
‑
40℃时使用特别是低粘着摩擦和滑动摩擦的润滑脂，减少的起动扭矩和运行转矩会导致对电驱动功率的需求和对电力
的需求更少，这一方面会扩大了电池驱动车辆的范围，另一方面能够实现使用横截面积更少的电力线，从而实现减轻车辆的电源电网方面的重量。
[0008]需要丰富的实践经验，才能根据润滑要求和设备要求，创造出实用价值很高的润滑脂。
[0009]羟基十八烷酸，特别是12
‑
羟基十八烷酸(12
‑
羟基硬脂酸)是长时间以来使用的用于制备金属皂润滑脂，特别是锂皂润滑脂和锂复合皂润滑脂的脂肪酸。12
‑
羟基十八烷酸或其酯或甘油三酯的初始产物是蓖麻油酸((9Z,12R)
‑
12
‑
羟基
‑9‑
十八烷酸)及其甘油三酯，即所谓的蓖麻油，它主要从蓖麻中得到。为了这个目的，不饱和羟基脂肪酸蓖麻油酸或它们的甘油三酯通过加氢转化成饱和羟基脂肪酸，以使它们贮存稳定且更加热稳定。直至今天，其他羟基十八烷脂肪酸如10
‑
羟基十八烷酸几乎没有技术意义，即使它们总是在知识产权中被附带引用，但没有实际使用。

技术实现思路

[0010]特别在制备锂润滑脂，并且在基于12
‑
羟基十八烷酸的金属皂润滑脂时，需要相对高含量的金属皂作为增稠剂，以获得所需的稠度。这导致的结果是，这种润滑脂在滚动轴承和齿轮应用中或其它采用润滑脂润滑的摩擦学系统中可能会导致摩擦损失增大。本专利技术的目的是，减少上面描述的在效率和低温性能方面的缺点。
[0011]该目的通过独立权利要求的主题来实现。优选的实施形式是从属权利要求的主题或在下文中进行描述。
[0012]根据本专利技术的润滑脂组合物包含
[0013]a)至少一种基础油，
[0014]b)至少一种添加剂，
[0015]c)至少一种增稠剂，其中所述至少一种增稠剂是或包括金属皂和/或金属络合皂，该金属皂和/或金属络合皂由至少一种碱金属离子和/或碱土金属离子和至少一种羧酸盐形成，其中该羧酸盐由C16
‑
至C18
‑
脂肪酸构成，其中C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含至少一种10
‑
羟基十八烷酸(R
‑
10羟基硬脂酸)，并且所述10
‑
羟基十八烷酸相对于R
‑
异构体具有大于80wt.％，优选大于90wt.％，特别是大于98wt.％的对映体纯度，其中当使用金属络合皂时，它包括络合剂(以下简称根据本专利技术使用的金属皂和/或金属络合皂)。
[0016]令人惊讶地发现，酶促制备的具有大于80wt.％的对映体纯度的R
‑
10
‑
羟基十八烷酸显示出特别好的增稠剂性能(100％＝R和S异构体的总和)。在相同的基础油和添加剂基质中，这样制备的、具有高的R成分的10
‑
羟基十八烷酸显示出比12
‑
羟基十八烷酸明显更好(例如大于50％)的增稠效果。
[0017]10
‑
羟基十八烷酸(10
‑
羟基硬脂酸，CAS 638
‑
26
‑
6)可以酶促制成，如G.Schroepfer早已在生物化学(1966)，241(22)中公布的那样。R型和S型都可以用于润滑脂制备。
[0018]R型的结构形式是：
[0019][0020]用于酶促转化的基质主要是(9Z)
‑
十八碳
‑9‑
烯酸(油酸)，它可以由国产的“高油酸”的葵花籽油制成，例如纯度大于92％的(9Z)
‑
十八碳
‑9‑
烯酸，但是从技术质量来看，也可以由工业纯度大于60％的(9Z)
‑
十八碳
‑9‑
烯酸制成。这种质量下的副产物例如为十六烷酸(棕榈酸)、十六碳烯酸(棕榈烯酸)、十八烷酸(硬脂酸)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种润滑脂组合物，包含：a)至少一种基础油，b)至少一种添加剂，c)至少一种增稠剂，其中所述至少一种增稠剂是金属皂和/或金属络合皂，所述金属皂和/或金属络合皂由至少一种碱金属离子和/或碱土金属离子和至少一种羧酸盐组成，其中所述羧酸盐由C16
‑
至C18
‑
脂肪酸构成，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸至少包含R
‑
10
‑
羟基硬脂酸，并且所述10
‑
羟基十八烷酸相对于R
‑
异构体具有大于80wt.％，优选大于90wt.％，特别是大于98wt.％的对映体纯度。2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其中所述CI6
‑
至C18
‑
脂肪酸包含大于50wt.％，优选大于80wt.％，特别是大于95wt.％的10
‑
羟基硬脂酸。3.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含十六烷酸，特别是大于0.5wt.％，优选大于1.0wt.％，特别优选大于4.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含羟基十六烷酸，特别是9
‑
羟基十六烷酸，特别是大于0.2wt.％，优选大于0.5wt.％，特别优选5.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含十八烷酸，特别是大于0.2wt.％，优选大于0.5wt.％，特别优选6.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含十八碳烯酸，特别是(9Z)
‑
十八碳
‑9‑
烯酸，特别是大于0.2wt.％，优选大于0.5wt.％，特别优选7.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含十八碳二烯酸，特别是(9Z,12Z)
‑
十八碳
‑
9,12
‑
二烯酸，特别是大于0.2wt.％，优选大于0.5wt.％，特别优选8.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含少于1wt.％的12
‑
羟基
‑9‑
十八碳烯酸，特别是(9Z,12R)
‑
12
‑
羟基
‑9‑
十八碳烯酸，优选小于0.2wt.％。9.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含少于1wt.％的12
‑
羟基十八烷酸，特别是少于0.2wt.％％。10.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸包含羟基取代的C16
‑
至C18
‑
脂肪酸，所述羟基取代的C16
‑
至C18
‑
脂肪酸是从相应的不饱和C16
‑
至C18
‑
脂肪酸的酶促转化中获得的。11.根据前述权利要求中至少一项所述的润滑脂组合物，其中所述C16
‑
至C18
‑
脂肪酸是从食用油，特别是废弃食用油，或生物柴油中获得的，包含至少一种酶促转化。12.根据前述权利要求中至少一项所述的组合物，其中所述金属皂或金属络合皂是：
‑
锂皂或锂复合皂或
‑
锂/钙皂或锂/钙复合皂，或
‑
钙皂或钙复...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：福斯油品集团，
类型：发明
国别省市：