一种含纳米磺酸钙的微量润滑油制造技术

本发明专利技术公开了一种含纳米磺酸钙的微量润滑油，由如下质量百分比的组分组成：纳米磺酸钙2～8％、基础油89～97％、分散剂1～2％、腐蚀抑制剂0.2～0.3％、抗氧剂0.1～0.2％以及消泡剂0.01～0.02％；其中，所述纳米磺酸钙的粒径为不大于100nm。本发明专利技术通过在微量润滑油体系中加入纳米磺酸钙有效提升了微量润滑油的极压抗磨性能，比传统含硫、磷添加剂的微量润滑油的极压抗磨性还好，基于微量润滑油优异的极压抗磨性能，从而能够提高其加工效率，延长加工的刀具的寿命；同时本发明专利技术微量润滑油对各种金属无腐蚀性，能够用于钢、铜、铝、钛等多种金属的微量润滑加工；最后本发明专利技术微量润滑油还具有生物可降解性。有生物可降解性。

【技术实现步骤摘要】
一种含纳米磺酸钙的微量润滑油


[0001]本专利技术涉及一种含纳米磺酸钙的微量润滑油。

技术介绍

[0002]微量润滑是指将压缩气体与极微量的润滑剂混合汽化，形成微米级的液滴(油雾)，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。这是一种高效的金属加工润滑方式，可用于加工铝合金、钛合金、高温合金等多种金属材料。在航空航天、汽车、高速铁路等领域有广泛的应用。针对微量润滑加工的特点，要求使用的微量润滑油具备良好的渗透性、润滑性、可生物降解性，并且要求是无毒、无害、健康安全的。
[0003]专利号CN114214110A公开了一种微量润滑油及其制备方法，由包括如下质量份数比的组分制造而成：极压剂5～10份，硫化猪油35份，超碱值磺酸钙7～10份，抗磨剂35份，抗氧化添加剂0.3～0.6份，清净剂0.5～0.6份，锈蚀抑制剂0.02～0.1份，余量为不干性油。该种微量润滑油具有较好的润滑和极压性能，能够满足大部分金属的微量润滑加工要求，但其选用的极压剂和硫化猪油在雾化加工过程中会带来刺激性的气味，不符合健康环保的要求，需要进一步的优化。
[0004]专利号CN111662765A公开了一种微量润滑油组合物及其制备方法，由包括如下质量份数比的组分制造而成：基础油90～95份、清净剂0.5～1份、分散剂0.5～1份、抗氧抗腐剂0.5～1份、极压抗磨剂0.5～1份、摩擦改进剂0.5～1份、抗氧剂0.5～1份、金属减活剂0.1～0.5份、黏度改进剂0.05～0.1份、防锈剂0.1～0.5份以及破乳剂0.1～0.5份。该微量润滑油采用了传统硫、磷、氯体系的添加剂与普通基础油调配，虽然能够用于微量润滑加工，但其生物降解性差，且对环境和人体的危害性大。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术目的旨在提供一种无需在微量润滑油体系中添加硫、磷添加剂仍具有良好的极压抗磨性能、且对各种金属无腐蚀性同时还具有生物可降解性的含纳米磺酸钙的微量润滑油。
[0006]技术方案：本专利技术所述的含纳米磺酸钙的微量润滑油，由如下质量百分比的组分组成：纳米磺酸钙2～8％、基础油89～97％、分散剂1～2％、腐蚀抑制剂0.2～0.3％、抗氧剂0.1～0.2％以及消泡剂0.01～0.02％；其中，所述纳米磺酸钙的粒径为不大于100nm。
[0007]其中，所述纳米磺酸钙由如下方法制备而成：将高碱值磺酸钙与等质量的基础油混合，搅拌并升温至60～70℃，缓慢加入部分转化剂，搅拌后再次加入余量的转化剂，升温至80～90℃(高温下加速转化反应)，进行回流搅拌；转化完成后升温至110～120℃，蒸发去除转化剂，得到转化后的结晶型纳米磺酸钙。通过红外光谱对转化反应进行监控，直至860cm
－1
处吸收峰完全消失，而在883cm
－1
处出现唯一吸收峰，此时认为转化反应完全。
[0008]其中，高碱值磺酸钙为碱值＞400mgKOH/g的石油磺酸钙，碱值太低难以转化成方解石型磺酸钙。
[0009]其中，转化剂为可释放出氢离子的活性物质，为水、乙酸、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种的组合。
[0010]其中，转化剂的加入量为高碱值磺酸钙质量的0.5％～1％；第一阶段转化剂的加入量为转化剂总质量的50％～60％。转化剂的加入量以及分阶段加入能够有效控制转化速率，从而有效降低纳米磺酸钙晶粒的粒径。
[0011]其中，所述基础油为饱和单酯、双酯及多元醇酯或菜籽油、大豆油中的一种或多种的组合。选用植物油和合成酯作为微量润滑油的基础油，能够实现微量润滑油的生物可降解性。
[0012]其中，所述分散剂为油酸、十二羟基硬脂酸、司盘
‑
80、二乙二醇聚氧乙烯醚或丙二醇聚氧乙烯醚中的一种或多种的组合。通过分散剂加入量以及种类的限定，能够使纳米磺酸钙稳定分散在润滑油体系中。分散剂(如司盘
‑
80)极性端能够接支在纳米磺酸钙颗粒的表面，长分子链能在油品中舒展，形成空间位阻效应，防止纳米颗粒团聚在一起形成大颗粒后沉降下来，因此分散剂能够使纳米磺酸钙稳定分散在润滑油体系中，提高润滑油体系的分散稳定性。
[0013]其中，所述腐蚀抑制剂为苯并三氮唑衍生物、噻二唑衍生物或油酸咪唑啉中的一种或多种的组合。
[0014]其中，所述抗氧剂为有机酚类抗氧剂。
[0015]其中，所述消泡剂为油溶性有机硅消泡剂。
[0016]上述含纳米磺酸钙的微量润滑油采用如下方法制备而成：在调和釜中依次加入配方量的基础油，搅拌升温至50～60℃(加热有助于油品调和均匀，提高调和速度)，再往其中加入配方量的分散剂、腐蚀抑制剂、抗氧剂和消泡剂，搅拌后常温下再加入配方量的纳米磺酸钙，搅拌后得到含纳米磺酸钙的微量润滑油。
[0017]本专利技术通过将高碱值磺酸钙通过转化剂在特定工艺条件下进行转化，得到100nm以下的纳米磺酸钙。高碱值磺酸钙的结构为胶核状，核心由大量的碳酸钙和少量的氢氧化钙组成，核外为链状烷基苯磺酸钙表面活性剂，其中碳酸钙的形态为无定型，经转化后，碳酸钙从无定型变为方解石型，从而使磺酸钙的抗磨性能和极压性能有显著的提升。同时，通过转化工艺条件的控制使生成的方解石型碳酸钙平均粒径处于100nm以内，协同特定的分散剂从而使纳米磺酸钙具有良好的油溶性，能够稳定分散于微量润滑油体系(基础油)中，进而使加入纳米磺酸钙的微量润滑油体系具有良好的极压抗磨性能；若纳米磺酸钙无法在微量润滑油体系中稳定分散，是不能作为添加剂加入微量润滑油体系中的；当纳米磺酸钙粒径变大，一方面无法稳定分散于微量润滑油体系中，一方面使微量润滑油润滑性能变差。
[0018]有益效果：本专利技术通过在微量润滑油体系中加入纳米磺酸钙有效提升了微量润滑油的极压抗磨性能，比传统含硫、磷添加剂的微量润滑油的极压抗磨性还好。基于微量润滑油优异的极压抗磨性能，从而能够提高其加工效率，延长加工的刀具的寿命；同时本专利技术的微量润滑油对各种金属无腐蚀性，能够用于钢、铜、铝、钛等多种金属的微量润滑加工；最后本专利技术微量润滑油还具有生物可降解性，且无毒、无害、气味低。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例来对本专利技术技术方案作进一步阐述。
[0020]实施例1
[0021]本专利技术含纳米磺酸钙的微量润滑油，由如下重量百分比的原料组成：纳米磺酸钙2％、饱和多元醇酯46.69％、菜籽油50％、司盘
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80 1％、甲基苯三唑衍生物0.2％、T551抗氧剂0.1％和T921消泡剂0.01％。
[0022]实施例2
[0023]本专利技术含纳米磺酸钙的微量润滑油，由如下重量百分比的原料组成：纳米磺酸钙4％、饱和多元醇酯44.69％、菜籽油50％、司盘
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80 1％、甲基苯三唑衍生物0.2％、T551抗氧剂0.1％和T921消泡剂0.01％。
[0024]实施例3
[0025]本专利技术含纳米磺酸钙的微量润滑油，由如下重量百分比的原料组成：纳米磺酸钙6％、饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含纳米磺酸钙的微量润滑油，其特征在于，由如下质量百分比的组分组成：纳米磺酸钙2～8％、基础油89～97％、分散剂1～2％、腐蚀抑制剂0.2～0.3％、抗氧剂0.1～0.2％以及消泡剂0.01～0.02％；其中，所述纳米磺酸钙的粒径为不大于100nm。2.根据权利要求1所述的含纳米磺酸钙的微量润滑油，其特征在于，所述纳米磺酸钙由如下方法制备而成：将高碱值磺酸钙与等质量的基础油混合，搅拌并升温至60～70℃，缓慢加入部分转化剂，搅拌后再次加入余量的转化剂，升温至80～90℃，进行回流搅拌；转化完成后升温至110～120℃，蒸发去除转化剂，得到转化后的结晶型纳米磺酸钙。3.根据权利要求2所述的含纳米磺酸钙的微量润滑油，其特征在于：所述高碱值磺酸钙为碱值＞400mgKOH/g的石油磺酸钙。4.根据权利要求2所述的含纳米磺酸钙的微量润滑油，其特征在于：所述转化剂为用于释放出氢离子的活性物质。5.根据权利要求4所述的含纳米磺酸钙的微量润滑油，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑威，李晓栓，赵凯利，聂晓霖，张洪灿，
申请(专利权)人：南京科润新材料技术有限公司南京科润工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：