一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，属于润滑脂技术领域。本发明专利技术以基础油70

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法


[0001]本专利技术属于润滑脂
，具体而言，涉及一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法。

技术介绍

[0002]21世纪全球经济的可持续发展战略更加强调“人与自然”的和谐关系，从而也决定了汽车、机械工业未来技术研发的主攻方向自然离不开“安全、环保、节能”的主题。就环保而言，润滑脂本身应该尽量选用不污染环境的组分，避免泄漏或废弃后对土壤和水源的污染。从可生物降解的角度看，润滑脂的组分要尽量采用可生物降解的组分，比如植物油、酯类油、某些聚醚。从安全的角度看，润滑脂需要具有在自然环境中不变质，在工作环境的温度、载荷、介质以及机械或电流的作用下不易变质，保持润滑脂自身的特性。从节能角度看，减小摩擦节省动力消耗、降低磨损节省材料消耗都是节能。
[0003]近年来，生物可降解润滑脂的研究报道比较多，但多集中在锂基、复合锂基润滑脂，而锂元素本身难以被微生物所吸收，其降解的比例也很低。另外，锂基脂、复合锂基润滑脂由于性能存在一定的缺陷，因此为了满足润滑脂的性能，该类润滑脂中添加了各种含灰添加剂，这些添加剂也很难被微生物分解。
[0004]钙是生物必需的元素。对人体而言，无论肌肉、神经、体液和骨骼中，都有用Ca
2+
结合的蛋白质。钙是人类骨、齿的主要无机成分，也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结、激素释放和乳汁分泌等所必需的元素。钙约占人体质量的1.4％，参与新陈代谢，每天必须补充钙；人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。同样，植物、动物中也含有大量的钙元素，因此钙元素能够很好地被微生物分解吸收。基于此，如果能开发一种钙基润滑脂，则可以大大减少废润滑脂对动物、土壤、水及大气的危害，具有广阔的应用前景。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可生物降解的钙基润滑脂，该润滑脂采用可生物降解的基础油、脂肪酸、氨基酸、Ca
2+
化合物以及可生物降解助剂，作为原辅料，其在保证润滑脂的基本性能，如胶体安定性、极压、抗磨性、抗氧防锈性能外，具有优良的可生物降解性能。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术人结合“安全、环保、节能”的润滑主题，在保证润滑脂基本性能的前提下，在选用一些可生物降解的原料以及生物降解助剂的基础上，优化制备工艺及其参数，制备了一种可生物降解的钙基润滑脂，满足重载、多水、高速环境下的机械润滑，延长了设备的使用寿命，节约了能源，降低了使用成本。
[0007]具体地，本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0008]S1、按重量份称取：基础油70
‑
85份、脂肪酸5
‑
15份、氨基酸0.5
‑
3份、氢氧化钙2
‑
6份、复合添加剂1
‑
5份、生物降解助剂0.2
‑
2份；
[0009]S2、将S1称量好的基础油分为三份，分别为基础油A、基础油B、基础油C，且基础油A、基础油B、基础油C的质量比为1:(0.15
‑
0.2)：(0.3
‑
0.4)；
[0010]S3、将基础油A投入反应釜中，搅拌加热至60～70℃，投入氢氧化钙和水，基础油A、氢氧化钙和水的质量比为1：(0.02
‑
0.03)：(0.04
‑
0.06)，搅拌均匀，制成石灰
‑
油浆悬浮液A；
[0011]S4、继续保持在60～70℃，向反应釜中加入所述氨基酸，搅拌升温至88
‑
92℃，反应20
‑
50min；
[0012]S5、升温至90～100℃，向反应釜中加入所述脂肪酸，皂化反应1
‑
2h；
[0013]S6、升温脱水，升温至100～110℃时，加入石灰
‑
油浆悬浮液B，所述的石灰
‑
油浆悬浮液B是按照S3的方法，将基础油B与氢氧化钙、水以1：(0.04
‑
0.05)：(0.08
‑
0.1)的质量比制成；
[0014]S7、在2h内升温至200～220℃，然后加入基础油C，混匀，降温，温度降至130～150℃时，加入所述复合添加剂，恒温0.4～0.6h，
[0015]S8、继续降温至90～100℃，加入所述生物降解助剂；
[0016]S9、利用三辊研磨机研磨，使产品均化，得到钙基润滑脂；
[0017]所述的生物降解助剂选自结构如式(I)、(II)和(Ⅲ)所示的至少一种化合物；
[0018][0019][0020]其中，式(I)或(II)中的R1为C8‑
C
18
的烷基，R2为甲基、乙基、异丙基、丁基或苄基；式(Ⅲ)中R1为C8‑
C
18
的烷基，R2为氢、甲基或乙基。
[0021]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的基础油为植物油(如大豆油、菜籽油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、花生油等)、动物油(如猪油、牛油、羊油等)、没食子酸酯、聚乙二醇醚(KLC220、KLC320、KLC460)中的一种或两种以上。另外，基础油40℃粘度优选为10
‑
200mm2/s。
[0022]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的脂肪酸选
自硬脂酸、12
‑
羟基硬脂酸和棕榈酸中的一种或两种。
[0023]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的氨基酸为谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸中的一种或两种。
[0024]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的氢氧化钙为食品级。
[0025]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的复合添加剂包括极压抗磨剂、抗氧剂和防锈剂。
[0026]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的极压抗磨剂选自如下的一种或两种：无味硫烯、多硫化合物、亚磷酸酯铵盐、硫代磷酸酯铵盐、2,5
‑
二巯基噻二唑类衍生物、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、二(苯氧基)磷酰肼。
[0027]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的抗氧剂选自如下的一种或两种以上：二芳基仲胺、N
‑
苯基苯胺、烷基二苯胺、对苯二胺、苯酚、2,4
‑
二叔丁基苯酚、2,6
‑
二叔丁基苯酚、双(2,4
‑
二酯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
[0028]进一步优选地，如上所述可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其中的防锈剂选自如下的一种：磺酸盐类、油酸酯类、油酸二乙醇胺、油酸三乙醇胺、羧酸及其皂类、噻二唑类、苯并三氮唑类。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的钙基润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、按重量份称取：基础油70
‑
85份、脂肪酸5
‑
15份、氨基酸0.5
‑
3份、氢氧化钙2
‑
6份、复合添加剂1
‑
5份、生物降解助剂0.2
‑
2份；S2、将S1称量好的基础油分为三份，分别为基础油A、基础油B、基础油C，且基础油A、基础油B、基础油C的质量比为1:(0.15
‑
0.2)：(0.3
‑
0.4)；S3、将基础油A投入反应釜中，搅拌加热至60～70℃，投入氢氧化钙和水，基础油A、氢氧化钙和水的质量比为1：(0.02
‑
0.03)：(0.04
‑
0.06)，搅拌均匀，制成石灰
‑
油浆悬浮液A；S4、继续保持在60～70℃，向反应釜中加入所述氨基酸，搅拌升温至88
‑
92℃，反应20
‑
50min；S5、升温至90～100℃，向反应釜中加入所述脂肪酸，皂化反应1
‑
2h；S6、升温脱水，升温至100～110℃时，加入石灰
‑
油浆悬浮液B，所述的石灰
‑
油浆悬浮液B是按照S3的方法，将基础油B与氢氧化钙、水以1：(0.04
‑
0.05)：(0.08
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0.1)的质量比制成；S7、在2h内升温至200～220℃，然后加入基础油C，混匀，降温，温度降至130～150℃时，加入所述复合添加剂，恒温0.4～0.6h，S8、继续降温至90～100℃，加入所述生物降解助剂；S9、利用三辊研磨机研磨，使产品均化，得到钙基润滑脂；所述的生物降解助剂选自结构如式(I)、(II)和(Ⅲ)所示的至少一种化合物；)所示的至少一种化合物；其中，式(I)或(II)中的R1为C8‑
C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢龙，罗海棠，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：