一种可生物降解的齿轮润滑脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可生物降解的齿轮润滑脂及其制备方法和应用，其属于齿轮润滑技术领域，其中，润滑脂包括：基础油、稠化剂、极压抗磨剂、抗氧剂、抗腐防锈剂、增粘剂；基础油为改性植物油；稠化剂由聚脲皂和膨润土皂组成；极压抗磨剂为纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐。该润滑脂具有优异的高低温性能，可满足

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的齿轮润滑脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及齿轮润滑
，具体是一种可生物降解的齿轮润滑脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]齿轮传动是现代工业应用最广泛的一类传动，通常需要选用合适的齿轮润滑剂将齿面隔开，避免接触面直接摩擦。随着润滑理论和润滑材料的不断发展，齿轮润滑剂已成为构成齿轮的一种“结构材料”。特别是一些要用到润滑脂进行润滑的重负荷齿轮，比如热电厂磨煤机、水泥厂、矿山大型球磨机、混料机及回转窑、机械厂煅压机等设备，都要用到特大型齿轮，齿轮直径达数米，传递负荷高达数百吨，所使用的润滑剂必须具有良好的粘附性、极压抗磨性、抗冲击载荷，以及抗高温、抗水淋、降低灰尘影响、流动性能好等特性，另外不能含有对环境和人体有损害的物质等等。
[0003]据统计，国外齿轮装置因润滑不合理而失效的占齿轮失效的10％左右，而我国占25％左右。可见，选用优质的润滑剂进行合理润滑，从而保证齿轮传动正常进行是非常重要的环节。
[0004]随着我国经济的发展，各行各业行业陆续从国外引进了大批生产线，引进设备自动化程度高，技术条件严格，部分设备工矿条件苛刻，主要是高温、多水、重负荷、冲击负荷，因而对齿轮润滑脂提出了更为严格的要求；同时在满足设备润滑需要及性价比的基础上，还要尽可能的减少用脂品种，这就要求齿轮润滑脂的综合性能优越，不仅要耐高温性能、粘附性能、抗水性能、极压抗磨性能、防锈性能要好，还要有优良的低温泵送性和胶体安定性。
[0005]目前国内市场上使用较多的是沥青类产品或金属皂类润滑脂，也有部分使用有机聚脲类润滑脂，但由于各自均存在缺陷，不能满足各类齿轮长效的润滑要求。如沥青类产品使用后存留积碳，更换和清理极为不便，严重影响了生产效率和环保要求；金属皂类润滑脂的使用温度偏低、承载能力较弱，在高温下的粘附效果较差，只能满足小型齿轮的短期润滑；聚脲类润滑脂不仅价格偏高，且胶体安定性和抗剪切能力差等问题一直没有得到解决。特别是低温泵送性和粘附性的矛盾很难解决，一般采用降低基础油粘度、缩短纤维长度等方式提高泵送性，但会降低高温粘附性；而采取增粘剂提高粘附性时，又降低了润滑脂低温泵送性等。使用这类润滑脂均出现润滑脂粘附效果不理想、流失量大、承载能力差、易产生微点蚀、使用寿命短、会造成环境污染等问题，设备摩擦部位得不到有效润滑，大大缩短了齿轮的使用寿命，不仅增加了维护成本，而且有时停工影响了正常的生产，增加了工人的劳动强度，类似种种难题对齿轮润滑脂提出了更高的要求。
[0006]另外，现有技术CN104312677A公开一种齿轮润滑脂及制备方法，以环氧大豆油、二甲基硅油和合成油等为基础油，稠化剂采用改性硅胶、膨润土和炭黑制备润滑脂，具有很好的粘附性、极压抗磨性能等。但是采用的基础油可生物降解性能差，且环氧大豆油的氧化安定性较差，采用的无机稠化剂类型的胶体安定性和剪切安定性不佳，长时间高温环境条件下的润滑时容易稀化流失。
[0007]综上所述，目前现有技术至少存在以下不足：(1)目前市场上现有的齿轮润滑脂的稠化剂类型，存在胶体安定性和剪切安定性差的问题；(2)现有的齿轮润滑脂的基础油以矿物油为主，可生物降解性差，会造成环境污染，不利于环保。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种可生物降解的齿轮润滑脂及其制备方法和应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0010]一种可生物降解的齿轮润滑脂，其包括以下按照重量份计的组分：基础油80
‑
90份、稠化剂1
‑
15份、极压抗磨剂1
‑
5份、抗氧剂0.02
‑
1份、抗腐防锈剂0.01
‑
1份、增粘剂1
‑
5份；
[0011]所述基础油为改性植物油；
[0012]所述稠化剂由聚脲皂和膨润土皂组成；
[0013]所述极压抗磨剂为纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐。
[0014]优选地，所述改性植物油的改性方法包括以下步骤：
[0015]对植物油进行酯交换反应后，再进行环氧化反应，然后与异氰酸酯进行反应，生成噁唑烷酮结构，得到所述改性植物油。
[0016]优选地，所述植物油为大豆油、花生油、蓖麻油、菜籽油和生物柴油中的一种或多种。
[0017]优选地，所述聚脲皂和膨润土皂的质量比为7:3
‑
9:1。
[0018]优选地，所述纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法包括以下步骤：
[0019]将三聚氰胺和氰尿酸置于100
‑
150℃温度条件下进行反应后，再加入硼酸和氢氧化钾，同时调节体系pH值为7.5
‑
8.5，置于50
‑
150℃温度条件下进行反应，得到所述纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐。
[0020]优选地，所述抗腐防锈剂为苯骈三氮唑和/或烷基萘磺酸钡。
[0021]优选地，所述增粘剂为聚异丁烯、乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
[0022]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述润滑脂的制备方法，其制备方法包括以下步骤：
[0023]按照上述各组分的重量份，称取基础油、极压抗磨剂、抗氧剂、抗腐防锈剂、增粘剂；
[0024]向容器中加入部分的基础油，加热至60
‑
70℃；
[0025]按照上述稠化剂中膨润土皂的重量份，称取膨润土加入容器中，搅拌均匀后滴加乙醇溶液，持续搅拌；
[0026]按照上述稠化剂中聚脲皂的重量份，往容器中加入脂肪胺、环烷基胺、芳胺及部分的基础油，搅拌升温到70
‑
80℃；
[0027]往容器中加入二异氰酸酯的油溶液，进行复合稠化，温度控制在75
‑
95℃；
[0028]升温到200
‑
220℃进行恒温炼制；
[0029]加入剩余部分的基础油作为急冷油进行急冷处理，待温度降至95
‑
105℃，加入极
压抗磨剂、增粘剂、抗氧剂、抗腐防锈剂、增粘剂，搅拌均匀后研磨成脂，得到所述润滑脂。
[0030]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种采用上述制备方法制得的润滑脂。
[0031]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种上述润滑脂在齿轮的润滑处理中的应用。
[0032]本专利技术提供的一种可生物降解的齿轮润滑脂，以改性植物油为基础油，以聚脲
‑
膨润土为复合稠化剂，同时添加功能性添加剂制备而成的，其具有优异的高低温性能，可满足
‑
40℃至220℃环境条件下使用，既满足长时间高温条件下的润滑，也适用于极寒天气条件下的工况要求，而且具有良好的极压抗磨性能和机械安定性能，可延长设备的使用寿命，同时不会对环境造成污染，生物降解性好。
具体实施方式
[0033]下面将结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的齿轮润滑脂，其特征在于，润滑脂包括以下按照重量份计的组分：基础油80
‑
90份、稠化剂1
‑
15份、极压抗磨剂1
‑
5份、抗氧剂0.02
‑
1份、抗腐防锈剂0.01
‑
1份、增粘剂1
‑
5份；所述基础油为改性植物油；所述稠化剂由聚脲皂和膨润土皂组成；所述极压抗磨剂为纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的齿轮润滑脂，其特征在于，所述改性植物油的改性方法包括以下步骤：对植物油进行酯交换反应后，再进行环氧化反应，然后与异氰酸酯进行反应，生成噁唑烷酮结构，得到所述改性植物油。3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的齿轮润滑脂，其特征在于，所述植物油为大豆油、花生油、蓖麻油、菜籽油和生物柴油中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种可生物降解的齿轮润滑脂，其特征在于，所述聚脲皂和膨润土皂的质量比为7:3
‑
9:1。5.根据权利要求1所述的一种可生物降解的齿轮润滑脂，其特征在于，所述纳米级硼酸钾改性三聚氰胺氰尿酸盐的制备方法包括以下步骤：将三聚氰胺和氰尿酸置于100
‑
150℃温度条件下进行反应后，再加入硼酸和氢氧化钾，同时调节体系pH值为7.5
‑
8.5，置于50
‑
150...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓谋，陈旭成，
申请(专利权)人：安徽中天石化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：