润滑油组合物制造技术

一种润滑油组合物，其中润滑剂占９０％到９９％（重量），而一种有机金属酞菁占１％到５％（重量），优先选择一种聚合有机金属酞菁复合物（包括其氮取代的类似物），其中复合金属离子优选ＩＶＡ族金属。该润滑组合物通过改善对轴承的润滑性能而提高了机械操作的运转与停工的时间比。酞菁外围环取代基提高了酞菁在水及有机润滑剂中的溶解度。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到润滑油组合物。为了提高在高温、高速和/或高载荷下操作的润滑油或润滑脂润滑的转动系统的寿命，有时轴承润滑剂中要加入不同的添加剂和增稠剂。例如，已发现某些具有点阵结构的化合物是润滑剂的良好添加剂。这些化合物包括钨、钼、钽和铌的硒化物及硫化物。然而，也发现有些化学性质相似而且也具有点阵结构的化合物的润滑能力却很低。例如，碲与硒化学性质很相似，但钨、钼、钽及铌的碲化物润滑能力却很低。其它具有点阵结构的化合物(例如氟化钙)在温度小于大约600°F条件下其润滑能力也很低。硫化钛也具有点阵结构，但实际上它却具有磨蚀性。因此，仅从化学结构上很难预知具有点阵结构的化合物实际上能否做为润滑剂使用。液体润滑剂中的添加剂在有机或合成的润滑剂水溶液中具有某种程度的溶能性是十分必要的。固体润滑添加剂(如二硫化钼)实质上比润滑剂本身更稠密。因此这些固体添加剂基本上不溶于某些液体润滑剂。在盘车速度(turninggearspeeds)下，大型透平发电机轴的转速不足以形成润滑油膜或轴颈轴承的流体动力润滑。因此需要一种组合物，它能在这种“缺乏润滑”的操作工况下保证其润滑性。为提高润滑的机械的寿命，增加润滑添加剂在有机或合成润滑剂中的溶解度仍是必要的。因此，本专利技术涉及一种润滑组合物，其特征在于该组合物含有(a)90%到99%(重量)的一种润滑剂;以及(b)1%到10%(重量)的一种在酞菁上具有外围环取代基的有机金属酞菁。我们已经发现，一种有机金属酞菁(最好呈聚合复合物的形式)可以用作可溶性导电剂或耐极压润滑添加剂。通过在酞菁上引入外围环取代基，所得到的润滑剂可大大地延长透平或马达轴承(包括轴颈轴承)的寿命，尤其是当它们在高温和/或高速或在盘车速度下进行运转时，更是如此。用于本专利技术的优选酞菁复合物具有点阵结构，这种复合物在润滑油和润滑脂中具有极好的作用，这是因为一些复合物具有硅-氧键，这些硅-氧键在高温下通过分解生成高度耐磨的石英(SiO2)。由于外围环取代基增大了复合物的溶解度，所以本专利技术的添加剂在润滑油中是可溶的。我们已经发现，如在合成的或天然的脂及油中加入本专利技术的添加剂，与不加添加剂的同样的脂或油相比，前者使轴承的寿命增加10倍。本专利技术的添加剂适用于任何品种的油或脂，包括天然的、石油基脂或油，以及合成润滑剂。合成润滑剂予以优先选择，因为它们较石油基脂或油更耐高温。可以应用的润滑剂的实例包括石油基润滑剂、全氟乙醚(如全氟烷基乙醚)、二酯类、聚硅氧烷类、聚苯醚类、有机脂或油(包括芳香族的脂或油)、氯代烯烃及环醚THF、甲醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯等等及其混合物。本专利技术的有机金属酞菁可以是单体(Planar)或聚合物并且含有任何适宜的金属M，例如锂、铍、钠、镁、铝、硅、钾、钙、钪、钛、钒、铬、镍、铜、氯化铜、铁、钴、锡、锗、砷、钇、锌、锰、镓、锆、铌、钼、锝、铼、铷、铑、钯、锇、铱、铂、银、镉、铟、锶、钡、镧、铪、钽、钨、金、汞、碲、铅、锕、镤、铀和镎。优选的酞菁为聚合复合物，特别是与IVA族金属的复合物，并且包括这些复合物的氮取代的类似物。这些聚合复合物具有下列重复单元(包括其取代物) 在上式通式中，聚合物链垂直于构成每个重复单元的那些原子所成的平面。外围环取代基由下式R基团来定义并且可引到单体或聚合的酞菁上去。下式中每个R基团都是二阶有机基团，优先独立地选自 所有R基团形成共扼环。环上仅含碳原子的R基团形成一种酞菁复合物并使该聚合复合物具有最大共振稳定性。环上含有一个或二个氮原子的R基团形成氮取代的类似物。在R基团中，每个外围环取代基R1或R2各自独立地为有机或无机基团，并且分别独立地选自酯基;碱金属;碱土金属;硫酸酯基;羧酸酯基;醇基;醚基;氨基;芳香族取代基如苯基、取代的苯基、苯氧基、枯基苯氧基、联苯基;磺酸酯基;或具有通式-SO2NHR3的磺酰胺基(此处R3独立地选自氢、C6H4SO3H以及2-羟基-6-磺基-1-萘基);氰酸酯基;卤代化合物;脂肪族取代基，包括含1到4个碳原子的烷基、叔丁基以及含1到4个碳原子的烯烃基;直链或支链的硝酸酯基;羧基;或含1到10个碳原子的环状取代基。无机外围环取代基如碱金属、碱土金属、硫酸酯基、羧酸酯基、氨基、氰酸酯基、卤代化合物、直链或支链硝酸酯基、羧酸基等适宜与水基润滑剂、金氟醚以及聚苯醚一起加以使用。有机外围环取代基如酯基、醇基、醚基、芳香族取代基、脂肪族取代基、环状取代基、以及取代的苯基、联苯基等适宜与合成润滑剂、石油基润滑剂以及二酯类一起加以使用。有些外围环取代基如aprates、磺酰胺基、胺基等可认为具有无机或有机基团的性质，因而可与上述任何一种润滑剂一起使用。通式中的M原子优先选择IVA族金属，而且更为优选的是每个M独立地选自硅、锗以及锡。重复单元的数量在通式中由“n”来表示;“n”优先选择10到200。在每个重复单元中，每个R1基团、每个R2基团、每个R3基团以及金属M优先选择完全相同，因为这样可使合成简化。R1及R2为氢的这类聚合物的制备在文献中已有描述。例如，参看由Karl Frederick Schoch，Jr，做的博士论文，其题目为“具有导电性的IVA族酞菁聚合物”，1982年6月，Northwestern University。引用于此以备参考。制得的聚合物为细粉状固体。可将外围环取代基引到酞菁环上以增加酞菁在润滑剂，特别是有机或石油基润滑油中的溶解度。外围环取代基可以是能增加酞菁骨架在水或有机溶剂中溶解度的任意取代基。外围环取代基还应具备高温稳定性。外围环取代基可连接到单体或聚合的酞菁上去。可在成环和/或聚合之前，将外围环取代基引到酞菁环母体上去。或者将取代基在成环和/或聚合之前引到酞菁环上，而后转化成所要求的外围环取代基的复合物。本专利技术的润滑油组合物是由润滑油或脂与添加剂一起简单混合而制备的。一种合适的配比是90%到99%(此处所有的百分比均是基于组合物总重量的重量百分比)的润滑剂加上1%到10%的添加剂，而优先选择的组合物是95%到约97%的润滑剂加上3%到5%的添加剂。如果使用过多的添加剂，则润滑组合物会粘合，而且使用过量的添加剂并没有额外的好处。另一方面，如果使用太少的添加剂，轴承的寿命将不会有较大的延长。本专利技术的润滑油组合物可用于任何种类的滚动或轴颈轴承，包括球轴承、滚子轴承以及如线性轴承的其它种类的轴承。该组合物尤其适用于钢轴承，如52100钢轴承，以及不锈钢轴承，因为它们具有防腐蚀性且适宜在高温、高速下应用。此外，本组合物还可用于塑料轴承及陶瓷轴承，以及其它种类的轴承。该润滑油组合物特别适用于在氧化气氛中温度在130°F与600°F之间或者在真空或惰性气体环境中温度高于500°F条件下操作的轴承，因为正是在这些条件下本专利技术延长球、滚子或轴颈轴承寿命的优点最为显著。由于同样的原因，当轴承在DN(直径(毫米)与转速(rpm)的乘积)大于300，000的工况下操作时使用本专利技术的润滑油组合物也是有益的。本专利技术公开了一种可用作合成或石油基润滑剂的可溶性添加剂以提高主轴承寿命的酞菁，并且优先选择聚合酞菁复合物。优先选择的聚合酞菁复合物可含有外围环取代基以增加酞菁在润滑剂中的溶解度。这些外围环取代基可以是有机的或是无机的。权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油组合物，其特征在于该组合物含有：（ａ）９０％到９９％（重量）的润滑剂；以及（ｂ）１％到１０％（重量）的在酞菁上引入了外围环取代基的有机金属酞菁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维约翰鲍斯，玛丽安尼埃尔文，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]