润滑脂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及润滑脂组合物，特别地涉及金属皂增稠的碱性润滑脂类，按ＡＳＴＭ方法Ｄ－２２６５测得其滴点提高至少５０℃。（*该技术在2013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】
本专利技术涉及润滑脂组合物，特别地涉及金属皂增稠的碱性润滑脂类，按ASTM方法D-2265测得其滴点提高至少50℃。人类对减少摩擦的需求可追溯到远古时代。早在公元前1400年，羊脂和牛脂被用来试图减少战车中的车轴摩擦。直到十九世纪中叶，润滑剂仍然主要是羊脂和牛脂，同时某些种类的植物油起一点作用。在1859年，德雷克(Drake)上校钻出了第一口油井。从此，大多数润滑剂，包括润滑脂，是以石油(矿物油)为基础的，虽然基于合成油的润滑剂被用于特定的应用。在由位于美国密苏里州堪萨斯城的国立润滑脂研究院出版的NLGI润滑脂指南(NLGI Lubricating Grease Guide)，C1987一书中，对润滑脂进行了详细的讨论，它包括各种类型的增稠剂。这类增稠剂包括金属皂，络合金属盐-金属皂和无皂增稠润滑脂。金属皂增稠润滑脂已经提供了示范性的性能。然而，在一定条件下按ASTM方法D-2265测定一个增高的滴点是必需的。提高碱性润滑脂的滴点的一种方法是通过在其中添加特定的酸，使单一的金属皂润滑脂转化成络合润滑脂。这类酸典型的是羧酸如乙酸，α-ω-二羧酸和特定的芳香酸。这种方法必定要耗费大量时间，从而降低产量。Doner等人在一系列美国专利中，特别是美国专利5,084,194 5,068,045 4,961,8684,828,734 4,828,732 4,781,8504,780,227 4,743,386 4,655,9484,600,517 4,582,617指出了金属盐增稠碱性润滑脂的提高的稠度是通过使用多种含硼化合物而获得。其它被设想与含硼化合物一起使用的添加剂是含磷和含硫物质，特别是二硫代磷酸锌。O，O-二烃基-二硫代磷酸与环氧衍生物的反应产物由Asseff在U.S.3，341，633中作了描述。这些产物被描述作为齿轮润滑剂添加剂和作为制备润滑剂添加剂的中间体。US3，197，405(Lesuer)描述了含磷和含氮组合物，该组合物通过硫代磷酸的羟基取代三酯与无机磷试剂反应形成一种酸性中间体，然后用胺中和大部分该酸性中间体而制得。这类组合物被描述作为润滑剂添加剂。US 4，410，435(Naka等)指出了一种锂络合润滑脂，它含有一种基油，一种带有12-24个碳原子的脂肪酸，一种带有4-12个碳原子的二羧酸和/或一种二羧酸酯和用一种磷酸酯和/或亚磷酸酯增稠的氢氧化锂。本专利技术涉及改善的润滑脂组合物，它包括大量以油为基础的单一金属皂增稠的碱性润滑脂和少量(A)有机酸的高碱性金属盐，(B)至少一种含磷和含硫组合物和(C)一种亚磷酸烃酯，它们的总量足以使该碱性润滑脂的滴点提高至少50℃，按ASTM方法D-2265测定。该含磷和含硫组合物选自将在下面作更详细描述的那一组。本专利技术的润滑脂可用于润滑，密封和保护机械零件，如齿轮、轴、轴承、辊、铰链等等。这些零件用于汽车，卡车，自行车。钢磨，采矿设备，铁路设备(包括机车车辆)，飞机，船舶，建筑设备和多种其它类型的工业和民用机械。润滑脂的耐热性可用许多方法测定。耐热性的一种量度是滴点。润滑脂通常不具有明显的熔点，而是稍微软化直至其不再起增稠润滑剂的作用。美国试验和材料学会(ASTM，1916Race Street，Philadelphia，Pennsylvania)已经制订了一种试验方法，ASTM D-2265，它提供了一种测定润滑脂滴点的方法。一般说来，润滑脂的滴点是在测试条件下润滑脂由半固体变为液体的温度。滴点是第一滴待测原料从用于ASTM方法D-2265中的仪器所用的试杯中下落的温度。对于众多的应用，单一的金属皂增稠的碱性润滑脂是完全令人满意的。然而，对于某些应用，要求更大的耐热性，它表现在滴点要高于用单一金属皂增稠的润滑脂所得到的滴点。络合金属皂润滑脂提供了增高的滴点，但有许多重大缺陷。络合增稠剂除脂肪酸组分外，还含有非脂肪酸，如苯甲酸，有机二元酸等组分。络合润滑脂的形成通常要求延长的加热时间，有时几倍于制备单一金属皂增稠润滑脂所需的时间。因此，要求提供一种制备单一金属皂增稠润滑脂组合物的方法，该组合物的滴点接近或甚至超过络合润滑脂具有的滴点。因此，本专利技术的一个目的是提供新颖的润滑脂组合物。本专利技术的进一步的目的是提供具有有用性能的润滑脂组合物。本专利技术的另一个目的是提供具有改善热稳定性的润滑脂组合物，其表现在由ASTM方法D-2265测得的提高了的滴点。本专利技术的其它目的，在阅读了本专利技术的说明书之后，对于本专业的熟练工作者将变得一目了然。本专利技术的润滑脂组合物表现出的滴点比相应的单一金属皂增稠的碱性润滑脂的滴点至少高50℃。这一优点是按下面方法获得的往单一金属皂增稠的碱性润滑脂中加入高碱性有机酸，特定的含硫和磷组合物，和一定量的亚磷酸烃酯，其用量足以使按ASTM方法D-2265测得的相应的碱性润滑脂的滴点提高至少约50℃。润滑脂通常是暴露于水的。因此要求普通用途的润滑脂基本上不含易受到水的不利影响的组分。含硼化合物众所周知对水极为敏感，它或者是水溶性的，易从润滑脂中浸出进入水中，或者是易于水解的，产生不需要的水解产物;或者对易浸出而进入水中的水解产物极为敏感。因此本专利技术的润滑脂优选基本上不含有硼和含硼化合物。表述方式“基本上不含有”意味着所指材料不存在，或以对润滑脂组合物具有实际上无法测得的或不明显的影响的量存在。润滑脂通常通过增稠一种油性基本原料而制备。本专利技术的润滑脂是以油为基础的，即它们含有已经用金属皂增稠剂增稠的一种油料。本专利技术的润滑脂组合物使用具有润滑粘性的油，包括天然或合成润滑油及其混合物。天然油包括动物油，植物油，矿物油，溶剂或酸处理过的矿物油，和取自煤或页岩的油类。合成润滑油包括烃油，卤代烃油，烯化氧聚合物，羧酸和多羟基化合物的酯，多元羧酸和醇的酯，含磷的酸的酯，聚合的四氢呋喃，以硅氧烷为基础的油及其混合物。润滑粘性油的特别实例在美国专利4，326，972和欧洲专利公开107，282中有描述，因它们的公开涉及润滑油而均在此被引作参考。对润滑剂基质油的基本而又简明的描述见于D.V.Brock的文章“Lubricant Base Oils”，Lubricant Engineering，Vol.43，P.184-185，March，1987。该文因其公开涉及润滑油在这里被引作参考。对润滑粘性油的描述见于美国专利4，582，618(Davis)(第二栏，第37行至第三栏第63行，包含在内的)，因其对润滑粘性油的公开在这里被引作参考。关于用来制备润滑脂的油的另一个信息来源是NLGI润滑脂指南，国立润滑脂研究院，密苏里州堪萨斯城(1987)，PP1.06-1.09，在这里它被明确地引作参考。本专利技术的润滑脂所用的单一金属皂增稠剂在现有技术中是众所周知的。这些金属皂被加到基质油中，基质油一般是一种润滑粘性的油，金属皂用量一般为碱性润滑脂组合物的约1至约30%(重量)，更一般地为约1至约15%(重量)。在许多情况下，用于增稠基质油的金属皂的量占碱性润滑脂的约5%-约25%(重量)。在别的一些情况下，碱性润滑脂中存在有约2%-约15%(重量)的金属皂。所需金属皂的特定量通常取决于所用的金属皂。所用金属皂的类型和量常常受润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的润滑脂组合物，它包括大量以油为基础的单一金属皂增稠的碱性润滑脂和（Ａ）约０．２５％至约１０％（按重量计）的一种有机酸的高碱性金属盐；（Ｂ）约０．２５％至约５％（按重量计）的一种含磷和硫组合物，它选自由以下物质组成的一组：（Ｂ－１）结构式＊＊＊（Ⅰ）代表的一种化合物，其中Ｘ↓［１］，Ｘ↓［２］，Ｘ↓［３］和Ｘ↓［４］各片独立地为氧或硫，条件是至少一个为硫；ａ和ｂ各自独立地为０或１；和其中Ｒ↓［１］，Ｒ↓［２］和Ｒ↓［３］各自独立地为氢，烃基，结构式为＊＊＊（Ⅱ）的一种基团，其中Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］各自独立地为氢或烃基，条件是Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］中至少一个为烃基，Ｒ↓［６］为亚烷基（ａｌｋｙｌｅｎｅｏｒａｌｋｙｌｉｄｅｎｅ），ａ和ｂ各自独立地为０或１，和Ｘ↓［５］，Ｘ↓［６］，Ｘ↓［７］和Ｘ↓［８］各自独立地为氧或硫；或结构式为－Ｒ↓［６］ＯＨ的一种基团，其中Ｒ↓［６］为亚烷基；（Ｂ－２）至少Ｒ↓［３］为氢时，（Ｂ－１）的一种胺盐，铵盐或金属盐；（Ｂ－３）结构式＊＊＊（Ⅲ）或＊＊＊（Ⅳ）所代表的一种化合物，其中Ｒ↓［７］，Ｒ↓［８］和Ｒ↓［９］各自独立地为氢或烃基，条件是至少一个为烃基，且Ｘ↓［９］，Ｘ↓［１０］和Ｘ↓［１１］各自为氧或硫，条件是至少一个为硫；和（Ｂ－４）（Ｂ－１）至（Ｂ－３）中两种或多种的混合物；和（Ｃ）约０．２５％至约５％（按重量计）的一种亚磷酸烃酯；其中该碱性润滑脂的滴点按ＡＳＴＭ方法Ｄ－２２６５测量至少提高约５０℃。...

【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：PR托德，JN闻希，
申请(专利权)人：鲁布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]