【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油地质勘探钻井及矿产地质开发等的混合钻头、牙轮钻头用润滑脂。更具体地说，本专利技术涉及一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂及其制备方法。
技术介绍
1、深层页岩油气、万米井等高温油气资源勘探，井底温度可达200～260℃，且混合钻头轴承转速高，较三牙轮钻头轴承高20％～60％；矿产地质开发，矿用钻头钻压比油用钻头钻压增加一倍，可达50吨左右，高钻压高转速下轴承工作温度高，这就对轴承润滑脂耐高温高压性能有着极高的要求。
2、专利zl201611055286.9耐超高温复合多皂基自修复轴承润滑脂，采用复合合成基础液、氮化硼和轻质碳酸钙等惰性极压添加剂等，使润滑脂具有较好的耐高温性能，在高达200℃温度的环境下保持产品性能不变，避免因润滑脂在高温条件下性能下降而造成钻头轴承失效。
3、针对专利zl201611055286.9研制的耐超高温润滑脂进行了耐高温性能测试。润滑脂极压性能测定法sh/t 0202(四球法)，zl201611055286.9专利产品在260℃高温条件下，烧结负荷为400kg、重载耐磨试验500kg-900rpm-600s未通过，证明260℃的高温对润滑脂的性能造成了明显影响，使产品的极压抗磨性能明显下降，无法满足本申请针对的超高温混合钻头、密封矿用牙轮钻头的耐高温高压要求。如何在保证混合钻头、牙轮钻头轴承润滑脂本身性能不下降的同时让混合钻头、牙轮钻头轴承润滑脂拥有更高的耐温性能和耐压性能就成为目前润滑材料领域的技术难题。
技术实现思路b>
1、本专利技术的一个目的是提供一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂及其制备方法，该润滑脂不仅能够满足混合钻头和密封矿用牙轮钻头轴承高温、极压、耐磨润滑需求，还能在高达200～260℃温度的环境下使用，避免因润滑脂在高温高压条件下承载能力下降而造成钻头轴承失效。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，包括复合基础液、复合钙皂稠化剂、高温抗氧抗腐蚀添加剂、极压添加剂、惰性极压抗磨添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成，各组分含量按重量计为：
3、
4、其中，所述复合基础液按重量计包括合成聚合物聚α-烯烃pao150 1～25份，合成聚合物聚α-烯烃pao20 1～25份，合成聚合物聚α-烯烃pao40 1～50份，烷基萘1～25份，合成全氟聚醚0～25份，合成多元醇酯5～50份，合成偏苯酯1～25份，合成酯聚合物1～25份；所述复合基础液增加合成酯聚合物，其为高粘度的合成脂，羧酸衍生物，耐高温性能优异，工作温度可达300℃；
5、所述极压添加剂按重量计包括二硫化锡1～25份、氧化铋1～25份；
6、所述惰性极压抗磨添加剂按重量计包括极化石墨1～25份、二硫化钨1～25，氮化硼1～25份、氧化镧0～25份、氧化钕0～25份、纳米碳酸钙0～25份。
7、优选的是，所述惰性极压抗磨添加剂按重量计包括氧化镧在1～3份、氧化钕在2.8～5.6份。
8、优选的是，所述极压添加剂为微米级，其中二硫化锡、氧化铋325目粒径通过率90％，平均粒径3～15μm；所述惰性极压抗磨剂为微米级，其中所述氧化镧、氧化钕纯度为99％(m/m)，平均粒径3～15μm；所述极化石墨为微米级，平均粒径3～15μm，纯度为99％(m/m)；所述氮化硼为微米级，平均粒径5～30μm，纯度为99％(m/m)；所述纳米碳酸钙平均粒径20～30nm，纯度为60～70％(m/m)。
9、优选的是，所述复合钙皂稠化剂按重量计包括复合钙基稠化剂1～25份、有机膨润土稠化剂1～25份组成；
10、所述复合钙基稠化剂由氢氧化钙与c8酸、12-羟基硬脂酸、c2酸钙盐反应复合制得，各组分含量按重量计包含氢氧化钙1～15份、c8酸0～25份、12-羟基硬脂酸1～25份，c2酸钙盐1～25份；所述c2酸钙盐为微米级，平均粒径3～10μm，纯度为99％(m/m)；
11、所述有机膨润土稠化剂由有机膨润土与水、酒精、丙酮中的一种或多种发生反应制得，各组分含量按重量计包含有机膨润土1～25份、水0～5份、酒精0～5份、丙酮0～5份，水、酒精和丙酮的总量不低于1份、不高于10份。
12、优选的是，所述高温抗氧抗腐蚀添加剂包括高温抗氧添加剂和防腐蚀金属钝化剂，所述高温抗氧添加剂选取酚型、胺型或酚胺型抗氧添加剂中的一种或多种0～5份；所述防腐蚀金属钝化剂选取苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或其它金属钝化剂中的一种或多种0～5份。
13、优选的是，所述自修复添加剂按重量计包含纳米级铜、银、锌金属粉末填充剂的一种或几种1～10份，氧化镁0～5份，二氧化钛0～5份。
14、优选的是，所述结构改进剂为丙三醇。
15、本专利技术还提供了一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂的制备方法，包括如下步骤：
16、步骤一、分别在第一炼制釜和第二炼制釜调制部分复合基础液作为反应介质；
17、步骤二、在第一炼制釜内在反应介质复合基础液中进行复合钙基稠化剂的制备；
18、步骤三、在第二炼制釜内在反应介质复合基础液中进行有机膨润土稠化剂的制备；
19、步骤四、在调和釜内进行有机膨润土稠化剂和复合钙基稠化剂的复合；
20、步骤五、在调和釜内进行其余各添加剂添加和均质、调和、脱气、包装。
21、优选的是，步骤一中，反应介质复合基础液的调制过程为：在第一炼制釜内按比例依次加入合成聚合物聚α-烯烃pao150、pao20、pao40、烷基萘、合成全氟聚醚，分散、升温、调制成均匀介质待用；在第二炼制釜内按配方比例依次加入合成多元醇酯、合成酯聚合物、合成偏苯酯，分散、升温、调制成均匀介质待用；
22、步骤二中，所述复合钙基稠化剂制备过程：在第一炼制釜内在反应介质复合基础液中加入氢氧化钙，经高速分散机分散，时间不低于40min，加热升温至60℃，加入c8酸，经高速分散机分散，时间不低于20min，然后加入12-羟基硬脂酸，经高速分散机分散，时间不低于20min，加入c2酸钙盐复合炼制，然后升温至100℃反应脱水，然后升温至120℃，取样测定基础皂样游离酸碱含量，用12-羟基硬脂酸调节控制游离碱的含量为0.01～0.05naoh％(m/m)，然后稠化，升温至160℃时加入丙三醇，继续升温至最高炼制温度200～220℃，恒温20min；
23、步骤三中，所述有机膨润土稠化剂制备过程为：在第二炼制釜内在反应介质复合基础液中加入有机膨润土，经高速分散机分散，时间不低于30min，加热升温至50℃，加入水、酒精、丙酮中的一种或多种，反应30min后，升温至100℃，循环搅拌，脱除酒精和丙酮，时间不低于60min，制备完成后待用；
24、步骤四中，所述复合钙皂稠化剂制备过程为：将第一炼制釜内制备完成的复合钙基稠化剂、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，包括复合基础液、复合钙皂稠化剂、高温抗氧抗腐蚀添加剂、极压添加剂、惰性极压抗磨添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成，各组分含量按重量计为：
2.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述惰性极压抗磨添加剂按重量计包括氧化镧在1～3份、氧化钕在2.8～5.6份。
3.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述极压添加剂为微米级，其中二硫化锡、氧化铋325目粒径通过率90％，平均粒径3～15μm；所述惰性极压抗磨剂为微米级，其中所述氧化镧、氧化钕纯度为99％(m/m)，平均粒径3～15μm；所述极化石墨为微米级，平均粒径3～15μm，纯度为99％(m/m)；所述氮化硼为微米级，平均粒径5～30μm，纯度为99％(m/m)；所述纳米碳酸钙平均粒径20～30nm，纯度为60～70％(m/m)。
4.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述复合钙皂稠化剂按重量计包括复合钙基稠化剂1～
5.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述高温抗氧抗腐蚀添加剂包括高温抗氧添加剂和防腐蚀金属钝化剂，所述高温抗氧添加剂选取酚型、胺型或酚胺型抗氧添加剂中的一种或多种0～5份；所述防腐蚀金属钝化剂选取苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或其它金属钝化剂中的一种或多种0～5份。
6.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述自修复添加剂按重量计包含纳米级铜、银、锌金属粉末填充剂的一种或几种1～10份，氧化镁0～5份，二氧化钛0～5份。
7.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述结构改进剂为丙三醇。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂的制备方法，其特征在于，步骤一中，反应介质复合基础液的调制过程为：在第一炼制釜内按比例依次加入合成聚合物聚α-烯烃PAO150、PAO20、PAO40、烷基萘、合成全氟聚醚，分散、升温、调制成均匀介质待用；在第二炼制釜内按配方比例依次加入合成多元醇酯、合成酯聚合物、合成偏苯酯，分散、升温、调制成均匀介质待用；
...【技术特征摘要】
1.一种复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，包括复合基础液、复合钙皂稠化剂、高温抗氧抗腐蚀添加剂、极压添加剂、惰性极压抗磨添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成，各组分含量按重量计为：
2.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述惰性极压抗磨添加剂按重量计包括氧化镧在1～3份、氧化钕在2.8～5.6份。
3.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述极压添加剂为微米级，其中二硫化锡、氧化铋325目粒径通过率90％，平均粒径3～15μm；所述惰性极压抗磨剂为微米级，其中所述氧化镧、氧化钕纯度为99％(m/m)，平均粒径3～15μm；所述极化石墨为微米级，平均粒径3～15μm，纯度为99％(m/m)；所述氮化硼为微米级，平均粒径5～30μm，纯度为99％(m/m)；所述纳米碳酸钙平均粒径20～30nm，纯度为60～70％(m/m)。
4.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高温抗极压轴承润滑脂，其特征在于，所述复合钙皂稠化剂按重量计包括复合钙基稠化剂1～25份、有机膨润土稠化剂1～25份组成；
5.如权利要求1所述的复合多皂基耐260℃高...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳江林，周圆，徐磊，胡晓博，杨建宇，张佳永，
申请(专利权)人：中石化江钻石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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