一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物及制备方法，包括稠化剂7％～12％；基础油83％～87％；添加剂4％～6％,包括抗氧剂、填料、增粘剂等；稠化剂是采用C12-C18长链脂肪一元酸、C6-C10有机二元酸及小分子酸与单水合氢氧化锂反应制备的复合锂基润滑脂，其中C12-C18长链脂肪一元酸、C6-C10有机二元酸及小分子酸三种酸的摩尔比为(10～12)：(2～5)：(2～4)。单水合氢氧化锂的摩尔过量率为2-20％。本发明所用的原料来源广泛，成本较低，产品性能优异，完全能够满足烧结机弹性滑道的润滑要求，因此作为烧结机弹性滑道专用润滑脂在钢铁行业具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于润滑脂【技术领域】，特别是涉及一种采用复合锂为稠化剂制备的高性价比烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物及制备方法。
【背景技术】
[0002]本发明涉及一种采用复合锂为稠化剂制备的一种润滑脂组合物，具有突出的耐高温性和优良的极压、抗磨性，专门为不同规格的烧结机弹性滑道提供润滑保障。
[0003]烧结厂是大型炼钢(铁)厂必备的一道工序，烧结工艺主要主要分配料、混料、烧结、冷却、筛分等工艺流程。烧结作为生产中最主要的过程，设备也是最重要的，因此保证烧结机的正常工作就显得尤为重要。当前国内烧结机普遍存在滑道密封效果差、滑道磨损严重和漏风率偏高的问题，这与烧结机设计、密封滑道设计、润滑油脂的选取等息息相关。烧结机弹性滑道温度大致为100°c -200°C，滑动速度相对较慢，摩擦副方面滑道为铸铁，台车游板材料为碳钢，负压最高可达20kPa，一般采用定时集中润滑。烧结机弹性滑道由于工作温度高、负荷大、易摩擦磨损、有一定负压、环境恶劣等工作特性，对润滑脂的性能提出了要求。当前烧结机弹性滑道所用润滑脂质量和品种参差不齐，主要包括极压锂基润滑脂、复合铝基润滑脂、聚脲基润滑脂、复合锂基润滑脂等。烧结机弹性滑道用脂当前主要存在高温流失、高温结焦堵塞管线、极压磨损性能较差导致滑道磨损严重等问题。因此在现有水平急需研究开发一款高性价比烧结机弹性滑道专用润滑脂，从而为烧结机提供合理润滑及密封保证，降低烧结机的漏风率，提高生产效率。
[0004]近年来有关复合锂基润滑脂的研究有大量报道，制备的润滑脂产品性能有较大差异，应用领域也不尽相同。CN89109441报道了一种具有低摩擦系数、耐高温及长寿命的减磨型复合锂基润滑脂，其稠化剂采用的是12-羟基硬脂酸锂皂、癸二酸二锂盐及水杨酸锂盐三组分复合皂；CN99107941在压力釜中采用了长链一员酸及二元酸制备的了一种复合锂-钙基润滑脂，产品具有较高的滴点及剪切性能；CN200310113489报道了采用高碱性磺酸钙与复合锂皂混合制得的复合锂基润滑脂及其制备方法，其中复合锂皂含量为3-15% ；CN200810055794发明了以一元酸及二元酸制备的复合锂基润滑脂，其优点在于采用了较低的炼制温度，减少了制备过程中油品的氧化。
[0005]本发明研制出一种具有突出耐高温性和优良极压抗磨性的高性能润滑脂组合物，用于烧结机弹性滑道润滑设备。该润滑脂高温性能良好，不流失、不结焦，能够提供润滑和密封，避免造成滑道磨损，从而保证烧结矿的质量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物的配方和制备方法。本发明通过大量试验筛选配方和工艺制得一种三组分复合锂基润滑脂组合物。该产品具有优良的耐高温性能、氧化安定性、抗水性及润滑性能等，能够为烧结机弹性滑道提供润滑保障。
[0007]本发明的技术如下:
[0008]一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物，其组分和质量百分含量如下:
[0009](I)稠化剂 7%~12% ;
[0010](2)基础油 83% ~87% ；
[0011](3)添加剂4%~6%，包括抗氧剂、填料、增粘剂等；
[0012]稠化剂是采用C12-C18长链脂肪一元酸、C6-C10有机二元酸及小分子酸与单水合氢氧化锂反应制备的复合锂基润滑脂，其中C12-C18长链脂肪一元酸、C6-Cltl有机二元酸及小分子酸三种酸的摩尔比为(10~12): (2~5): (2~4)。单水合氢氧化锂的摩尔过量率为2-20%。
[0013]所述基础油的40°C运动粘度为120-600mm2/s ;100°C运动粘度为10-50mm2/s。基础油的凝点不高于-10°c。
[0014]所述基础油为矿物油、合成油或两者配比的混合物。
[0015]所述添加剂中填料为二硫化钥、石墨、三聚氰胺氰尿酸盐、云母、炭黑、钙粉、二氧化硅、PTFE、滑石粉、石膏中的一种或多种。
[0016]所述增粘剂是聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、天然橡胶、石油浙青高分子化合物或混合物。
[0017]所述抗氧剂是二苯胺、二烷基二苯胺、N-苯基-α -萘胺的胺类抗氧剂或2，6_ 二叔丁基对甲苯酚、2，6- 二叔丁基混合酚的酚类抗氧剂。
[0018]本发明的组合物制备烧结机弹性滑道用润滑脂的方法，以合成润滑脂量为100%计，在反应釜中将5%~9% C12-C18长链脂肪一元酸、0.4%~1.8%小分子酸和40~70%的基础油混合、搅拌加热，升温至70~100°C保持30~60分钟；用3-6倍量的水溶解1/5~3/5的单水合氢氧化锂,作为一步碱加入到反应爸中，反应30~60分钟；向体系中加入I %~3% C6-Cltl有机二元酸并搅拌均匀；用4-6倍量的水溶解2/5~4/5的单水合氢氧化锂，作为二步碱液滴加到反应釜中，控制反应温度90~100°C，恒温30~60分钟；升温至110~140°C恒温30-60分钟；加入5%~20%基础油升温，升至最高炼制温度210~220°C，恒温5~30分钟；加入余量基础油后得到基础脂；再加入抗氧剂、填料和增粘剂，分散均匀即得到烧结机弹性滑道专用润滑脂。
[0019]本发明所用的原料来源广泛，成本较低，产品性能优异，完全能够满足烧结机弹性滑道的润滑要求，因此作为烧结机弹性滑道专用润滑脂在钢铁行业具有广泛的应用前景。
【具体实施方式】
[0020]在实验室进行了大量的研究工作，筛选出合适的配方及工艺，得到了不同性能的润滑脂，在此选出4个实施例进行考察。
[0021]本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但应明白，下面的实施例不单纯是限制本发明的范围，任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。
[0022]实施例1:
[0023]物料配比如下:
[0024](I)稠化剂 7%
[0025](2)基础油87% (石蜡基锂系列A3基础油)
[0026]⑶添加剂6%
[0027]操作步骤为:
[0028](I)将150gl2_羟基硬脂酸、12.2g苯甲酸加入到1300g石蜡基锂系列A3基础油(40°C运动粘度为120mm2/s，100°C运动粘度为12mm2/s)中，加热搅拌至70°C升温溶解；(2)用35g热水溶解8.0g单水合氢氧化锂，作为一步碱加入到(I)中，控制反应温度90°C,反应40分钟；(3)加入30.35g癸二酸，搅拌0.5小时;(4)将32.0g单水合氢氧化锂用130g热水溶解作为二步碱缓慢加入，控制加入时间为40~60min，温度为90°C，反应0.5小时；(5)升温至134~137°C，恒温I小时；(6)加入630g石蜡基锂系列A3基础油，升至最高炼制温度220°C，恒温5~lOmin，加入石蜡基锂系列A3基础油540g ; (7)加入Ilg 二苯胺、60g滑石粉、36g 二硫化钥、57g聚异丁烯，均化制得成品润滑脂。所制得的润滑脂性能列于表1。
[0029]实施例2:
[0030]物料配比如下:
[0031](I)稠化剂 8.9%
[0032](2)基础油 85.1% (150BS 油 IlOOg, PAO 10 合成油 100g)
[0033]⑶添加剂6%
[0034]操作步骤为:
[0035](I)将180gl2-羟基硬脂酸、13.8g水杨酸加入到IlOOg 150BS油(40°C运动粘度为600mm2/s，100°C运动粘度为32mm2/s，凝点-10°C )中，加热搅拌至100°C升温溶解；(2)用55g热水溶解17.6g单水合氢氧化锂,作为一步碱加入到(I)中，反应40分钟；(3)加入30.35g癸二酸，搅拌0.5小时；(4)将26.4g单水合氢氧化锂用150g热水溶解作为二步碱缓慢加入，控制加入时间为40~60min、反应温度98°C，反应0.5小时；(5)升温至130~140°C，恒温I小时；(6)加入600gPA0 10合成油(40°C运动粘度为70mm2/s，100°C运动粘度为10mm2/s)基础油，升至最高炼制温度220°C，恒温5~lOmin，，加入PAO 10合成油400g ；(7)加入12.3g2, 6- 二叔丁基对甲苯酚、30g石墨、30g石膏、27g三聚氰胺氰尿酸盐、50g乙烯丙烯共聚物，均化制得成品润滑脂。所制得的润滑脂性能列于表1。
[0036]实施例3:
[0037]物料配比如下:
[0038](I)稠化剂 9.6%
[0039](2)基础油 86.4% (150BS 基础油)
[0040]⑶添加剂4%
[0041]操作步骤为:
[0042](I)将142g硬脂酸、11.6g硼酸加入到 1100gl50BS基础油(40°C运动粘度为600mm2/s, 100°C运动粘度为32mm2/s，凝点_10°C )中，加热搅拌至90°C升温溶解；⑵用120g热水溶解30.0g单水合氢氧化锂，作为一步碱加入到(I)中，控制反应温度88~98°C,反应40分钟；(3)95~98°C加入47g壬二酸，搅拌0.5小时；(4)将20.0g单水合氢氧化锂用90g热水溶解作为二步碱缓慢加入，加完后温度100°C，反应0.5小时；(5)升温至110°C，恒温40分钟；(6)加入480gl50BS油，升至最高炼制温度220°C，恒温5~1min,加入150BS油300g ； (7)加入13.2gN-苯基-α-萘胺、1g云母、20g 二氧化硅、9.6gPTFE、35.2g聚异丁烯，均化制得成品润滑脂。所制得的润滑脂性能列于表1。
[0043]实施例4:
[0044]物料配比如下:
[0045](I)稠化剂 12%
[0046](2)基础油 83% (A3 油 IlOOg, 150BS 油 250g)
[0047]⑶添加剂5%
[0048]操作步骤为:
[0049](I)将142g硬脂酸、27.6g水杨酸加入到800g石蜡基锂系列A3基础油中，加热搅拌至75~80°C升温溶解；(2)用130g热水溶解24.4g单水合氢氧化锂，作为一步碱加入到⑴中，控制反应温度88~98°C，反应40分钟；(3)95~98°C加入18.8g壬二酸，搅拌
0.5小时；⑷将17.4g单水合氢氧化锂用85g热水溶解作为二步碱缓慢加入,测试加完碱后温度为95°C，反应0.5小时；(5)升温至110~120°C，恒温I小时；(6)加入300g石蜡基锂系列A3油，升至最高炼制温度220°C，恒温5~lOmin，加入150BS油250g ； (7)加入8g2, 6-二叔丁基混合酚、48g二硫化钥、24g聚甲基丙烯酸酯，均化制得成品润滑脂。所制得的润滑脂性能列于表1。
[0050]实施例分析检验结果如表1所示。
[0051 ] 表1实施例1~3所得润滑脂性能评定结果
【权利要求】
1.一种烧结机弹性滑道专用润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分: (1)稠化剂7-12%； (2)基础油83-87% ； (3)添加剂4-6%;包括填料、增粘剂和抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂是采用C12-C18长链脂肪一元酸、C6-Cltl有机二元酸及小分子酸与单水合氢氧化锂反应制备的复合锂基润滑脂，其中C12-C18长链脂肪一元酸、C6-Cltl有机二元酸及小分子酸三种酸的摩尔比为(10~12):(2~5):(2 ~4)。
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于单水合氢氧化锂的摩尔过量率为2-20%。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油的40°C运动粘度为120-600mm2/s ;100°C运动粘度为 10-50mm2/s。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油的凝点不高于-10°C。
6.根据权利要求1所 述的组合物，其特征在于基础油为矿物油、合成油或两者配比的混合物。
7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于添加剂中填料为二硫化钥、石墨、三聚氰胺氰尿酸盐、云母、炭黑、钙粉、二氧化硅、PTFE、滑石粉、石膏中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于增粘剂是聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙烯丙烯共聚物、天然橡胶、石油浙青高分子化合物或混合物。
9.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于抗氧剂是二苯胺、二烷基二苯胺、N-苯基-α -萘胺的胺类抗氧剂或2，6-二叔丁基对甲苯酚、2，6-二叔丁基混合酚的酚类抗氧剂。
10.权利要求1所述的组合物制备烧结机弹性滑道用润滑脂的方法，其特征是以合成润滑脂量为100%计，在反应釜中将5%~9% C12-C18长链脂肪一元酸、0.4%~1.8%小分子酸和40~70%的基础油混合、搅拌加热，升温至70~100°C保持30~60分钟；用3_6倍量的水溶解1/5~3/5的单水合氢氧化锂,作为一步碱加入到反应爸中，反应30~60分钟；向体系中加入1%~3% C6-Cltl有机二元酸并搅拌均匀；用4-6倍量的水溶解2/5~4/5的单水合氢氧化锂，作为二步碱液滴加到反应爸中，控制反应温度90~100°C,恒温30~60分钟；升温至110~140°C恒温30-60分钟；加入5%~20%基础油升温，升至最高炼制温度210~220°C，恒温5~30分钟；加入余量基础油后得到基础脂；再加入抗氧剂、填料和增粘剂，分散均匀即得到烧结机弹性滑道专用润滑脂。
【文档编号】C10N30/10GK104164278SQ201410380369
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】李通, 董禄虎, 高艳青, 谷校英, 栗志彬 申请人:中国石油化工股份有限公司