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CN108728223A - 一种含有铸石的润滑油及其制备方法 - Google Patents

一种含有铸石的润滑油及其制备方法 Download PDF

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CN108728223A CN201810697476.3A CN201810697476A CN108728223A CN 108728223 A CN108728223 A CN 108728223A CN 201810697476 A CN201810697476 A CN 201810697476A CN 108728223 A CN108728223 A CN 108728223A
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Abstract

本发明提供一种含有铸石的润滑油及其制备方法，由以下成分制备而成：矿物基础油、铸石、改性锆英石、丁二酸二甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、氨基甲酸甲酯、硼酸盐、油酸三乙胺、摩擦助剂和表面活性剂。本发明制备的润滑油具有良好的抗磨性、抗锈蚀性、热稳定性、抗泡性，密封适应性能好、具有较高清洁度，能满足高强度机械设备对润滑油的要求，润滑油本身具有较强附着力，以使油不易快速流失，并且本发明制备方法简单、便于工业化生产、成本低，克服了传统润滑油氧化稳定性差的缺点，具有更好的稳定性。

Description

一种含有铸石的润滑油及其制备方法
技术领域
本发明属于润滑油制作技术领域，具体涉及一种含有铸石的润滑油及其制备方法。
背景技术
润滑油是指用在各种类型汽车传动、机械设备、精密仪器上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。作润滑剂用的油(如石油的蒸馏物或脂肪质)；涂在机器轴承或者人体某个部位等运动部分表面的油状液体。有减少摩擦、避免发热、防止机器磨损以及医学用途等作用。一般是分馏石油的产物，也有从动植物油中提炼的。
公开号为CN103740436A的中国专利文献公开了一种纳米石墨润滑油，按质量份数组成为：650SN基础油60-70份，250BS基础油10-12 份，150BS基础油18-23份，清净剂1.5-2.5份，分散剂2-2.5份，极压抗磨剂0.5-1.2份，防锈剂0.6-0.8份，抗氧剂0.3-0.6份，降凝剂0.1-0.15份，抗泡沫剂20-80ppm，增粘剂5-9份，抗氧抗腐剂0.6-0.8份，粘度指数改进剂3-5份，破乳剂0.1-0.2份，纳米石墨0.1-1份，纳米ZrO210-15份。 但由于纳米材料的比表面积大，容易团聚，而且纳米石墨的油溶性较差，导致纳米石墨在油相里面很难分散，难以起到应有的效果。
公开号为CN104450020A，公开了一种抗极压耐磨型长效润滑油组合物及其制备方法，以质量百分比计，原料组成为：复合抗氧剂0.5-5%；改性纳米石墨0.1-10%；离子液体0.5-30%；复合清净分散剂0.1-20%；氟硅油0.5-30%；合成基础油余量。制备方法：1)将合成基础油、氟硅油、离子液体按所述的质量分数混合后，得到稠化调和油；2)将复合抗氧剂和复合清净分散剂与步骤1)得到的稠化调合油混合，50～70℃下搅拌调合30～90min，得到分散调合油；3)将改性纳米石墨与步骤2)得到的分散调合油混合后，40～60℃下搅拌调合30～60min，得到抗极压耐磨型长效润滑油组合物。该现有技术具有原材料的成本较高、制备工艺复杂且困难的缺点，因此并不适合工业化大规模生产制造。
综上所述，因此，需要一种更好的润滑油，来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有铸石的润滑油及其制备方法，本发明制备的润滑油具有良好的抗磨性、抗锈蚀性、热稳定性、抗泡性，密封适应性能好、具有较高清洁度，能满足高强度机械设备对润滑油的要求，润滑油本身具有较强附着力，以使油不易快速流失，并且本发明制备方法简单、便于工业化生产、成本低，克服了传统润滑油氧化稳定性差的缺点，具有更好的稳定性。
本发明提供了如下的技术方案：
一种含有铸石的润滑油，包括以下重量份的原料：矿物基础油15-22份、铸石11-17份、改性锆英石6-9份、丁二酸二甲酯5-9份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、聚乙烯醇3-7份、氨基甲酸甲酯3-6份、硼酸盐4-7份、油酸三乙胺6-10份、摩擦助剂4-7份和表面活性剂3-6份。
优选的，所述润滑油包括以下重量份的原料：矿物基础油18-22份、铸石11-15份、改性锆英石7-9份、丁二酸二甲酯5-8份、壬基酚聚氧乙烯醚6-8份、聚乙烯醇4-7份、氨基甲酸甲酯3-5份、硼酸盐4-6份、油酸三乙胺8-10份、摩擦助剂5-7份和表面活性剂3-5份。
优选的，所述润滑油包括以下重量份的原料：矿物基础油21份、铸石14份、改性锆英石8份、丁二酸二甲酯7份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、聚乙烯醇5份、氨基甲酸甲酯4份、硼酸盐5份、油酸三乙胺9份、摩擦助剂6份和表面活性剂4份。
一种含有铸石的润滑油的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将铸石导入球磨机中球磨3-5h，再置于800-900℃下熔融，冷却后，再兑入矿物基础油和聚乙烯醇，进行湿磨1-2h，球磨结束后，利用超声波振荡分散10-15min，制成纳米悬浮液；
b、将丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯和壬基酚聚氧乙烯醚导入反应釜中，在58-62℃下加热至完全熔化，再加入硼酸盐，搅拌反应0.4-0.6h，冷却至常温后，得到混合物一；
c、将纳米悬浮液与混合物一混合，搅拌均匀，再加入改性锆英石和油酸三乙胺，置于46-50℃下，以100-120r/min的转速搅拌反应0.5-0.6h，反应结束后，保温得到混合物二；
d、将混合物二、摩擦助剂和表面活性剂混合，在160-180r/min的转速下搅拌混合0.8-1h，即可得到成品。
优选的，所述步骤b的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠按质量比2:1:1:2混合而成。
优选的，所述步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在55-60℃下搅拌反应10-12min，然后加入纳米锆英石，在超声、78-82℃的水浴加热下分散1.2-1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680-720℃下煅烧3.5-4h，即可得到改性纳米锆英石。
优选的，所述步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在58℃下搅拌反应10min，然后加入纳米锆英石，在超声、80℃的水浴加热下分散1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680℃下煅烧3.5h，即可得到改性纳米锆英石。
优选的，所述步骤c的油酸三乙胺的制备方法为：将油酸和三乙醇胺混合，在90℃下搅拌反应28min，冷却至室温后，即可得到油酸三乙醇胺。
优选的，所述步骤d的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯按质量比1:2混合而成。
优选的，所述步骤d的表面活性剂为司苯-60和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比2:3混合而成。
本发明的有益效果是：
本发明制备的润滑油具有良好的抗磨性、抗锈蚀性、热稳定性、抗泡性，密封适应性能好、具有较高清洁度，能满足高强度机械设备对润滑油的要求，润滑油本身具有较强附着力，以使油不易快速流失，并且本发明制备方法简单、便于工业化生产、成本低，克服了传统润滑油氧化稳定性差的缺点，具有更好的稳定性。
本发明中的铸石原料，来源广泛，一般的天然岩石中均含有，因此可以降低一定的成本，而铸石经高温熔融后，可形成晶粒细微且致密的材料，该材料耐磨性能优异，并且成本远远小于惨痛的耐磨材料，如氧化铝、碳化硅等。
本发明中的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠的配比，以上成分在该比例下，协同本发明中的丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯，具有很好的助溶能力，从而提高各成分的分散性能，还可有效地提高成品油对高温积碳、漆膜的清净性能，减少油品的高温沉积物生成，提升了油品的高温抗氧化能力，辅以减磨抗磨能力，使成品油的清洁分散效果好，可显著地增强润滑油的抗磨性能，延长了润滑油的使用时间。
本发明中的改性锆英石，与铸石的协同作用，进一步提升成品润滑油的耐磨抗磨性能，并且经过有机溶剂的改性处理后，其分散性更佳。
本发明中的油酸三乙胺可在一定程度上调节成品润滑油的pH值，使其提高抗氧化能力。
本发明中的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯的配比，在该比例下，可以有效提高分散性能，克服了传统润滑油长期储存过程中发生团聚、分散性能较差、使用过程中团聚难清洁等问题。
具体实施方式
实施例1
一种含有铸石的润滑油，包括以下重量份的原料：矿物基础油22份、铸石17份、改性锆英石6份、丁二酸二甲酯9份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、聚乙烯醇3份、氨基甲酸甲酯6份、硼酸盐7份、油酸三乙胺6份、摩擦助剂7份和表面活性剂6份。
一种含有铸石的润滑油的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将铸石导入球磨机中球磨5h，再置于800℃下熔融，冷却后，再兑入矿物基础油和聚乙烯醇，进行湿磨2h，球磨结束后，利用超声波振荡分散10min，制成纳米悬浮液；
b、将丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯和壬基酚聚氧乙烯醚导入反应釜中，在62℃下加热至完全熔化，再加入硼酸盐，搅拌反应0.4h，冷却至常温后，得到混合物一；
c、将纳米悬浮液与混合物一混合，搅拌均匀，再加入改性锆英石和油酸三乙胺，置于50℃下，以100r/min的转速搅拌反应0.6h，反应结束后，保温得到混合物二；
d、将混合物二、摩擦助剂和表面活性剂混合，在180r/min的转速下搅拌混合1h，即可得到成品。
步骤b的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠按质量比2:1:1:2混合而成。
步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在60℃下搅拌反应12min，然后加入纳米锆英石，在超声、82℃的水浴加热下分散1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680℃下煅烧4h，即可得到改性纳米锆英石。
步骤c的油酸三乙胺的制备方法为：将油酸和三乙醇胺混合，在90℃下搅拌反应28min，冷却至室温后，即可得到油酸三乙醇胺。
步骤d的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯按质量比1:2混合而成。
步骤d的表面活性剂为司苯-60和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比2:3混合而成。
实施例2
一种含有铸石的润滑油，包括以下重量份的原料：矿物基础油18份、铸石11份、改性锆英石7份、丁二酸二甲酯5份、壬基酚聚氧乙烯醚8份、聚乙烯醇7份、氨基甲酸甲酯5份、硼酸盐6份、油酸三乙胺8份、摩擦助剂7份和表面活性剂3份。
一种含有铸石的润滑油的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将铸石导入球磨机中球磨3h，再置于900℃下熔融，冷却后，再兑入矿物基础油和聚乙烯醇，进行湿磨2h，球磨结束后，利用超声波振荡分散15min，制成纳米悬浮液；
b、将丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯和壬基酚聚氧乙烯醚导入反应釜中，在62℃下加热至完全熔化，再加入硼酸盐，搅拌反应0.6h，冷却至常温后，得到混合物一；
c、将纳米悬浮液与混合物一混合，搅拌均匀，再加入改性锆英石和油酸三乙胺，置于50℃下，以100r/min的转速搅拌反应0.6h，反应结束后，保温得到混合物二；
d、将混合物二、摩擦助剂和表面活性剂混合，在160r/min的转速下搅拌混合0.8h，即可得到成品。
步骤b的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠按质量比2:1:1:2混合而成。
步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在60℃下搅拌反应10min，然后加入纳米锆英石，在超声、82℃的水浴加热下分散1.2h，反应结束后，冷却至常温，置于720℃下煅烧4h，即可得到改性纳米锆英石。
步骤c的油酸三乙胺的制备方法为：将油酸和三乙醇胺混合，在90℃下搅拌反应28min，冷却至室温后，即可得到油酸三乙醇胺。
步骤d的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯按质量比1:2混合而成。
步骤d的表面活性剂为司苯-60和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比2:3混合而成。
实施例3
一种含有铸石的润滑油，包括以下重量份的原料：矿物基础油21份、铸石14份、改性锆英石8份、丁二酸二甲酯7份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、聚乙烯醇5份、氨基甲酸甲酯4份、硼酸盐5份、油酸三乙胺9份、摩擦助剂6份和表面活性剂4份。
一种含有铸石的润滑油的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将铸石导入球磨机中球磨5h，再置于800℃下熔融，冷却后，再兑入矿物基础油和聚乙烯醇，进行湿磨2h，球磨结束后，利用超声波振荡分散15min，制成纳米悬浮液；
b、将丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯和壬基酚聚氧乙烯醚导入反应釜中，在58℃下加热至完全熔化，再加入硼酸盐，搅拌反应0.6h，冷却至常温后，得到混合物一；
c、将纳米悬浮液与混合物一混合，搅拌均匀，再加入改性锆英石和油酸三乙胺，置于46℃下，以120r/min的转速搅拌反应0.6h，反应结束后，保温得到混合物二；
d、将混合物二、摩擦助剂和表面活性剂混合，在160r/min的转速下搅拌混合1h，即可得到成品。
步骤b的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠按质量比2:1:1:2混合而成。
步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在58℃下搅拌反应10min，然后加入纳米锆英石，在超声、80℃的水浴加热下分散1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680℃下煅烧3.5h，即可得到改性纳米锆英石。
步骤c的油酸三乙胺的制备方法为：将油酸和三乙醇胺混合，在90℃下搅拌反应28min，冷却至室温后，即可得到油酸三乙醇胺。
步骤d的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯按质量比1:2混合而成。
步骤d的表面活性剂为司苯-60和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比2:3混合而成。
对比例1
采用现有技术中的普通润滑油进行检测对比。
检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：
表一：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
运动粘度（100℃，mm2/s） 13.9 13.8 14.5 12.8
闪点（℃） 223 218 225 216
低温运动粘度（mps·s，-35℃） 5536 5487 5495 5361
倾点（℃） -45 -45 -46 -42
水分含量（%） 无 无 无 无
机械杂质（%） 0.002 0.003 0.002 0.007
SRV磨损直径（mm） 0.24 0.26 0.22 0.51
PB（N） 686 691 698 625
摩擦系数μ 0.052 0.055 0.051 0.072
由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含有铸石的润滑油，其特征在于，包括以下重量份的原料：矿物基础油15-22份、铸石11-17份、改性锆英石6-9份、丁二酸二甲酯5-9份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、聚乙烯醇3-7份、氨基甲酸甲酯3-6份、硼酸盐4-7份、油酸三乙胺6-10份、摩擦助剂4-7份和表面活性剂3-6份。
2.根据权利要求1所述的一种含有铸石的润滑油，其特征在于，所述润滑油包括以下重量份的原料：矿物基础油18-22份、铸石11-15份、改性锆英石7-9份、丁二酸二甲酯5-8份、壬基酚聚氧乙烯醚6-8份、聚乙烯醇4-7份、氨基甲酸甲酯3-5份、硼酸盐4-6份、油酸三乙胺8-10份、摩擦助剂5-7份和表面活性剂3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种含有铸石的润滑油，其特征在于，所述润滑油包括以下重量份的原料：矿物基础油21份、铸石14份、改性锆英石8份、丁二酸二甲酯7份、壬基酚聚氧乙烯醚7份、聚乙烯醇5份、氨基甲酸甲酯4份、硼酸盐5份、油酸三乙胺9份、摩擦助剂6份和表面活性剂4份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
a、将铸石导入球磨机中球磨3-5h，再置于800-900℃下熔融，冷却后，再兑入矿物基础油和聚乙烯醇，进行湿磨1-2h，球磨结束后，利用超声波振荡分散10-15min，制成纳米悬浮液；
b、将丁二酸二甲酯、氨基甲酸甲酯和壬基酚聚氧乙烯醚导入反应釜中，在58-62℃下加热至完全熔化，再加入硼酸盐，搅拌反应0.4-0.6h，冷却至常温后，得到混合物一；
c、将纳米悬浮液与混合物一混合，搅拌均匀，再加入改性锆英石和油酸三乙胺，置于46-50℃下，以100-120r/min的转速搅拌反应0.5-0.6h，反应结束后，保温得到混合物二；
d、将混合物二、摩擦助剂和表面活性剂混合，在160-180r/min的转速下搅拌混合0.8-1h，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤b的硼酸盐为氮化硼、硼酸钙、四硼酸钾和过硼酸钠按质量比2:1:1:2混合而成。
6.根据权利要求4所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在55-60℃下搅拌反应10-12min，然后加入纳米锆英石，在超声、78-82℃的水浴加热下分散1.2-1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680-720℃下煅烧3.5-4h，即可得到改性纳米锆英石。
7.根据权利要求6所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤c的改性锆英石的制备方法为：将硬脂酸、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基硫醇和3-巯丙基三乙氧基硅烷加入到二氯甲烷中，在58℃下搅拌反应10min，然后加入纳米锆英石，在超声、80℃的水浴加热下分散1.5h，反应结束后，冷却至常温，置于680℃下煅烧3.5h，即可得到改性纳米锆英石。
8.根据权利要求4所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤c的油酸三乙胺的制备方法为：将油酸和三乙醇胺混合，在90℃下搅拌反应28min，冷却至室温后，即可得到油酸三乙醇胺。
9.根据权利要求4所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤d的摩擦助剂为甘油单棕榈酸酯和甘油单油酸酯按质量比1:2混合而成。
10.根据权利要求4所述的一种含有铸石的润滑油的制备方法，其特征在于，所述步骤d的表面活性剂为司苯-60和聚氧乙烯十二烷基醚按质量比2:3混合而成。
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