1.本发明涉及润滑脂组合物，具体涉及一种多功能特种润滑脂组合物及制备方法。


背景技术：

2.装备制造业包括汽车、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，电气机械和器材制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业等。在装备制造业中组装、压装、配合工艺环节常使用装配润滑膏来增加装配效率或增强配件的防护，如轴承、滑轨、导轨、花键的安装和磨合，冲孔、冲压、冲模的润滑，螺纹、轴套、轴套紧固件的装配润滑等。
3.装配润滑膏不仅提供润滑作用，同时还具有防护作用，特殊工况下起到密封作用。装配润滑膏的质量直接影响到装备制造业的生产效率，同时关系到装备使用过程中的使用寿命。目前常用的装配润滑膏是以皂基或非皂基润滑脂为基础添加固体抗磨添加剂，常用的润滑脂类型有膨润土、磺酸钙、聚脲、复合锂等，固体抗磨剂有石墨、二硫化钼、碳酸钙等，在实际使用中表现出防卡咬性不强的问题。


技术实现要素：

4.本发明人发现，包含基础油、稠化剂(尤其是复合锂皂)和硅灰石的润滑脂组合物具有优异的防卡咬性能，可以提高润滑脂体系的抗冲击能力。
5.为此，本发明首先提供一种润滑脂组合物，包括基础油、稠化剂和硅灰石。研究发现，在本发明润滑脂体系中加入硅灰石可以显著提高防卡咬性能，能够提高润滑脂体系的抗冲击能力；同时这种润滑脂体系还具有优异的抗磨和耐热性能，防腐蚀性能也很稳定。
6.根据本发明实施例，所述润滑脂组合物中不含有除硅灰石之外的纤维材料。
7.根据本发明实施例，所述润滑脂组合物中不含有除硅灰石之外的辅助填料。
8.根据本发明实施例，所述润滑脂组合物中不含有除硅灰石之外的防卡咬剂。
9.根据本发明实施例，所述润滑脂组合物中还可含有添加剂，所述添加剂包括抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、增粘剂、防紫外线剂中的一种或几种的组合。
10.根据本发明一些实施例，所述润滑脂组合物由基础油、稠化剂和硅灰石组成。
11.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，硅灰石的重量百分含量为15.0
‑
30.0％；可选为20.0
‑
25.0％。研究发现，所述润滑脂组合物中硅灰石的含量在上述范围内可以保证优异的防卡咬性能。在一些实施例中，由于添加了硅灰石，这样可以在不必添加其它防卡咬剂的情况下仍可保持较佳的防卡咬性能。
12.根据本发明实施例，上述硅灰石的粒径≤100μ m，可选为45
‑
75μm。研究发现，该粒径范围内的硅灰石有助于进一步提高防卡咬剂性能。
13.根据本发明实施例，上述硅灰石(wollastonite)属于单链硅酸盐矿物，主要成分是ca3si3o9，可市售购得。
14.本发明人意外地发现，在上述润滑脂组合物中进一步加入海泡石后，通过硅灰石和海泡石的共同作用极显著地提高了润滑脂组合物的防卡咬性能，并极显著地提高了润滑
脂体系的抗冲击能力。相对于仅添加硅灰石或海泡石的润滑脂组合物，极压性能可分别提高10％和20％。
15.为此，本发明还提供另一种润滑脂组合物，是在上述润滑脂组合物中添加海泡石而制成。具体而言，一种润滑脂组合物，包括基础油、稠化剂、硅灰石和海泡石。
16.进一步研究发现，上述润滑脂组合物中，海泡石和硅灰石的重量比在(3.0
‑
10.0)∶(15.0
‑
30.0)时能够发挥极为优异的防卡咬性能和抗冲击性能。
17.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物中，海泡石和硅灰石的重量比可选为(5.0
‑
8.0)∶(20.0
‑
25.0)。
18.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物中，硅灰石和海泡石的重量比具体可选为3.0∶20.0、3.0∶15.0、4.0∶18.0、10.0∶15.0、10.0∶30.0、3.0∶30.0、5.0∶20.0、6.0∶20.0、8.0∶20.0、3.0∶25.0、4.0∶25.0、5.0∶25.0、8.0∶25.0、3.0∶24.0、4.0∶22.0、4.0∶23.0或5.0∶21.0。
19.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，海泡石的重量百分含量为3
‑
10％；可选为5.0
‑
8.0％。
20.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，硅灰石和海泡石的重量之和的含量为18.0
‑
40.0％。
21.根据本发明实施例，上述海泡石的粒径为10
‑
100μm，可选为25
‑
60μ m。研究发现，该粒径范围内的海泡石有助于进一步提高防卡咬剂性能。
22.根据本发明实施例，上述海泡石(sepiolite)是一种纤维状的含水硅酸镁，有悬浮剂和防沉降剂的作用，可市售购得。
23.另外，还研究发现，在上述润滑脂组合物中进一步加入海泡石后，还可显著改善润滑脂体系的安定性，延长使用寿命，达到长效防护的目的。
24.根据本发明一些实施例，所述润滑脂组合物，由基础油、稠化剂、硅灰石和海泡石组成。
25.为了进一步提高防紫外线性能，实现长效防护，上述润滑脂组合物中还含有防紫外线剂。
26.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，所述防紫外线剂的重量百分含量为5
‑
15％；可选为6.0
‑
10.0％。在该含量范围内可以实现理想的防紫外线性能。
27.根据本发明实施例，所述防紫外线剂选自金属氧化物紫外线反射剂、苯并三唑类紫外线吸收剂中的一种或几种的组合。在一些具体实施例中，所述防紫外线剂由紫外线反射剂和紫外线吸收剂按重量比(1
‑
2)∶(2
‑
1)组成，可选重量比为1∶1、2∶1或1∶2。这样能够取得更佳的防紫外线效果，优异防腐蚀性能，使润滑脂组合物的使用寿命更长。
28.根据本发明实施例，所述金属氧化物紫外线反射剂可选自氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化铈等中的一种或多种的组合。
29.根据本发明实施例，所述苯并三唑类紫外线吸收剂可选自1，2，3
‑
苯并三氮唑、2
‑
(2
’‑
羟基
‑5’‑
辛苯基)
‑
苯并三唑、2
‑
(2
’‑
羟基
‑3’‑
叔丁基
‑5’‑
甲基苯基)苯并三氮唑、2，2
’‑
亚甲基双(4
‑
叔丁基
‑6‑
苯并三唑苯酚)等中的一种或多种的组合。
30.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物中还含有增粘剂。
31.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，所述增粘剂的重量百分
含量为10
‑
20％；可选为10.0
‑
15.0％。在该含量范围内可以获得理想的粘附性。
32.在一些具体实施例中，所述增粘剂为聚异丁烯，优选其分子量10000
‑
80000。研究发现，在本发明润滑脂组合物体系中选用这种高分子聚异丁烯可以获得优异的粘附性、热安定性和紫外线稳定性，提高润滑脂组合物长时间使用中的粘附性能。
33.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物中还含有抗氧剂。
34.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，所述抗氧剂的重量百分含量为1
‑
5％；可选为1.0
‑
3.0％。在该含量范围内可以获得理想的抗氧性能。
35.根据本发明实施例，所述抗氧剂可选自苯胺、萘胺的一种或两种的组合。具体地，抗氧剂可选自烷基化二苯胺、n
‑
苯基
‑
α萘胺中的一种或两种的组合。
36.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物中还含有防锈剂。
37.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，所述防锈剂的重量百分含量为1
‑
5％；可选为1.0
‑
3.0％。在该含量范围内可以获得理想的防锈性能。
38.根据本发明实施例，所述防锈剂可选自磺酸盐或羧酸的一种或两种的组合。具体地，所述防锈剂可选自十二烯基丁二元酸、石油磺酸钡、十六烯基丁二酸、二壬基萘磺酸钡、十八烯基丁二酸中的一种或几种的组合。
39.在一些实施例中，所述防锈剂为十二烯基丁二酸与石油磺酸钡。
40.在一些实施例中，所述防锈剂为二壬基萘磺酸钡与十八烯基丁二酸。
41.根据本发明实施例，所述稠化剂可选自脂肪酸与二元酸的组合物，脂肪酸与无机酸的组合物中的一种或几种；所述稠化剂优选为二元酸复合锂皂。
42.根据本发明实施例，所述二元酸复合锂皂由脂肪酸、氢氧化锂与二元酸或无机酸复合反应而制成，可按现有技术方法制备，也可市售购得。其中，脂肪酸可选自12
‑
羟基硬脂酸；二元酸可选自己二酸、壬二酸、癸二酸、十二碳二元酸中的一种或多种的组合，无机酸可选自硼酸、水杨酸、对羟基苯甲酸中的一种或多种的组合。
43.根据本发明实施例，所述复合锂皂选自12
‑
羟基硬脂酸一己二酸体系、12
‑
羟基硬脂酸一壬二酸体系、12一羟基硬脂酸一癸二酸体系、12
‑
羟基硬脂酸一十二碳二元酸体系、12一羟基硬脂酸一硼酸
‑
水杨酸体系、12
‑
羟基硬脂酸一硼酸
‑
对羟基苯甲酸体系、12一羟基硬脂酸一癸二酸一硼酸体系等。
44.根据本发明实施例，以所述润滑脂组合物总重量为基准，稠化剂的重量百分含量为3
‑
10％；可选为4.0
‑
8.0％。
45.根据本发明实施例，所述基础油为烷基萘，优选其40℃运动粘度为140.0
‑
200.0mm2/s。研究发现，在本发明润滑脂组合物体系中选用这种黏度的烷基萘，一方面表现出优异的抗水、抗氧化性能，另一方对防锈剂和抗氧剂具有突出的分散和协同补强作用。
46.根据本发明实施例润滑脂组合物，含有基础油；以所述润滑脂组合物总重量为基准，还含有如下重量百分含量的组分：
47.稠化剂3.0
‑
10.0％硅灰石15.0
‑
30.0％海泡石3.0
‑
10.0％防紫外线剂5.0
‑
15.0％增粘剂10.0
‑
20.0％
抗氧剂1.0
‑
4.0％防锈剂1.0
‑
4.0％。
48.根据本发明实施例润滑脂组合物，含有基础油；以所述润滑脂组合物总重量为基准，可选地还含有如下重量百分含量的组分：
49.稠化剂4.0
‑
8.0％硅灰石20.0
‑
25.0％海泡石5.0
‑
8.0％防紫外线剂6.0
‑
10.0％增粘剂10.0
‑
15.0％抗氧剂1.0
‑
3.0％防锈剂1.0
‑
3.0％。
50.实验表明，上述配方的润滑脂组合物具有优异的防卡咬、粘附性、防紫外线和长效防护性能，综合性能得以显著改善，尤其适于装配制造过程中零部件的润滑装配与长效防护。
51.根据本发明实施例，当各成分及用量确定后可用基础油调整所述润滑脂组合物的总量为100％。
52.本发明还包括上述润滑脂组合物在零部件装配过程中的应用，尤其是装备制造业零部件。
53.本发明上述润滑脂组合物可用于零部件尤其是装备制造过程中零部件的轴承、滑轨、花键等的安装磨合，螺纹、轴套、轴套紧固件的装配润滑以及其他相关配件的防护。
54.本发明上述润滑脂组合物可以增加装备制造业零部件装配过程中的润滑，提高装配效率，在装备使用过程中有效防止卡咬现象的发生，延长装备使用寿命。
55.具体地，本发明所述的装备制造业包括汽车、轨道交通、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，电气机械和器材制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业等。
56.本发明中，上述润滑脂组合物可采用本领域常规方法制备。
57.根据本发明实施例，上述润滑脂组合物的制备方法包括：提供稠化剂；将基础油和稠化剂投入釜中，搅拌升温；当温度达到80
‑
120℃时加入其它组分(例如硅灰石、海泡石、抗氧剂、防紫外线剂、防锈剂、增黏剂)；搅拌均匀(例如20
‑
30min)后，经过均质、脱气工艺即可出釜、灌装成品。
58.基于上述研究，本发明还提供一种防卡咬组合物，由硅灰石和海泡石组成，其中，海泡石和硅灰石的重量比在(3.0
‑
10.0)∶(15.0
‑
30.0)，可选为(5.0
‑
8.0)∶(20.0
‑
25.0)，具体可选为3.0∶20.0、3.0∶15.0、4.0∶18.0、10.0∶15.0、10.0∶30.0、3.0∶30.0、5.0∶20.0、6.0∶20.0、8.0∶20.0、3.0∶25.0、4.0∶25.0、5.0∶25.0、8.0∶25.0、3.0∶24.0、4.0∶22.0、4.0∶23.0或5.0∶21.0。将该防卡咬组合物应用到润滑脂组合物中尤其是含有基础油和稠化剂的润滑脂组合物中，能够发挥极为优异的防卡咬性能和抗冲击性能。由此，润滑脂组合物中就可以不必添加其它防卡咬剂了。
59.本发明还提供硅灰石或上述防卡咬组合物在制备润滑脂组合物中的应用，尤其是在提高润滑脂组合物防卡咬性能和/或抗冲击性能方面的应用。
60.本发明实施例润滑脂组合物具有优异的防卡咬性能，采用sh/t 0202测试，极压性
能(四球机法)p
d
值可高达4904n。
61.本发明实施例润滑脂组合物具有优异的粘附性能，采用sh/t 0643和din 51807
‑
1测试，喷雾失重可低至20％以下，耐水性能可优于1级。
62.本发明实施例润滑脂组合物具有优异的防紫外线老化性能，采用sh/t0325测试，500h氧化安定性的压力降可低至60kpa以下。
63.本发明实施例润滑脂组合物具有优异的防护性能，采用sh/t0081测试，盐雾a级的防护时间可高达1000h以上。
具体实施方式
64.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
65.以下硅灰石粒径为45
‑
100μm；以下海泡石粒径为10
‑
100μm。
66.以下润滑脂组合物的制备方法，首先将稠化剂投入釜中，搅拌升温，当温度达到120℃时加入其它组分，搅拌20min即可。
67.实施例1
68.本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
69.稠化剂3.0％硅灰石30.0％海泡石10.0％防紫外线剂6.0％增粘剂10.0％抗氧剂1.0％防锈剂1.0％基础油39.0％
70.本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；防紫外线剂为氧化铝和2
‑
(2
’‑
羟基
‑5’‑
辛苯基)
‑
苯并三唑，二者重量比为1∶1；增粘剂为聚异丁烯，分子量10000；抗氧剂为烷基化二苯胺；防锈剂为十二烯基丁二元酸；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
71.实施例2
72.本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
73.稠化剂4.0％硅灰石25.0％海泡石8.0％防紫外线剂9.0％增粘剂12.0％抗氧剂2.0％防锈剂2.0％基础油38.0％
74.本实施例中，所述稠化剂为十二羟基硬脂酸、壬二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、壬二酸重量比为3.2∶1；防紫外线剂为氧化锌与1，2，3
‑
苯并三氮唑，二者重量比1∶2；增粘剂为聚异丁烯，分子量80000；抗氧剂为烷基化二苯胺，防锈剂为石油磺酸钡；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为200.0mm2/s。
75.实施例3
76.本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
77.稠化剂6.0％硅灰石20.0％海泡石5.0％防紫外线剂10.0％增粘剂15.0％抗氧剂3.0％防锈剂3.0％基础油38.0％
78.本实施例中，所述稠化剂为十二羟基硬脂酸、癸二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、癸二酸重量比为3∶1；防紫外线剂为氧化钛与2
‑
(2
’‑
羟基
‑3’‑
叔丁基
‑5’‑
甲基苯基)苯并三氮唑，二者重量比2∶1；增粘剂为聚异丁烯，分子量60000；抗氧剂为n
‑
苯基
‑
α萘胺；防锈剂为十六烯基丁二酸；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为180.0mm2/s。
79.实施例4
80.本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
81.稠化剂8.0％硅灰石20.0％海泡石5.0％防紫外线剂5.0％增粘剂14.0％抗氧剂4.0％防锈剂4.0％基础油40.0％
82.本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、十二碳二元酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、十二碳二元酸重量比为2.6∶1；防紫外线剂为氧化锌、氧化钛和2，2
’‑
亚甲基双(4
‑
叔丁基
‑6‑
苯并三唑苯酚)，三者重量比1∶1∶2；增粘剂为聚异丁烯，分子量50000；抗氧剂为n
‑
苯基
‑
α萘胺，防锈剂为二壬基萘磺酸钡；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为160.0mm2/s。
83.实施例5
84.本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0085][0086][0087]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、硼酸、水杨酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、硼酸、水杨酸重量比为16∶1∶4；防紫外线剂为氧化钛、氧化铈和1，2，3
‑
苯并三氮唑与2
‑
(2
’‑
羟基
‑5’‑
辛苯基)
‑
苯并三唑，三者重量比1∶1∶1；增粘剂为聚异丁烯，分子量30000；抗氧剂为n
‑
苯基
‑
α萘胺与烷基化二苯胺，二者重量比1∶1；防锈剂为十二烯基丁二酸与石油磺酸钡，二者重量比1∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0088]
实施例6
[0089]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0090]
稠化剂5.0％硅灰石18.0％海泡石4.0％防紫外线剂8.0％增粘剂20.0％抗氧剂3.0％防锈剂3.0％基础油39.0％
[0091]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、硼酸、对羟基苯甲酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、硼酸、对羟基苯甲酸重量比为16∶1∶4；防紫外线剂为氧化铝、氧化锌、氧化钛、1，2，3
‑
苯并三氮唑、2，2
’‑
亚甲基双(4
‑
叔丁基
‑6‑
苯并三唑苯酚)和2
‑
(2
’‑
羟基
‑5’‑
辛苯基)
‑
苯并三唑，五者重量比为1∶1∶1∶1∶1∶1；增粘剂为聚异丁烯，分子量20000；抗氧剂为n
‑
苯基
‑
α萘胺与烷基化二苯胺，二者重量比1∶1；防锈剂为二壬基萘磺酸钡与十八烯基丁二酸，二者重量比1∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为200.0mm2/s。
[0092]
实施例7
[0093]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0094]
稠化剂10.0％硅灰石20.0％海泡石5.0％基础油65.0％
[0095]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0096]
实施例8
[0097]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0098]
稠化剂8.0％硅灰石25.0％海泡石3.0％基础油64.0％
[0099]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0100]
实施例9
[0101]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0102]
稠化剂10.0％硅灰石20.0％基础油70.0％
[0103]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0104]
实施例10
[0105]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0106]
稠化剂10.0％硅灰石25.0％基础油65.0％
[0107]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0108]
对比例1
[0109]
市售1号复合锂基型防护脂。
[0110]
对比例2
[0111]
市售0号复合锂基型防护脂。
[0112]
对比例3
[0113]
本实施例提供一种润滑脂组合物，配方如下：
[0114]
稠化剂10.0％海泡石5.0％基础油85.0％
[0115]
本实施例中，稠化剂为十二羟基硬脂酸、己二酸与氢氧化锂复合反应而制成，十二羟基硬脂酸、己二酸重量比为4∶1；基础油为烷基萘，其40℃运动粘度为140.0mm2/s。
[0116]
实验例
[0117]
对实施例1
‑
10和对比例1
‑
3得到的润滑脂进行性能测试(测试结果见表1)。
[0118][0119]
表1结果表明，在包含基础油和稠化剂的体系中，单独添加海泡石基本无防卡咬性能或略有防卡咬性能，而单独添加硅灰石可以显著提高防卡咬性能，能够提高润滑脂体系的抗冲击能力；当共同添加硅灰石和海泡石后，在二者的共同作用极显著地提高了润滑脂组合物的防卡咬性能，并极显著地提高了润滑脂体系的抗冲击能力。另外，在此基础上进一
步添加抗氧剂、防紫外线剂、防锈剂和增黏剂获得优异的防卡咬、粘附性、防紫外线和长效防护性能，综合性能得以显著改善。
[0120]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。