專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改進(jìn)的防銹和耐磨損性能的潤(rùn)滑脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的防銹和耐磨損性能的潤(rùn)滑脂組合物。
極限壓力潤(rùn)滑脂具有許多用途，因?yàn)槠渚哂辛己玫哪湍p性以及抗負(fù)荷能力，例如用于汽車(chē)的軸承和齒輪、鋼鐵、軌道和各種其它工業(yè)機(jī)械設(shè)備上。
一般來(lái)說(shuō)，典型的極限壓力潤(rùn)滑脂組合物包括各種類(lèi)型的潤(rùn)滑脂、添加劑例如硫化烯烴、硫化油脂、硫-磷基極限壓力劑、油制品、二硫化鉬、有機(jī)鉬化合物、鉛化合物和二硫代磷酸鋅。
近來(lái)的技術(shù)已經(jīng)公開(kāi)了含有硫代硫酸鈉的潤(rùn)滑脂組合物，其具有良好的極限壓力性能在日本公開(kāi)專(zhuān)利3-131690、日本公開(kāi)專(zhuān)利11-35965和美國(guó)專(zhuān)利4,923,625中已經(jīng)公開(kāi)。
但是，在這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，耐磨損性不能令人滿(mǎn)意，并且更進(jìn)一步存在生銹的可能，這是因?yàn)榱虼蛩徕c具有吸濕性能。具體來(lái)說(shuō)，由于在含有大量水的條件下，使鋼設(shè)備和糧食機(jī)器的軸承和齒輪潤(rùn)滑，這樣會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品生銹而且容易產(chǎn)生與潤(rùn)滑相關(guān)的問(wèn)題。
所以，非常需要提供一種潤(rùn)滑脂組合物，其中含有硫代硫酸鈉的潤(rùn)滑脂組合物的極限壓力性能保持良好，同時(shí)能抑制鐵銹的產(chǎn)生并且也改進(jìn)抗磨損性。
本發(fā)明提供一種含有基礎(chǔ)油和增稠劑的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，該潤(rùn)滑脂中附加含有0.05wt％-30wt％的硫代硫酸鈉和至少0.1wt％的一種或多種選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的添加劑(A)。
在優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物更進(jìn)一步含有至少0.1wt％的苯并三唑化合物(B)。
在根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物中，增稠劑可以是如尿素化合物、鋰皂、鋰復(fù)合皂和鋁復(fù)合皂的試劑，其可以單獨(dú)或混合使用。除了具有尿素鍵的化合物之外，尿素化合物本質(zhì)上可以是含有尿素鍵和尿烷鍵的化合物。可以便利地使用雙脲、三脲和/或四脲增稠劑。也可以便利地使用脲亞氨化合物作為增稠劑。
在本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案中，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，使用2-35wt％的增稠劑。
根據(jù)本發(fā)明使用的基礎(chǔ)油可以是植物油、礦物油和合成油例如酯油、醚油和烴油。
根據(jù)本發(fā)明使用的硫代硫酸鈉可以是Na2S2O3(無(wú)水的)或者Na2S2O3·5H2O(五水合物)，或其混合物。也可以使用含有硫代硫酸鈉的商業(yè)添加劑(例如Desilube 88，Desilube Technology Incorporated，USA)。
以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，優(yōu)選添加硫代硫酸鈉用量的范圍是0.2wt％-20wt％，更優(yōu)選的范圍是0.2wt％-10wt％，更優(yōu)選的范圍是0.2wt％-8wt％和最優(yōu)選的范圍是0.5wt％-6wt％。
以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，優(yōu)選地，選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的一種或多種添加劑(A)，每種用量的范圍是0.1wt％-5wt％，更優(yōu)選范圍是0.2wt％-3wt％。
以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，優(yōu)選苯并三唑(B)用量的范圍是0.1wt％-5wt％，更優(yōu)選的范圍是0.2wt％-3wt％。
當(dāng)上述添加劑(A)的量少于0.1wt％時(shí)，防銹作用不夠，當(dāng)上述添加劑(B)的量少于0.1wt％時(shí)，抗磨損性促進(jìn)作用不夠。
當(dāng)任何一種添加劑的量多于5％時(shí)，在其效果方面具有局限性或沒(méi)有更進(jìn)一步的增加。
上述苯并三唑(B)的實(shí)施例包括1，2，3-苯并三唑，2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑，2-[2’-羥基-3’-(3″，4″，5″，6″-四氫鄰苯二甲酰亞氨基甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑，2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑，2-(2’-羥基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并三唑，2-[2-羥基-3，5-雙(α，α-二甲基芐基)苯基]-2H-苯并三唑和2-(2’-羥基-3’-十一烷基-5’-甲基苯基)苯并三唑。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物可以更進(jìn)一步含有附加添加劑，例如抗氧化劑如胺和苯酚；極限壓力添加劑如硫化烯烴和硫化油脂；抗極限壓力/磨損劑如亞磷酸鹽和磷酸鹽；增稠劑如聚丁烯和聚甲基丙烯酸酯；固體潤(rùn)滑劑如氮化硼和二硫化鉬；和各種其它添加劑。
根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物可以通過(guò)預(yù)先混合硫代硫酸鈉，選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的一種或多種添加劑(A)，和任何其它要加入到基礎(chǔ)油中的添加劑，然后將混合物加入到含有基礎(chǔ)油和增稠劑的基礎(chǔ)潤(rùn)滑脂中來(lái)制備；或者通過(guò)將每種添加劑都單獨(dú)加入到基礎(chǔ)潤(rùn)滑脂中來(lái)制備。這些可以通過(guò)熱混合或冷混合得到，隨后通過(guò)均質(zhì)化以確保添加劑組分的均勻分散。
根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物可以方便地應(yīng)用在軸承、齒輪和接頭處如等速接頭。
用下面的相關(guān)實(shí)施例描述本發(fā)明，但是無(wú)論如何，這些實(shí)施例不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
通過(guò)進(jìn)行防銹測(cè)試(濕度測(cè)試)和四球(four-ball)測(cè)試(EP測(cè)試和抗磨損測(cè)試)可以確定防銹性能、極限壓力和磨損性能。濕度測(cè)試根據(jù)JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K2220 5.17濕度測(cè)試，將潤(rùn)滑脂樣品均勻涂布在測(cè)試片的整個(gè)表面上，用這樣的方法，涂布到測(cè)試片表面上的潤(rùn)滑脂的量為0.30克±0.05克。將涂布有潤(rùn)滑脂的鋼板懸掛在49℃溫度下和相對(duì)濕度至少為95％的潮濕櫥柜中，2個(gè)星期之后，用生銹程度表示JIS K2246等級(jí)。
EP測(cè)試根據(jù)ASTM(美國(guó)材料測(cè)試學(xué)會(huì))D2596，通過(guò)四球試驗(yàn)測(cè)定膨脹負(fù)載(N)。
測(cè)試條件 旋轉(zhuǎn)速率1770±60轉(zhuǎn)數(shù)/分溫度27±8℃時(shí)間10±0.2秒抗磨損性測(cè)試根據(jù)ASTM D2266測(cè)定在四球試驗(yàn)中所使用球上面的磨損標(biāo)記的直徑。
測(cè)試條件 旋轉(zhuǎn)速率1200±50轉(zhuǎn)數(shù)/分溫度75±1.7℃負(fù)載40±2千克力(392±2牛頓)時(shí)間60±1分鐘添加劑在下表中，如*1-*10所示Desilube 88，*1是Desilube Technology Incorporated的含硫代硫酸鈉的無(wú)機(jī)S-P添加劑的商品名。
下面是根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)于上述添加劑(A)的產(chǎn)品。
SAP001，*2，是Infineum Limited的水楊酸鈣的商品名。
SAP007，*3，是Infineum Limited的水楊酸鎂的商品名。
OLOA219，*4，是Oronaito Japan(K.K)的苯酚鈣的商品名。
NA-SUL 729，*5，是King Industries Incorporated的磺酸鈣的商品名。
下面是根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)于上述添加劑(B)的產(chǎn)品。
BT-120，*6，是ShirokitaKagaku(Shirokita Chemicals)(K.K.)的1，2，3-苯并三唑的商品名。
下面是除了(A)和(B)之外的添加劑。
NA-SUL ZS，*7，是King Industries Incorporated的磺酸鋅的商品名。
Dailube Z-500，*8，是Dainippon Inki Kagaku Kogyo(Dainippon Inkand Chemicals)(K.K)的稀釋在礦物油(5％鋅金屬)中的環(huán)烷酸鋅的商品名。
NA-SUL SS，*9，是King Industries Incorporated的磺酸鈉的商品名。
NA-SUL 707，*10，是King Industries Incorporated的磺酸鋰的商品名。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
發(fā)明效果從表1-5的實(shí)施例和表6-9的對(duì)比實(shí)施例可以清楚地看出，根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物，其中將上述添加劑(A)加入到潤(rùn)滑脂組合物中并且將硫代硫酸鈉復(fù)合在其中，具有良好的極限壓力性能并且顯著增加其防銹性能。潤(rùn)滑脂組合物，其中將上述添加劑(A)和上述苯并三唑化合物(B)加入到潤(rùn)滑脂中并且將硫代硫酸鈉復(fù)合在其中，也具有良好的極限壓力和防銹性能并且附加地具有抗磨損性。在尿素潤(rùn)滑脂、鋰皂潤(rùn)滑脂和鋰復(fù)合皂潤(rùn)滑脂中，抗磨損性明顯增加。很長(zhǎng)時(shí)間，硫代硫酸鈉被認(rèn)作食品添加劑，也被稱(chēng)作解毒劑，它是一種不僅對(duì)人體而且對(duì)全球環(huán)境溫和的添加劑。所以，根據(jù)本發(fā)明的組合物是與環(huán)境不矛盾的良好潤(rùn)滑脂。
權(quán)利要求
1.一種含有基礎(chǔ)油和增稠劑的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，該潤(rùn)滑脂中附加含有0.05wt％-30wt％的硫代硫酸鈉和至少0.1wt％的一種或多種選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的添加劑(A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，其中所述一種或多種添加劑(A)中的每種用量的范圍是0.1wt％-5wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，其中所述一種或多種添加劑(A)中的每種用量的范圍是0.2wt％-3wt％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之任一項(xiàng)的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，其中所述組合物更進(jìn)一步含有至少0.1wt％的苯并三唑化合物(B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，其中所述苯并三唑化合物(B)的用量范圍是0.1wt％-5wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，其中所述苯并三唑化合物(B)的用量范圍是0.2wt％-3wt％。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6之任一項(xiàng)的潤(rùn)滑脂組合物，其中所述苯并三唑化合物(B)選自1，2，3-苯并三唑，2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑，2-[2’-羥基-3’-(3″，4″，5″，6″-四氫鄰苯二甲酰亞氨基甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑，2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)苯并三唑，2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑，2-(2’-羥基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并三唑，2-[2-羥基-3，5-雙(α，α-二甲基芐基)苯基]-2H-苯并三唑和2(2’-羥基-3’-十一烷基-5’-甲基苯基)苯并三唑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之任一項(xiàng)的潤(rùn)滑脂組合物，其中增稠劑是一種或多種尿素化合物，一種或多種鋰皂和/或鋰復(fù)合皂，或一種或多種鋁復(fù)合皂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一項(xiàng)的潤(rùn)滑脂組合物的應(yīng)用，可以改進(jìn)防銹和抗磨損性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一項(xiàng)的潤(rùn)滑脂組合物的制備方法，其中預(yù)先混合硫代硫酸鈉和選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的一種或多種添加劑(A)，將混合物加入到含有基礎(chǔ)油和增稠劑的基礎(chǔ)潤(rùn)滑脂中，或者其中將硫代硫酸鈉和所述一種或多種添加劑(A)單獨(dú)加入到基礎(chǔ)潤(rùn)滑脂中。
全文摘要
一種含有基礎(chǔ)油和增稠劑的潤(rùn)滑脂組合物，以整個(gè)潤(rùn)滑脂組合物為基準(zhǔn)，該潤(rùn)滑脂中附加含有0.05wt％－30wt％的硫代硫酸鈉和至少0.1wt％的一種或多種選自水楊酸鈣、水楊酸鎂、苯酚鈣和/或磺酸鈣的添加劑(A)；使用所述潤(rùn)滑脂組合物以改進(jìn)防銹和抗磨損性，以及制備所述潤(rùn)滑脂組合物的方法。
文檔編號(hào)C10M159/24GK1446251SQ01813908
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者尾崎幸洋, 筱田憲明, 中沢貢一 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司