專利名稱：脲基潤(rùn)滑脂和稠化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脲基潤(rùn)滑脂制備方法。
背景技術(shù)：
目前，脲基潤(rùn)滑脂一般是在潤(rùn)滑脂工廠現(xiàn)場(chǎng)制作，但是使用這一方法的潤(rùn)滑脂廠必須對(duì)所使用的異氰酸酯進(jìn)行控制，因?yàn)?，異氰酸酯在常溫下具有化學(xué)活性，會(huì)發(fā)生分子之間的二聚反應(yīng)，發(fā)生了二聚反應(yīng)的異氰酸酯對(duì)脲基潤(rùn)滑脂的性能會(huì)有不良影響。為解決這一問(wèn)題，US 5314982公開了在有機(jī)溶劑中制備脲基潤(rùn)滑脂稠化劑的方法在有機(jī)溶劑的存在下使有機(jī)胺和異氰酸酯反應(yīng)，然后除去有機(jī)溶劑，經(jīng)過(guò)干燥得到脲基潤(rùn)滑脂的稠化劑，在需要制備脲基潤(rùn)滑脂的時(shí)候，可以將脲基潤(rùn)滑脂的稠化劑加入到基礎(chǔ)油中，加熱，就可以制成脲基潤(rùn)滑脂。類似這種在有機(jī)溶劑中制備脲基潤(rùn)滑脂稠化劑的方法在專利DD238167和JP6184577中也有詳細(xì)地描述。
這些方法存在的共同問(wèn)題就是有機(jī)溶劑易燃易爆，這一特性限制了該方法的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
在探索制備脲基潤(rùn)滑脂稠化劑方法的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有機(jī)胺與異氰酸酯的反應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于水與異氰酸酯的反應(yīng)速度，因此，有機(jī)胺和異氰酸酯的成脲反應(yīng)可以在水中進(jìn)行，而且過(guò)量的異氰酸酯還可以與水反應(yīng)，這樣有助于有機(jī)胺和異氰酸酯的完全反應(yīng)，降低制備脲基潤(rùn)滑脂過(guò)程中異氰酸酯對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的目的就是提供一種以水為溶劑制備脲基稠化劑的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是以上述方法制備的稠化劑制備脲基潤(rùn)滑脂的方法。
本發(fā)明提供的脲基潤(rùn)滑脂稠化劑的制備方法包括在水的存在下，在10～130℃將有機(jī)胺和異氰酸酯混合并發(fā)生反應(yīng)，過(guò)濾，干燥即可。
具體地說(shuō)，本發(fā)明提供的脲基稠化劑的制備方法可以按照以下方式進(jìn)行在水中加入有機(jī)胺，升溫至10～130℃，優(yōu)選20～100℃，最好50～80℃，再加入液化的二異氰酸酯，充分?jǐn)嚢瑁^(guò)濾，除去水分，在30～200℃，較好40～150℃，最好50～80℃下干燥1～30hr，較好4～20hr，最好7～15hr，即得到粉狀或顆粒狀的脲基稠化劑。
所說(shuō)有機(jī)胺是C8～C20、優(yōu)選C10～C18的脂肪族有機(jī)胺。
所說(shuō)二異氰酸酯是帶有C7～C13取代基的二異氰酸酯。
有機(jī)胺在水中的含量為1～50％，5～30％較好，6～25％最好；異氰酸酯最好適當(dāng)過(guò)量，用量可以為化學(xué)計(jì)量的102～110％，液化溫度控制在10～100℃，最好30～100℃；干燥的方法可以選用板框過(guò)濾然后烘干或噴霧干燥等方法。
本發(fā)明提供的脲基潤(rùn)滑脂的制備方法包括將稠化劑粉末和基礎(chǔ)油混合，加熱到80～250℃，恒溫30～240min，降溫，研磨，即制成脲基潤(rùn)滑脂。
具體地說(shuō)，在反應(yīng)器中加入稠化劑粉末和占全部基礎(chǔ)油1/5～4/5的基礎(chǔ)油，優(yōu)選1/4～3/4，最好是1/3～2/3的基礎(chǔ)油；在攪拌下加熱，使溫度達(dá)到80～250℃，優(yōu)選100～220℃，最好是150～200℃，然后恒溫30～240min，優(yōu)選40～180min，最好是50～100min，再將剩余的基礎(chǔ)油加入反應(yīng)器中，使溫度降到室溫，最后經(jīng)過(guò)研磨制成脲基潤(rùn)滑脂。
所說(shuō)基礎(chǔ)油可以是礦物油、合成烴、酯類油、聚醚油、硅油、植物油等。其中礦物油的粘度一般是100℃為6～40mm2/s，最好是8～35mm2/s的石蠟基或環(huán)烷基礦物油，以及加氫處理的礦油；合成烴油的粘度一般是40℃為4～1000mm2/s，最好是6～40mm2/s；酯類油可以是各類單酯、雙酯、多元醇酯和復(fù)酯，40℃粘度為4～100mm2/s，最好是6～40mm2/s；聚醚可以是各種醚類如二醇系列醚、烷基苯醚、聚苯醚；硅油可以是甲基硅油、乙基硅油、甲苯基硅油氨基化的硅油等。
本發(fā)明提供的方法以水為溶劑，解決了有機(jī)溶劑污染環(huán)境、使用不夠安全等問(wèn)題，而且反應(yīng)介質(zhì)易得，成本低廉，制成的脲基脂性能優(yōu)良。該方法適合于大規(guī)模制備脲基潤(rùn)滑脂，特別適合于制備具有脂肪、脂環(huán)取代基的脲基潤(rùn)滑脂。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1先將500ml水加入反應(yīng)器中，加入十八胺113.4g，加熱到60℃，當(dāng)十八胺緩慢熔化后，加入2，4-甲苯基二異氰酸酯(2，4-TDI)36.6g，充分?jǐn)嚢?0min，然后除去大量的水，進(jìn)行干燥，溫度60℃，時(shí)間120min，除去剩余的水份。取制成的干粉108g，分散到328g500SN(100℃粘度，10mm2/s)油中，攪拌加熱到190℃，恒溫60min，然后加入164g500SN油，持續(xù)攪拌，使反應(yīng)物料冷卻到室溫，在三輥研磨機(jī)上研磨三次成脂。
實(shí)例2先將500ml水加入反應(yīng)器中，加入十二胺113.4g，加熱到40℃，當(dāng)十二胺緩慢熔化后，加入融化的4，4’-二異氰酸酯二苯基甲烷(MDI)60.4g，充分?jǐn)嚢?0min，然后除去大量的水，進(jìn)行干燥，溫度90℃，時(shí)間100min，除去剩余的水份。取制成的干粉108g，分散到328g季戊四醇雙酯油(100℃粘度，6mm2/s)中，攪拌加熱到190℃，恒溫80min，然后加入164g季戊四醇雙脂油，持續(xù)攪拌，使反應(yīng)物料冷卻到室溫，在三輥研磨機(jī)上研磨三次成脂。
實(shí)例3先將500ml水加入反應(yīng)器中，加入十八胺64.2g、十二胺44.2g，加熱到20℃，當(dāng)十八胺緩慢熔化后，加入TDI 44.2g，充分?jǐn)嚢?0min，然后除去大量的水，進(jìn)行干燥，溫度50℃，時(shí)間240min，除去剩余的水份。取制成的干粉90g，分散到340g甲苯基硅油(25℃粘度，144mm2/s)中，攪拌加熱到200℃，恒溫60min，然后加入170g甲苯基硅油，持續(xù)攪拌，使反應(yīng)物料冷卻到室溫，在三輥研磨機(jī)上研磨三次成脂。
實(shí)例4先將500ml水加入反應(yīng)器中，加入十八胺64.5g、對(duì)甲苯胺25.6g，加熱到80℃，當(dāng)十八胺和對(duì)甲苯胺緩慢熔化后，加入融化的MDI 60g，充分?jǐn)嚢?0min，然后除去大量的水，進(jìn)行干燥，溫度50℃，時(shí)間120min，除去剩余的水份。取制成的干粉90g，分散到340g聚-α-烯烴(PAO)(100℃粘度，16mm2/s)油中，攪拌加熱到180℃，恒溫60min，然后加入170g PAO油，持續(xù)攪拌，使反應(yīng)物料冷卻到室溫，在三輥研磨機(jī)上研磨三次成脂。
對(duì)比例1在反應(yīng)器中加入500g石油醚(60～90℃)，然后再加入12.8g對(duì)甲苯胺和32.2g的十八胺，加熱使胺溶解；在另一容器中加入400g石油醚(60～90℃)和30gMDI，加熱融化MDI。在充分?jǐn)嚢柘?，使有機(jī)胺和MDI反應(yīng)，除去過(guò)多溶劑后，即制成帶有溶劑的稠化劑。
將帶有少量溶劑的稠化劑(其中稠化劑含量30g)加入PAO油(100℃粘度，16mm2/s)(270g)中，在充分?jǐn)嚢璧那闆r下，使溫度緩慢升高，以便除去溶劑，待溫度升高到100℃以上時(shí)，可以加快升溫速度，使最終溫度升高到150℃，降溫。溫度降到室溫時(shí)，在三輥研磨機(jī)上研磨三次，即制成潤(rùn)滑脂。
對(duì)比例2取石蠟基礦油(100℃粘度，10mm2/s)140g加入制脂釜中，加熱，同時(shí)加入對(duì)甲苯胺3.9g和十八胺9.9g，等待對(duì)甲苯胺和十八胺完全融化后，加入6.3g的TDI，充分?jǐn)嚢?。反?yīng)完全后，將反應(yīng)產(chǎn)物加熱到180℃恒溫30min。然后降溫到100℃以下，用三輥磨研磨三遍后就制成了脲基潤(rùn)滑脂。
實(shí)施例及對(duì)比例的分析數(shù)據(jù)見表1。
表1

由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，有機(jī)胺和異氰酸酯完全可以在水中發(fā)生反應(yīng)，而且反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)干燥后，可以制成脲基潤(rùn)滑脂。利用本發(fā)明制成的脲基潤(rùn)滑脂均具有較高的滴點(diǎn)和較好的稠化能力，性能與對(duì)比例相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.一種脲基潤(rùn)滑脂稠化劑的制備方法，包括在水的存在下，在10～130℃將有機(jī)胺和異氰酸酯混合并發(fā)生反應(yīng)，過(guò)濾，干燥。
2.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)溫度為20～100℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)溫度為50～80℃。
4.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在水中加入有機(jī)胺，升溫至10～130℃，再加入液化的二異氰酸酯，過(guò)濾，在30～200℃下干燥1～30hr。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于所說(shuō)的有機(jī)胺是C8～C20的脂肪族有機(jī)胺。
6.按照權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于所說(shuō)的二異氰酸酯是帶有C7～C13取代基的二異氰酸酯。
7.按照權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于有機(jī)胺在水中的含量為1～50％。
8.一種脲基潤(rùn)滑脂的制備方法，包括將權(quán)利要求1-7之一得到的稠化劑與基礎(chǔ)油混合，加熱到80～250℃，恒溫30～240min，降溫，研磨即可。
9.按照權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于將稠化劑和占全部基礎(chǔ)油1/5～4/5的基礎(chǔ)油混合，在攪拌下加熱，使溫度達(dá)到100～220℃，恒溫40～180min，再加入剩余的基礎(chǔ)油，降溫，研磨，即制成脲基潤(rùn)滑脂。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于所說(shuō)的基礎(chǔ)油選自礦物油、合成烴、酯類油、聚醚油、硅油和植物油。
全文摘要
本發(fā)明提供的脲基潤(rùn)滑脂稠化劑的制備方法包括在水的存在下，在10～130℃將有機(jī)胺和異氰酸酯混合并發(fā)生反應(yīng)，過(guò)濾，干燥即可。本發(fā)明提供的方法以水為溶劑，解決了有機(jī)溶劑污染環(huán)境、使用不夠安全等問(wèn)題，而且反應(yīng)介質(zhì)易得，成本低廉，制成的脲基潤(rùn)滑脂性能優(yōu)良。該方法適合于大規(guī)模制備脲基潤(rùn)滑脂，特別適合于制備具有脂肪、脂環(huán)取代基的脲基潤(rùn)滑脂。
文檔編號(hào)C10M115/00GK1465680SQ02121589
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者姚立丹, 楊海寧 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科, 學(xué)研究院