專利名稱：一種可生物降解的潤滑脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)潤滑劑，確切地說，是一種潤滑脂組合物。
背景技術(shù)：
工業(yè)潤滑劑由于滲透、泄漏、溢出及處理不當(dāng)?shù)仍颍菀自斐蓪?duì)土壤、水和空氣的污染，破壞生態(tài)環(huán)境和生態(tài)平衡，已成為不可忽視的現(xiàn)實(shí)問題。根據(jù)材料報(bào)道，一般的礦物潤滑劑對(duì)地下水的影響可達(dá)100年。微量的潤滑劑不僅阻礙植物的生長，也會(huì)毒害水生物，約0.1μg/g礦油即可使水生殼類生物減壽20％。德國已把含有添加劑的潤滑劑列為對(duì)水有害的物質(zhì)，不含添加劑的潤滑劑也被歸類為準(zhǔn)有害物質(zhì)。這一切使傳統(tǒng)的工業(yè)潤滑劑面臨著極其嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
歐、美、日等國已經(jīng)開展了對(duì)環(huán)境友好潤滑劑的研究，一些著名廠家已陸續(xù)開發(fā)出了具有生物降解特性的潤滑劑，一般主要以植物油、礦油及合成酯為基礎(chǔ)油，以鋰皂、鈣皂、復(fù)合鋰皂、膨潤土等為稠化劑，以胺類、酚類物質(zhì)為添加劑，制成可適應(yīng)各種機(jī)械潤滑需要的潤滑脂。
例如，CN 1120577公開了一種汽車液壓制動(dòng)皮碗專用潤滑脂，是由12-羥基硬脂酸10％，硬脂酸1％，氫氧化鋰4％，精制蓖麻油85％和二苯胺配制而成。該潤滑脂的制脂工藝采用的是直接皂化法。US 5595965公開了一種可生物降解的植物油潤滑脂，其基礎(chǔ)油是植物油中的甘油三酯，增稠劑是堿金屬或堿土金屬與羧酸或羧酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。JP 8020788A2公開了一種可生物降解的潤滑脂組合物，其基礎(chǔ)油是菜籽油，在40℃時(shí)的動(dòng)力學(xué)粘度為25-80mm2/sec，此外還含有聚丙烯酸甲酯增稠劑、防銹劑、極壓劑等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種具有生物降解性能的潤滑脂。
本發(fā)明提供的可生物降解的潤滑脂，以組合物總重為基準(zhǔn)，其成分包括(A)70-94％，優(yōu)選75-90％的植物油，40℃的動(dòng)力學(xué)粘度為100～250mm2/sec；(B)6-30％，優(yōu)選10-25％的稠化劑，所說稠化劑為膨潤土，或C1-C20的有機(jī)酸與氫氧化鈣(氧化鈣)或氫氧化鋰(氧化鋰)反應(yīng)生成的單皂或復(fù)合皂；(C)0-2％，優(yōu)選0.5-1.0％的胺類抗氧劑或酚類與胺類混合抗氧劑。
所說植物油優(yōu)選蓖麻油或蓖麻油與菜籽油的混合油，二者的混合比例為1∶0-1.2，優(yōu)選1∶0-1。
所說C1-C20有機(jī)酸選自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羥基硬脂酸、硬脂酸等。
所說胺類抗氧劑可以是二異辛基二苯胺、二辛基二苯胺或帶其它烷基的二苯胺，酚類抗氧劑可以是2，6二叔丁基對(duì)甲苯酚、2，6二叔丁基酚等。胺類與酚類抗氧劑的混合比例為1∶0-2，優(yōu)選1∶0.5-1.5。
本發(fā)明提供的潤滑脂可以按照以下方法制備1)以鈣或鋰的單皂或復(fù)合皂為稠化劑將基礎(chǔ)油與氫氧化鈣(氧化鈣)或氫氧化鋰(氧化鋰)、水以及C1-C20有機(jī)酸混合均勻，升溫至210-220℃，加入急冷油，冷卻研磨，即可。
具體步驟為首先將40-60％的基礎(chǔ)油與氫氧化鈣(或氧化鈣)或氫氧化鋰(氧化鋰)和水在常溫下于制脂釜內(nèi)混合，然后分別加入C1-C20有機(jī)酸，可以是一種或多種酸，每加完一種酸后，最好先反應(yīng)大約5-15分鐘后，再加入另一種酸，全部的酸都加完后，升溫至210-220℃，加入余量基礎(chǔ)油，根據(jù)需要加入抗氧劑，冷卻研磨。
通常制備無水鈣基潤滑脂多選用十二羥基硬脂酸或硬脂酸。復(fù)合鈣或復(fù)合鋰稠化劑選用兩種或者兩種以上的酸，一般至少選用一種低分子酸和一種高分子酸，必要時(shí)再選用一種中分子酸(或者硼酸)，一般認(rèn)為C6以下的酸是低分子酸，C6-C12的酸是中分子酸，C12以上的酸是高分子酸，其中高分子酸、中分子酸和低分子酸的摩爾比在1∶0.1-1∶1-8范圍內(nèi)為宜。
2)以膨潤土為稠化劑將40％-60％基礎(chǔ)油與膨潤土混合，加熱至40-50℃左右，加少許丙酮，邊攪拌邊加剩余基礎(chǔ)油(含添加劑)，冷卻至室溫，研磨均勻。
本發(fā)明提供的可生物降解的潤滑脂既有優(yōu)良的常規(guī)理化性能，又有普通潤滑脂無法比擬的生態(tài)學(xué)特性，在使用中即使泄漏，隨著時(shí)間的流逝也會(huì)自然降解為水和二氧化碳，例如，在21天內(nèi)，降解率可達(dá)80％以上，因此不會(huì)污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡，符合環(huán)保要求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1組成蓖麻油75Wt％復(fù)合鈣稠化劑25Wt％稠化劑中有機(jī)酸∶氫氧化鈣＝2∶1；12-羥基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.5∶5制備將1/2基礎(chǔ)油中加入溶融態(tài)氫氧化鈣，室溫下加入冰醋酸，加熱到50℃左右加入正辛酸，在80℃附近加入12-羥基硬脂酸，跑水后升溫到210℃加剩余的1/2基礎(chǔ)油，冷卻后研磨三遍。
實(shí)施例2組成蓖麻油79.5Wt％復(fù)合鈣稠化劑20Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化劑中12-羥基硬脂酸∶正辛酸∶冰醋酸＝1∶0.29∶5；有機(jī)酸∶氫氧化鈣＝2∶1。
制備同實(shí)施例1，只是在冷卻時(shí)加入抗氧劑。
實(shí)施例3組成蓖麻油89Wt％無水鈣稠化劑11Wt％稠化劑中12-羥基硬脂酸∶氫氧化鈣＝2∶1，氫氧化鈣過量5％制備將12-羥基硬脂酸和基礎(chǔ)油混合，升溫至80-85℃，酸溶后加入氫氧化鈣堿液，皂化完畢升溫至135℃，冷卻研磨三遍。
實(shí)施例4組成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝1∶1)87.5Wt％無水鈣稠化劑12Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化劑中12-羥基硬脂酸∶氫氧化鈣＝2∶1，氫氧化鈣過量5％制備同實(shí)施例3，只是在冷卻時(shí)加入抗氧劑。
實(shí)施例5組成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)87Wt％復(fù)合鋰稠化劑12Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％2，6二叔丁基對(duì)甲苯酚(T501)0.5wt％稠化劑中12-羥基硬脂酸∶癸二酸＝3∶1有機(jī)酸∶氫氧化鋰＝1∶1，氫氧化鋰過量5％制備將2/3油與12-羥基硬脂酸和癸二酸混合，加熱至酸全溶，溫度升至90℃以上，95℃左右緩慢加入氫氧化鋰堿液，皂化跑水，升溫到205℃，加1/3急冷油(含添加劑)，攪拌，冷卻至室溫研磨三遍。
實(shí)施例6組成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)88.5Wt％復(fù)合鋰稠化劑11Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)0.5wt％稠化劑中12-羥硬脂酸∶癸二酸＝3∶1有機(jī)酸∶氫氧化鋰＝1∶1，氫氧化鋰過量5％制備同實(shí)施例5。
實(shí)施例7組成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝4∶6)79Wt％膨潤土20Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)1wt％制備將1/3基礎(chǔ)油與膨潤土混合，加熱至40-50℃左右，加少許丙酮，邊攪拌邊加剩余2/3油(含添加劑)，冷卻至室溫，研磨三遍。
實(shí)施例8組成混合油(菜籽油∶蓖麻油＝2∶8)84Wt％膨潤土15Wt％烷基化二苯胺(SIBA精化，L-57)1wt％制備同實(shí)施例7。
表1 實(shí)施例1-4的潤滑脂性能 表2 實(shí)施例5-8的潤滑脂性能 *重量法本方法是參照CEC L-33-A-82方法，通過選用污水處理廠中的活性污泥作為菌體，確定底物濃度為1％，在150ml的礦物鹽培養(yǎng)液中加入2ml的接種菌和約1g的潤滑脂，在25℃下培養(yǎng)21天，用潤滑脂在生物降解過程中的消耗量來表征潤滑脂的生物降解性。其中礦物鹽溶液組成為KH2PO40.6g/lNa2HPO42.0g/l MgSO40.1g/l(NH4)2SO40.4g/lNH4NO30.3g/l CaCl20.1g/l微量元素 0.005g/l
權(quán)利要求
1.一種可生物降解的潤滑脂，以組合物總重為基準(zhǔn)，包括(A)70-94％的植物油，40℃的動(dòng)力學(xué)粘度為100～250mm2/sec；(B)6-30％的稠化劑，所說稠化劑為膨潤土，或C1-C20的有機(jī)酸與氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鋰或氧化鋰反應(yīng)生成的單皂或復(fù)合皂；(C)0-2％的胺類抗氧劑或酚類與胺類混合抗氧劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，植物油含量為75～90％。
3.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，所說植物油選自蓖麻油或蓖麻油與菜籽油的混合油，二者的混合比例為1∶0-1.2。
4.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，稠化劑含量為10-25％。
5.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，所說C1-C20有機(jī)酸選自甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、二元酸、正辛酸、硼酸、十二羥基硬脂酸和硬脂酸。
6.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，抗氧劑含量為0.5-1.0％。
7.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，所說胺類抗氧劑為二烷基二苯胺，酚類抗氧劑為2，6二叔丁基對(duì)甲苯酚或2，6二叔丁基酚。
8.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，胺類與酚類抗氧劑的混合比例為1∶0-2。
9.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，以鈣或鋰的單皂或復(fù)合皂為稠化劑的潤滑脂按照以下方法制備將基礎(chǔ)油與氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鋰或氧化鋰和水以及C1-C20有機(jī)酸混合均勻，升溫至210-220℃，加入急冷油，冷卻、研磨。
10.按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂，其特征在于，以膨潤土為稠化劑的潤滑脂按照以下方法制備將基礎(chǔ)油與膨潤土混合，加熱至40-50℃，加入丙酮及剩余基礎(chǔ)油，冷卻、研磨。
全文摘要
一種可生物降解的潤滑脂，以組合物總重為基準(zhǔn)，包括(A)70－94％的植物油，40℃的動(dòng)力學(xué)粘度為100～250mm
文檔編號(hào)C10M169/00GK1504552SQ0215336
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者姚智勤, 楊瑋, 孫洪偉 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院