一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法。以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，該潤(rùn)滑脂包括以下組分：1）非牛頓體環(huán)烷酸鈣10%-70%；2）高級(jí)脂肪酸的鈣鹽1%-10%；3）小分子無機(jī)酸和/或有機(jī)酸的鈣鹽1%-15%；4）六聚脲0.5%-30%；5）潤(rùn)滑基礎(chǔ)油10%-80%。所述潤(rùn)滑脂采用了石油環(huán)烷酸鈣或合成環(huán)烷酸鈣為原料，同時(shí)含有復(fù)合鈣稠化劑和六聚脲化合物。該潤(rùn)滑脂具有優(yōu)良的極壓抗磨性和超長(zhǎng)潤(rùn)滑壽命，同時(shí)還具有優(yōu)良的粘附性、抗水性、膠體安定性、高滴點(diǎn)、熱安定性、防腐蝕性等性能。
【專利說明】一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑，確切的說是一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高堿值環(huán)烷酸鈣具有較好的清凈分散性，良好的酸中和能力和優(yōu)異的擴(kuò)散性，可以被用作潤(rùn)滑油的清凈劑，廣泛用于內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的添加劑，其技術(shù)發(fā)展主要是使其高堿化，就是把碳酸鈣用具有表面活性的環(huán)酸鈣來分散到稀釋油里成為一種膠體分散體系。高堿值環(huán)烷酸鈣多是從原油蒸餾得到的餾分油中提取的酸性組分，經(jīng)與Ca(OH)2反應(yīng)、碳酸化等聞喊化技術(shù)而得，有關(guān)制備的相關(guān)專利有CN 1465560等。
[0003]利用高堿值磺酸鈣為原料生產(chǎn)潤(rùn)滑脂的因其具有優(yōu)異的高低溫性能、機(jī)械安定性、膠體安定性、氧化安定性、抗水性、防腐蝕性和防銹抗磨性，自投入市場(chǎng)以來，引起國(guó)內(nèi)外潤(rùn)滑脂行業(yè)的廣泛關(guān)注，然而，盡管高堿值復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂具有十分優(yōu)異的綜合性能，但其生產(chǎn)原料高堿值磺酸鈣的高昂價(jià)格和本身復(fù)雜的制備工藝導(dǎo)致其沒有被迅速推廣，同時(shí)，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，高堿值磺酸鈣生產(chǎn)過程中必經(jīng)的磺化過程對(duì)環(huán)境的污染也日益受到人們的關(guān)注。找到一種性能和高堿值復(fù)合磺酸鈣類似但又可避免上述問題的潤(rùn)滑脂成為人們目前面臨的一大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，這種潤(rùn)滑脂采用了石油環(huán)烷酸鈣或合成環(huán)烷酸鈣為原料，同時(shí)含有復(fù)合鈣稠化劑和六聚脲化合物。
[0005]本發(fā)明還提供上述潤(rùn)滑脂的制備方法。
[0006]本發(fā)明提供的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分:
[0007]I)非牛頓體環(huán)烷酸鈣10%_70%，優(yōu)選20%_60%，最優(yōu)選30%_55% ；
[0008]2)高級(jí)脂肪酸的鈣鹽1%_10%，優(yōu)選2%_6%，最優(yōu)選2.2%-4.2% ；
[0009]3)小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸的鈣鹽1%_15%，優(yōu)選2%_10%，最優(yōu)選3%_8% ；
[0010]4)六聚脲 0.5%_30%，優(yōu)選 1%_20%，最優(yōu)選 2%_10% ；
[0011]5)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，10%_80%，優(yōu)選 20%_70%，最優(yōu)選 30%_60%。
[0012]所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣在紅外譜圖87301^-8860^1處出現(xiàn)晶型碳酸鈣特征吸收峰，總堿值為250mgK0H/g-450mgK0H/g，優(yōu)選300mgK0H/g-400mgK0H/g。所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣是由牛頓體環(huán)烷酸鈣通過轉(zhuǎn)化劑轉(zhuǎn)化得到。而牛頓體環(huán)烷酸鈣中含有無定型碳酸鈣，在紅外譜圖中86001^-8650^1處出現(xiàn)特征吸收峰。所述牛頓體環(huán)烷酸鈣是石油環(huán)烷酸鈣或合成環(huán)烷酸鈣，其總堿值為250mgK0H/g-450mgK0H/g，優(yōu)選300mgK0H/g-400mgK0H/g，轉(zhuǎn)化成非牛頓體環(huán)烷酸鈣后，其堿值不變。
[0013]所說的高級(jí)脂肪酸是碳數(shù)為8-20，優(yōu)選10-16的直鏈脂肪酸或羥基脂肪酸，例如月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、二十烷基羧酸中的一種或多種混合物，優(yōu)選12-羥基硬脂酸。
[0014]所說小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸的分子量小于等于150，所說的小分子無機(jī)酸選自硼酸、磷酸、硫酸中的一種或幾種的混合物，所說的小分子脂肪酸選自乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、丁二酸中的一種或幾種的混合物。
[0015]所述六聚脲具有以下結(jié)構(gòu):
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分: I)非牛頓體環(huán)烷酸鈣10%-70% ;2)高級(jí)脂肪酸的鈣鹽1%-10% ;3)小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸的鈣鹽1%_15% ；4)六聚脲0.5%-30% ；5)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油10%_80%。
2.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分: O非牛頓體環(huán)烷酸鈣20%-60% ；2)高級(jí)脂肪酸的鈣鹽2%-6% ；3)小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸的鈣鹽2%-10% ；4)六聚脲1%-20% ；5)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油20%-70%。
3.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣在紅外譜圖873(311^-886(31^1處出現(xiàn)晶型碳酸鈣特征吸收峰。
4.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣總堿值為250mgK0H/g-450mgK0H/go
5.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，所說的高級(jí)脂肪酸是碳數(shù)為8-20的直鏈脂肪酸或羥基脂肪酸。
6.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，所說的高級(jí)脂肪酸選自月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、二十烷基羧酸中的一種或多種混合物。
7.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，所說的小分子無機(jī)酸或脂肪酸的分子量小于等于150。
8.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，所說的小分子無機(jī)酸選自硼酸、磷酸、硫酸中的一種或幾種的混合物。
9.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，所說的小分子脂肪酸選自乙酸、乙二酸、丙酸、丙二酸、丁酸、丁二酸中的一種或幾種的混合物。
10.按照權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中，所說的六聚脲具有以下結(jié)構(gòu):
OOOOO , Il , Il , Il , Il , Il R1-NH-C-NH-R'-NH-C-NH-R^-NH-C-N'H-R'—NH-C-NH-R"—NH-C-\H -

O
I!1

——R3—NH-C-NH ——R1 其中，R1是烷基、環(huán)烷基或芳基，R2是亞烷基或亞芳基，R3是亞芳基、亞烷基或亞環(huán)烷基。
11.按照權(quán)利要求10所述的潤(rùn)滑脂，其中，R1是苯基或取代的苯基，或碳數(shù)為8~24的烷基或環(huán)烷基；R2是亞苯基或亞聯(lián)苯基或碳數(shù)為2~12的亞烷基；R3是碳數(shù)為6~30的亞芳基、亞烷基或亞環(huán)烷基。
12.按照權(quán)利要求10所述的潤(rùn)滑脂，其中，R1是苯基或CfC3烷基或鹵素取代的苯基，或碳數(shù)為10-18的烷基或環(huán)烷基，R2是亞苯基或亞聯(lián)苯基，或碳數(shù)為21的亞烷基；R3選自亞甲苯基、二苯基亞甲基、二環(huán)己基亞甲基、苯二亞甲基和亞己基等中的至少一種。
13.權(quán)利要求f12之一所述復(fù)合環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法，包括: (1)在反應(yīng)釜A中將牛頓體環(huán)烷酸鈣、部分基礎(chǔ)油和轉(zhuǎn)化劑混合、加熱，使物料變稠； (2)向上述反應(yīng)釜中加入石灰或氫氧化鈣，分別加入高級(jí)脂肪酸和小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸，升溫脫水； (3)在反應(yīng)釜A的產(chǎn)物中或在反應(yīng)釜B中加入溶部分基礎(chǔ)油和二異氰酸酯，依次加入單胺進(jìn)行反應(yīng)，再加入二胺進(jìn)行反應(yīng)，再加入二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，其中各次所加的二異氰酸酯、單胺、二胺以及二異氰酸酯的物質(zhì)的量之比為2:2:2:1 ； (4)將反應(yīng)釜A中的物料混合均勻，或?qū)⒎磻?yīng)釜A和B的物料合并后混合均勻，升溫到200° C-220。C恒溫?zé)捴疲鋮s，加入余量基礎(chǔ)油，加入必要的添加劑，得到成品。
14.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，步驟(1)中，將牛頓體環(huán)烷酸鈣、部分基礎(chǔ)油混合加熱到50° C-80° C，依次加入所需的轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行反應(yīng)，所有轉(zhuǎn)化劑加完后升溫，在80° C-90° C恒溫60分鐘-90分鐘，使物料變稠。
15.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，步驟(2)中，在85°C-100° C加入石灰或氫氧化鈣的懸濁液，在85° C-100。C加入高級(jí)脂肪酸，攪拌5分鐘-20分鐘，加入小分子無機(jī)酸和/或脂肪酸，攪拌5分鐘-20分鐘，升溫到105° C-120。C，脫水。
16.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，步驟(3)中，在步驟(2)的產(chǎn)物中或另一反應(yīng)釜中加入部分基礎(chǔ)油和二異氰酸酯，加入單胺，反應(yīng)2分鐘-8分鐘，加入二胺反應(yīng)2分鐘-8分鐘，再加入溶解在部分基礎(chǔ)油中的二異氰酸酯，反應(yīng)2分鐘-8分鐘。
17.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，步驟(4)中，將步驟(2)和(3)的產(chǎn)物混合均勻后升溫，在100° C-120。C恒溫10分鐘-20分鐘，最后升溫到200° C_220° C恒溫5分鐘-10分鐘；冷卻到150° C-160。C，加入余量潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，待溫度冷卻到100° C-120。C，加入必要的添加劑,攪拌,循環(huán)過濾、均化、脫氣。
18.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，所述牛頓體環(huán)烷酸鈣是石油環(huán)烷酸鈣或合成環(huán)烷酸鈣，其總堿值為250mgK0H/g-450mgK0H/g。
19.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，所說轉(zhuǎn)化劑選自C1-C5的脂肪醇、脂肪酸、脂肪酮、脂肪醛、脂肪胺、環(huán)烷胺、環(huán)烷醇、醚，以及硼酸、碳酸鈣、膦酸、二氧化碳、苯酚、芳香醇、芳香胺、C8-C20烷基苯磺酸、水中的一種或幾種，轉(zhuǎn)化劑的加入量為牛頓體環(huán)烷酸鈣重量的2%-30%。
20.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，所說轉(zhuǎn)化劑選自十二烷基苯磺酸、甲醇、異丙醇、丁醇、C20-C40環(huán)烷酸、醋酸和水中的一種或幾種，轉(zhuǎn)化劑的加入量為牛頓體環(huán)烷酸鈣重量的 6%-22%。
21.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所說的單胺結(jié)構(gòu)式為R1-NH2，其中的R1是烷基、環(huán)烷基或芳基，烷基或環(huán)烷基的碳數(shù)為8~24，芳基是苯基或取代的苯基。
22.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所說的單胺是選自苯胺、間氯苯胺、對(duì)氯苯胺和/或?qū)妆桨返姆及罚?或選自十二胺、十四胺、十六胺和/或十八胺的脂肪胺。
23.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所說的二胺結(jié)構(gòu)式為NH2-R2-NH2，其中的R2是亞烷基或亞芳基，亞烷基的碳數(shù)為2~12，亞芳基是亞苯基或亞聯(lián)苯基。
24.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所說的二胺選自對(duì)苯二胺、鄰苯二胺、4，4'-聯(lián)苯二胺的芳香胺，和/或選自乙二胺、丙二胺、1，6-己二胺的脂肪胺。
25.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所說的二異氰酸酯結(jié)構(gòu)為OCN-R3-NCO,R3是碳數(shù)為6~30的亞芳基、亞烷基或亞環(huán)烷基。
26.按照權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所述二異氰酸酯可選自甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，1，6-己二異氰酸酯，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，或苯二亞甲基二異氰酸酯等二異氰酸酯中的至少一種。
【文檔編號(hào)】C10N30/06GK103627497SQ201210311515
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月28日
【發(fā)明者】何懿峰, 孫洪偉, 段慶華, 李玲, 劉磊, 劉中其, 姜靚, 陳政 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