一種環(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)明公開了一種環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，其特征在于，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分：20-60重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣；0.5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％的基礎(chǔ)油，其中，所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣的紅外譜圖具有文石型碳酸鈣的特征吸收峰，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。本發(fā)明還公開了環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法及其制備的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂。本發(fā)明的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，具有優(yōu)良的防腐蝕性和抗鹽霧性，而且還具有優(yōu)于磺酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的耐高溫性、抗水性和粘附性、膠體安定性、極壓抗磨性等性能，具有更長(zhǎng)的潤(rùn)滑壽命。本發(fā)明的潤(rùn)滑脂的制備工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，成本低，廣品質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】一種環(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)滑脂，具體地，涉及一種環(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(lái)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1?喊化技術(shù)而得，有關(guān)制備的相關(guān)專利有CN1465560等。
[0003] 利用高堿值磺酸鈣為原料生產(chǎn)潤(rùn)滑脂，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(lái)，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(méi)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(lái)越高，高堿值磺酸鈣生產(chǎn)過(guò)程中必經(jīng)的磺化過(guò)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磺酸鈣類似但又可避免上述問(wèn)題 的潤(rùn)滑脂成為人們目前面臨的一大問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種性能和高堿值磺酸鈣潤(rùn)滑脂類似，成本低，制備工藝簡(jiǎn) 單、環(huán)保的潤(rùn)滑脂及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分：20-60重 量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣；0. 5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％的基礎(chǔ)油，其中，所述 非牛頓體環(huán)烷酸鈣的紅外譜圖具有文石型碳酸鈣的特征吸收峰，所述聚脲化合物是六聚脲 化合物。該潤(rùn)滑脂的性能和高堿值磺酸鈣潤(rùn)滑脂類似，且成本低，制備工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保。
[0006] 因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂， 其特征在于，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分：20-60重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣； 0. 5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％的基礎(chǔ)油，其中，所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣的紅外 譜圖具有文石型碳酸鈣的特征吸收峰，所述聚脲化合物是六聚脲化合物。
[0007] 優(yōu)選地，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分：30-55重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣； 1. 5-15重量％的六聚脲化合物；35-60重量％的基礎(chǔ)油。
[0008] 第二方面，本發(fā)明提供了如上所述的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法，其 特征在于，該方法包括：將非牛頓體環(huán)烷酸鈣、六聚脲化合物和部分基礎(chǔ)油混合均勻，在 180-230°C恒溫?zé)捴?，冷卻，加入余量基礎(chǔ)油，加入必要的添加劑，得到成品。
[0009] 第三方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法，其特征在于， 該方法包括：
[0010] (1)將牛頓體環(huán)烷酸鈣和部分基礎(chǔ)油混合加熱，加入轉(zhuǎn)化劑，升溫待物料變稠，進(jìn) 一步升溫脫水，然后降溫；
[0011] (2)在步驟（1)所得產(chǎn)物中加入部分基礎(chǔ)油和二異氰酸酯，然后依次加入單胺、二 胺和二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)；
[0012] (3)將步驟（2)反應(yīng)所得混合物升溫到180-230°c恒溫?zé)捴?，冷卻，加入余量基礎(chǔ) 油，加入必要的添加劑，得到成品。
[0013] 第四方面，本發(fā)明提供了由如上所述的方法制得的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂。
[0014] 本發(fā)明的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，不僅與磺酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂一樣，具有優(yōu) 良的防腐蝕性和抗鹽霧性，而且還具有優(yōu)于磺酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的耐高溫性、抗水性和 粘附性、膠體安定性、極壓抗磨性等性能，具有更長(zhǎng)的潤(rùn)滑壽命。本發(fā)明的潤(rùn)滑脂的制備工 藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0015] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為實(shí)施例2的高堿值環(huán)烷酸鈣中的碳酸鈣的紅外分析譜圖。
[0017] 圖2為實(shí)施例2制備的潤(rùn)滑脂中的碳酸鈣的紅外分析譜圖。
[0018] 圖3為實(shí)施例2制備的潤(rùn)滑脂中的碳酸鈣的XRD晶型測(cè)定。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明提供了一種環(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)含有異氰酸酯和胺反應(yīng)產(chǎn)生的六聚脲化合物。
[0021] 本發(fā)明還提供了上述潤(rùn)滑脂的制備方法。
[0022] -方面，本發(fā)明提供了一種環(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：20-60重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣；0. 5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％ 的基礎(chǔ)油，其中，所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣的紅外譜圖具有文石型碳酸鈣的特征吸收峰，所述 聚脲化合物是六聚脲化合物。
[0023] 優(yōu)選地，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分：30-55重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣； 1. 5-15重量％的六聚脲化合物；35-60重量％的基礎(chǔ)油。
[0024] 碳酸鈣在紅外光譜中出現(xiàn)的主要是碳酸根的紅外吸收峰，分為4個(gè)區(qū)域： V 1-1450CHT1 ; V 2-1080CHT1 ; V 3-870CHT1 和 V 4-710CHT1。V 1 譜帶是碳酸根（CO廣)反對(duì)稱 伸縮振動(dòng)吸收峰，V 2譜帶是碳酸根對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，V 3譜帶是碳酸根的面外彎曲振 動(dòng)吸收峰，v4譜帶是碳酸根的面內(nèi)彎曲振動(dòng)吸收峰。一般而言，通過(guò)這些吸收峰的差異可 以來(lái)區(qū)分碳酸鈣的晶形。不同晶形碳酸鈣的特征吸收如下：方解石型的V 3譜帶為876CHT1 左右，v4譜帶為712CHT1左右；文石型的v2譜帶為1082CHT1左右，v3譜帶為856CHT 1左右， v4譜帶為712cm_1和 700cm_1(弱）;球霰石型v3譜帶為 876cm_1左右，v4譜帶為 745cm_1 左右；無(wú)定形V 3譜帶為860CHT1左右。碳酸鈣所處的環(huán)境不同，其紅外譜帶的峰位略有差 別。
[0025] 所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣在紅外譜圖1082CHT1左右、856CHT1左右、712CHT 1左右、 iOOcnT1處出現(xiàn)文石型碳酸I丐的特征吸收峰，總堿值為250mgK0H/g-500mgK0H/g，優(yōu)選 300mgK0H/g-450mgK0H/g。所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣是由牛頓體環(huán)烷酸鈣通過(guò)轉(zhuǎn)化劑轉(zhuǎn)化得 至IJ。而牛頓體環(huán)烷酸鈣中含有無(wú)定型碳酸鈣，在紅外譜圖1076CHT 1左右、860CHT1左右處有無(wú) 定型碳酸鈣特征吸收峰。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-500mgK0H/g，優(yōu)選300mgK0H/g-450mgK0H/g，轉(zhuǎn)化成非牛頓體環(huán)烷酸鈣后， 其堿值不變。
[0026] 本發(fā)明中，所述六聚脲化合物優(yōu)選具有以下結(jié)構(gòu)：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂，其特征在于，以潤(rùn)滑脂重量為基準(zhǔn)，包括以下組分： 20-60重量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣；0. 5-25重量％的聚脲化合物；25-70重量％的基礎(chǔ)油， 其中，所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣的紅外譜圖具有文石型碳酸鈣的特征吸收峰，所述聚脲化合 物是六聚脲化合物。
2. 根據(jù)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：30-55重 量％的非牛頓體環(huán)烷酸鈣；1. 5-15重量％的六聚脲化合物；35-60重量％的基礎(chǔ)油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述非牛頓體環(huán)烷酸鈣是由牛頓體環(huán)烷酸 鈣轉(zhuǎn)化得到的，其總堿值為250-500mgK0H/g。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述六聚脲化合物具有以下結(jié)構(gòu)：
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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4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；R 2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。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的潤(rùn)滑脂，其中，R1是苯基或C1-C3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，R 2是亞苯基或亞聯(lián)苯基，或碳數(shù)為2-8的亞烷基； R3選自

和-(CH2)6-中的至少一種。
7. 權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法，其特 征在于，該方法包括：將非牛頓體環(huán)烷酸鈣、六聚脲化合物和部分基礎(chǔ)油混合均勻，在 180-230°C恒溫?zé)捴?，冷卻，加入余量基礎(chǔ)油，加入必要的添加劑，得到成品。
8. -種環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂的制備方法，其特征在于，該方法包括： (1) 將牛頓體環(huán)烷酸鈣和部分基礎(chǔ)油混合加熱，加入轉(zhuǎn)化劑，升溫待物料變稠，進(jìn)一步 升溫脫水，然后降溫； (2) 在步驟（1)所得產(chǎn)物中加入部分基礎(chǔ)油和二異氰酸酯，然后依次加入單胺、二胺和 二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)； (3) 將步驟（2)所得產(chǎn)物升溫到180-230°C恒溫?zé)捴?，冷卻，加入余量基礎(chǔ)油，加入必要

的添加劑，得到成品。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，步驟（1)中，將牛頓體環(huán)烷酸鈣、部分基礎(chǔ)油 混合加熱到50-80°C，加入所需的轉(zhuǎn)化劑進(jìn)行反應(yīng)，所有轉(zhuǎn)化劑加完后，在大于90°C且小于 等于IKTC恒溫40-100分鐘，升溫至150-170°C脫水，然后降溫至100-120°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，步驟（2)中，在步驟（1)的產(chǎn)物中加入部分 基礎(chǔ)油和二異氰酸酯，加入單胺，攪拌2-8分鐘，加入二胺，攪拌2-8分鐘，再加入溶解在部 分基礎(chǔ)油中的二異氰酸酯，攪拌2-8分鐘，各次所加的二異氰酸酯、單胺、二胺以及二異氰 酸酯的摩爾比為2:2:2:1。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，步驟（3)中，先在100-120°C恒溫10-20分 鐘，最后升溫到180_230°C恒溫5-20分鐘；冷卻到150-160°C，加入余量基礎(chǔ)油，待溫度冷卻 至IJ 100-120°C，加入必要的添加劑，攪拌，循環(huán)過(guò)濾、均化、脫氣。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述牛頓體環(huán)烷酸鈣是石油環(huán)烷酸鈣和/ 或合成環(huán)烷酸鈣，其總堿值為250-500mgK0H/g。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述轉(zhuǎn)化劑選自水、脂肪醇、脂肪醚、脂肪 酸、環(huán)烷酸、脂肪醛、脂肪酮、脂肪胺、環(huán)烷胺、環(huán)烷醇、環(huán)烷醚、二氧化碳、芳香醇、芳香胺和 烷基苯磺酸中的至少一種，轉(zhuǎn)化劑的加入量為牛頓體環(huán)烷酸鈣重量的4-32%。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其中，所述轉(zhuǎn)化劑為A、B、C三類物質(zhì)，A類物質(zhì) 為乙醇、丙醇、丁醇和12-羥基硬脂酸中的至少一種，B類物質(zhì)為乙酸、丙酸和丁酸中的至少 一種，C類物質(zhì)為水，轉(zhuǎn)化劑的加入量為牛頓體環(huán)烷酸鈣重量的15-25%。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制備方法，其中，A類物質(zhì)先于B類物質(zhì)加入。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述單胺的結(jié)構(gòu)式為R1-NH2，其中，R1是苯 基或C1-C3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。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其中，所述單胺是選自苯胺、間氯苯胺、對(duì)氯苯 胺和/或?qū)妆桨返姆及?，?或選自十二胺、十四胺、十六胺和/或十八胺的脂肪胺。
18. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述二胺的結(jié)構(gòu)式為NH2-R2-NH2，其中，R 2 是碳數(shù)為2-8的亞烷基，或亞苯基或亞聯(lián)苯基。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其中，所述二胺是選自對(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-己二胺的直鏈脂肪胺。
20. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其中，所述二異氰酸酯的結(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。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的制備方法，其中，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、甲 基二苯基二異氰酸酯、1，6-亞己基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲基二異氰酸酯和間苯二甲基二 異氰酸酯中的至少一種。
22. 由權(quán)利要求8-21中任意一項(xiàng)所述的方法制得的環(huán)烷酸鈣基六聚脲潤(rùn)滑脂。
【文檔編號(hào)】C10M169/06GK104212612SQ201310214545
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】孫洪偉, 鄭會(huì), 董祿虎, 何懿峰, 段慶華, 張建榮, 陳政, 劉中其, 姜靚 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 石油化, 工科學(xué)研究院