一種汽車水泵軸承潤滑脂組合物及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車水泵軸承潤滑脂組合物及其制備方法。包括以下組分：(1)稠化劑5-18％，為復合鋰皂；(2)基礎油75-90％；(3)添加劑2-7％。包括：(a)芳胺類抗氧化劑1-2.5％；(b)有機硫化物和/或有機磷化物抗磨劑1-3％(c)三氮唑和/或咪唑啉類防銹劑0.5-2％；該發(fā)明生產(chǎn)的潤滑脂具有較高的滴點，良好的機械安定性，有利于潤滑脂在高溫環(huán)境下使用的同時，保證了其不流失起到良好的密封作用；具有良好的抗磨和承載能力，通過在四球法磨損試驗機上進行實驗發(fā)現(xiàn)，其最大無卡咬負荷PB和燒結(jié)負荷PD均較高，可以有效減少被潤滑部位的磨損。同時具有長效的軸承使用壽命。適宜在汽車水泵軸承上使用。
【專利說明】一種汽車水泵軸承潤滑脂組合物及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑脂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種汽車水泵軸承潤滑脂組合物及其制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑脂屬于潤滑劑的范疇，由許多不同組分組成，每一組分都賦予潤滑脂以不同 的特性，而各組分的比例和制造工藝對潤滑脂的性能特別是外觀具有直接影響，現(xiàn)有潤滑 脂多為黃褐色均勻油膏。
[0003] 汽車發(fā)動機水泵軸承是一種由軸與內(nèi)圈組成一體化的特殊的軸承單元，由于水泵 的轉(zhuǎn)速較高，一般的水泵轉(zhuǎn)速達6000r/min，高轉(zhuǎn)速的水泵轉(zhuǎn)速高達9000r/min，因此要求 軸承具有較高的承載能力，這樣才能滿足水泵在一定轉(zhuǎn)速下對壽命的要求。水泵的空間位 置受限制，散熱面積小，工作條件惡劣，因此軸承應能滿足高溫下仍能保持正常運轉(zhuǎn)的要 求，同時不降低軸承的承載能力。
[0004] 汽車水泵軸承作為特殊的軸承單元，其應用環(huán)境為高溫、高濕和高含塵污染，對潤 滑脂具有特殊的使用要求。20世紀70年代，第一代汽車水泵軸承潤滑脂多采用以硬脂酸鋰 作為稠化劑的鋰基潤滑脂。80年代后期，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，鋰基潤滑脂已無法滿足 使用要求，復合皂基潤滑脂開始更加廣泛的得以應用。專利CN102140382B介紹了一種輪轂 軸承潤滑脂及其制備方法，該潤滑脂采用復合鋰皂為稠化劑，組合物具有滴點較高，抗磨性 和抗極壓性能好，高低溫性能好等優(yōu)點，同時具有優(yōu)良的防水和防銹性能；適合于較為苛刻 工況的汽車輪轂軸承的潤滑，沒有介紹潤滑脂的抗氧化性能及軸承壽命。JP2012233024(A) 介紹了一種應用于密封軸承的潤滑脂組合物，該潤滑脂具有較低的摩擦系數(shù)和較低的粘 度，并且能夠承受較高的工作溫度。同時該潤滑脂具有較好的靜音壽命。并未介紹該潤滑 脂的承載能力。文獻報道了不同潤滑脂組合物在高速軸承中的性能表現(xiàn)，分析了不同稠化 齊U，基礎油及其粘度和抗氧劑對潤滑脂壽命，油膜厚度和軸承溫度的影響。沒有介紹相關(guān)潤 滑脂的制備方法。
[0005] 國內(nèi)市場應用于軸承的潤滑脂種類較多，存在一種潤滑脂應用于多行業(yè)軸承的情 況，并未發(fā)現(xiàn)專門應用于汽車水泵軸承的潤滑脂，也罕見相關(guān)專利和報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的適用于汽車水泵軸承的復合 鋰基潤滑脂的組合物。提供一種具有良好高溫穩(wěn)定性、較高的承載能力、良好的密封性，同 時具有長使用壽命的汽車水泵軸承潤滑脂組合物，本發(fā)明通過選擇合適的基礎油、添加劑 及特殊的后處理工藝，保證本類潤滑脂能夠滿足汽車水泵軸承對潤滑脂的要求，起到潤滑、 防護、保證軸承使用壽命的作用。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)如下：
[0008] -種汽車水泵軸承潤滑脂組合物，按組合物的總重量百分比計，包括以下組分：
[0009] (1)稠化劑5-18%，為復合鋰皂；
[0010] (2)基礎油 75-90% ;
[0011] (3)添加劑2-7% ;包括：(a)芳胺類抗氧化劑1-2. 5% ; (b)有機硫化物和/或有 機磷
[0012] 化物抗磨劑1-3% (c)三氮唑和/或咪唑啉類防銹劑0. 5-2% ;
[0013] 所述的稠化劑為復合鋰皂，復合鋰皂中有機酸為十二羥基硬脂酸、癸二酸、壬二 酸、硼酸、苯甲酸、水楊酸。稠化劑體系中各種酸的復配應滿足十二羥基硬脂酸與二元酸中 的至少一種和低分子酸中的至少一種組成三種及三種以上的體系要求。稠化劑體系中十二 羥基硬脂酸、二元酸、和低分子酸可按任意比例復配。本專利中癸二酸、壬二酸稱為二元酸； 硼酸、苯甲酸、水楊酸稱為低分子酸。
[0014] 所述的組合物的基礎油為礦物油或烯烴合成油（PA0)或酯類油中的至少一種。
[0015] 所述的組合物的基礎油中的酯類油為三羥甲基丙烷酯類油或季戊四醇酯類油。
[0016] 所述的組合物在于芳胺類抗氧化劑為烷基化二苯胺或N-苯基_ a _萘胺的一種或 兩種。
[0017] 所述組合物在于有機硫化物或有機磷化物抗磨劑的一種或兩種。
[0018] 本發(fā)明所述的組合物在于防銹劑為苯駢三氮唑或咪唑啉的一種或兩種，兩種同時 使用可按任意比例混配。
[0019] 本發(fā)明所述的組合物的制備方法和步驟如下：
[0020] 本發(fā)明的汽車水泵軸承潤滑脂組合物制備方法，首先在反應器中加入基礎油總量 的40 %?50%和12-羥基硬脂酸，攪拌升溫至85?90°C，加入50%氫氧化鋰堿液，反應 1?1. 5h，控制溫度在90?100°C范圍內(nèi)；一步堿反應完畢后，90?100°C加入二元酸中的 至少一種和低分子酸中的至少一種，再反應1?1. 5h，然后反應器加入剩余的氫氧化鋰堿 液，升溫排水，在2h內(nèi)把溫度升至200?220°C，加入20-25%基礎油急冷后，立即加入抗氧 齊IJ，95?110°C加入抗磨劑、防銹劑，剩余基礎油作為后調(diào)油，降溫，乳油成脂。
[0021] 本發(fā)明所述的潤滑脂組合物的制備方法，在于首先加入的基礎油（40%-50% )， 不應包含酯類基礎油，如總配方中含有酯類油，應在后續(xù)加入基礎油的步驟中加入。
[0022] 本發(fā)明的潤滑脂通過性能試驗表明具有下述優(yōu)點：（1)至少三組分的稠化劑體 系，使得潤滑脂具有較高的滴點，良好的機械安定性，有利于潤滑脂在高溫環(huán)境下使用的同 時，保證了其不流失起到良好的密封作用；（2)由于加入了優(yōu)選的減磨添加劑，所述的組合 物具有良好的抗磨和承載能力，通過在四球法磨損試驗機上進行實驗發(fā)現(xiàn)，其最大無卡咬 負荷P B和燒結(jié)負荷PD均較高，可以有效減少被潤滑部位的磨損。（3)由于加入了優(yōu)選的胺 類抗氧劑，該潤滑脂具有較長的氧化誘導期，同時具有長效的軸承使用壽命。
[0023] 本發(fā)明的組合物高溫穩(wěn)定性利用壓力差示掃描量熱儀（德國NETZSCH)，按照 ASTMD5483標準方法，進行測試。潤滑脂的承載能力利用四球試驗機，按照ASTM D2596標準 方法進行測試。潤滑脂的密封性能按照汽車輪軸承潤滑脂漏失量測定法SH/T 0326進行測 試。潤滑脂的軸承壽命按照高溫滾珠球軸承壽命特性測定法ASTM D3336進行測試。潤滑 脂的其余常規(guī)性能指標均按照國家標準或石化行業(yè)標準進行測試。

【具體實施方式】
[0024] 下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的闡述。
[0025] 實施例1-6和比較例制備方法：
[0026] 首先在反應器中加入指定比例基礎油總量的40 %?50%，此部分基礎油不應包 含酯類合成油，如總配方中含油脂類油，應在后續(xù)步驟中加入，再加入12-羥基硬脂酸，攪 拌升溫至85?90°C，加入50%氫氧化鋰堿液，反應1?1. 5h，控制溫度在90?KKTC范圍 內(nèi)；一步堿反應完畢后，90?100°C加入二元酸中的至少一種和低分子酸中的至少一種，再 反應1?1. 5h，然后反應器加入剩余的氫氧化鋰堿液，升溫排水，在2h內(nèi)把溫度升至200? 220°C，加入20-25%基礎油急冷后，立即加入抗氧劑，95?110°C加入抗磨劑、防銹劑，剩余 基礎油作為后調(diào)油，降溫，充分攪拌后在三輥機上研磨均勻。
[0027] 實施例1-6與比較例是按照上述制備方法制備，各組分含量及性能見表1 :
[0028] 實施例1-6和比較例的性能數(shù)據(jù)見表2 :
[0029] 下述各個實施例盡管所列是一個點的例子，但對每個權(quán)利要求所述的范圍都是可 以達到同樣的效果，并非緊限于此條件。
[0030] 表1實施例1-6與比較例組分含量（百分比）
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種汽車水泵軸承潤滑脂組合物，按組合物的總重量百分比計，包括以下組分： (1) 稠化劑5-18% ; (2) 基礎油 75-90% ; (3) 添加劑2-7% ;包括：(a)芳胺類抗氧化劑1-2. 5% ; (b)有機硫化物和/或有機磷 化物抗磨劑1-3 % (c)三氮唑和/或咪唑啉類防銹劑0. 5-2 %。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其所述的稠化劑為有機酸與氫氧化鋰反應的生成 物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，所述的稠化劑為復合鋰皂，復合鋰皂中有機酸為 十二羥基硬脂酸、癸二酸、壬二酸、硼酸、苯甲酸、水楊酸；稠化劑體系中各種酸的復配應滿 足十二羥基硬脂酸與二元酸中的至少一種和低分子酸中的至少一種組成三種及三種以上 的體系要求。
4. 按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂組合物，其特征在于所述的組合物的基礎油為礦物油 或烯烴合成油（PAO)或酯類油中的至少一種。
5. 按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂組合物，其特征在于所述的組合物的基礎油中的酯類 油為三羥甲基丙烷酯類油或季戊四醇酯類油。
6. 按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂組合物，其特征在于所述的組合物中芳胺類抗氧化劑 為烷基化二苯胺或N-苯基-a -萘胺的一種或兩種。
7. 按照權(quán)利要求1所述的潤滑脂組合物，其特征在于有機硫化物或有機磷化物抗磨劑 的一種或兩種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的防銹劑為苯駢三氮唑或咪唑啉的 一種或兩種。
9. 權(quán)利要求1所述的潤滑脂制備方法，其特征在于首先在反應器中加入基礎油總量的 40%?50%和12-羥基硬脂酸，攪拌升溫至85?90°C，加入50%氫氧化鋰堿液，反應1? 1.5h，控制溫度在90?KKTC范圍；一步堿反應完畢后，90?KKTC加入二元酸中的至少 一種和低分子酸中的至少一種，再反應1?1. 5h，然后反應器加入剩余的氫氧化鋰堿液，升 溫排水，在2h內(nèi)把溫度升至200?220°C，加入20-25 %基礎油急冷后，加入抗氧劑，95? ll〇°C加入抗磨劑、防銹劑，剩余基礎油，降溫，軋油成脂。
10. 按照權(quán)利要求9所述的潤滑脂組合物的制備方法，其特征在于首先加入的40%? 50%基礎油，不包含酯類基礎油，如總配方中含有酯類油，應在后續(xù)步驟中加入。
【文檔編號】C10M169/06GK104450117SQ201410576277
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】谷紅寬, 劉亞春, 劉建龍, 高艷青 申請人:中國石油化工股份有限公司