專利名稱：導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防銹潤滑脂，本發(fā)明還涉及該防銹潤滑脂的制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電高分子作為一種新型高分子材料，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是在金屬防腐蝕涂料方面顯示出其優(yōu)異的特性。如德國的WassIing研究小組在1994年首先報道了有關(guān)導(dǎo)電聚苯胺防腐涂料研究，并已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，推向市場，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在“聚苯胺防腐脂”的研究中獲得成果，已申報專利。但其采用的是本征態(tài)聚苯胺，在不加任何溶劑的情況下，將本征態(tài)聚苯胺粉末用機械研磨方法共混到油脂中。因為聚苯胺是一種高分子聚合物，這種聚合物的特殊結(jié)構(gòu)使其在一般的普通有機溶劑中很難溶解。這種單純地依靠機械研磨方法很難使聚苯胺粉末與油脂共混均勻，因此需要添加較大量的聚苯胺粉末才能達到預(yù)想的防腐效果。另外，該種防腐脂僅限于±50℃溫度下使用，不具有機械潤滑性質(zhì)。目前，在國內(nèi)外有關(guān)導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用報道中，還未見將導(dǎo)電高分子在高溫潤滑油脂中應(yīng)用的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新型導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂，以解決目前采用本征態(tài)聚苯胺的防腐脂不耐高溫的問題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是由下列按重量比的原料組成的基礎(chǔ)油50％～90％、皂基稠化劑5％～30％、導(dǎo)電高分子0.1％～10％、防銹添加劑0.1％～10％、抗氧添加劑0.1％～10％、抗磨添加劑0.1％～10％。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電高分子為下列導(dǎo)電聚苯胺其中一種十二烷基苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺、對甲苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺、樟腦磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺；本發(fā)明所述的基礎(chǔ)油可以是礦物油、合成油其中的一種或兩種以上的混合物；本發(fā)明所述的皂基稠化劑包括下列化合物其中一種或兩種以上的混合物硬脂酸鋰、鈉、鉀、鈣、鋇、鉛皂，12-羥基硬脂酸鋰、鈉、鉀、鈣、鉛皂，油酸鋰鈉、鉀、鈣、鉛皂；本發(fā)明所述的防銹添加劑可以是石油磺酸鋇、石油磺酸鈣、石油磺酸鈉、咪唑啉、羊毛脂、二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸、亞硝酸鈉、苯并三氮唑、環(huán)烷酸鋅或山梨酸醇酐單油酸酯其中一種或兩種以上的混合物；本發(fā)明所述的抗氧添加劑可以是下列化合物其中一種N-苯基-α-萘胺、二乙烷基二硫代磷酸鋅、二苯胺、苯二胺；本發(fā)明所述的抗磨添加劑可以是下列化合物其中一種硫化二聚丁烯、硫化異丁烯、磷酸三乙酯、磷酸胺、磷酸三甲酚酯、亞磷酸二正丁酯、氯化石蠟、環(huán)烷酸鉛。
本發(fā)明提供的上述潤滑油脂的制備步驟如下1)按上述比例量取稠化劑，加入到基礎(chǔ)油中，加熱攪拌基礎(chǔ)油，加熱溫度50～200℃，加熱攪拌時間1～5小時，使稠化劑在基礎(chǔ)油中全部熔化溶解，然后冷卻至室溫；2)按上述比例量取導(dǎo)電態(tài)聚苯胺粉末，機械攪拌下加入上述共混油脂中，以1600～1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌1～5小時，加熱溫度50～100℃，然后冷卻至室溫；3)按上述比例量取防銹添加劑、抗氧添加劑、抗磨添加劑，在機械攪拌下，分別加入到上述共混油脂中，以1600～1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌1～3小時；4)將以上配制好的混合油脂，反復(fù)研磨1～10小時，即可得到所要的導(dǎo)電高分子潤滑油脂。
本發(fā)明采用導(dǎo)電聚苯胺作為緩蝕劑，其防銹機理為導(dǎo)電高分子具有比一般金屬較正的氧化還原電位，它使鋼鐵的表面發(fā)生氧化，并達到鐵的鈍化電位，使鐵表面生成一層化學(xué)穩(wěn)定的致密氧化層，阻止了鐵的進一步氧化。這一機理完全不同于傳統(tǒng)防銹添加劑吸附型防腐機理。
本發(fā)明導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂具有較強的耐酸、堿性能，適于在酸性或堿性等非常惡劣環(huán)境條件下使用，特別適用于海洋環(huán)境下的防腐。將制備好的油脂涂覆在經(jīng)處理后的鋼板上，控制厚度100μm，按照國際ASTM B117標(biāo)準(zhǔn)進行鹽霧試驗，結(jié)果經(jīng)過800小時的試驗，試件表面無銹蝕。另外由于導(dǎo)電聚苯胺在基礎(chǔ)油脂中達到納米級的分散效果，因此此油脂還具有很好的潤滑性能。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)在0.0091-0.011之間，完全符合國家檢驗標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明制備出的潤滑油脂對于不同金屬如鋼鐵、銅、鋁等均有很好的防腐效果。
本發(fā)明的導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂具有以下技術(shù)特征(1)導(dǎo)電高分子潤滑油脂充分利用導(dǎo)電聚苯胺可逆的氧化還原性能，具有全新的鈍化型防銹機理，理論上可以采用很少的導(dǎo)電聚苯胺，即可達到很好的防銹效果。
(2)本發(fā)明采用含有大尺寸有機質(zhì)子酸，如十二烷基苯磺酸、對甲苯磺酸、樟腦磺酸摻雜態(tài)導(dǎo)電聚苯胺，與其它防腐劑一起添加到耐高溫潤滑油脂中，因為大尺寸有機質(zhì)子酸具有對離子誘導(dǎo)作用，使得添加的導(dǎo)電聚苯胺在基礎(chǔ)油脂中得到納米級的分散，聚苯胺的防腐效果得到充分發(fā)揮，只需加入極少量的導(dǎo)電聚苯胺，就可達到非常好的防腐效果。
(3)導(dǎo)電高分子潤滑油脂具有較強的耐酸、堿性能，適于在酸性或堿性等非常惡劣環(huán)境條件下使用，特別適用于海洋環(huán)境下的防腐。
(4)本發(fā)明選用的是耐高溫的潤滑脂作為基礎(chǔ)油脂，導(dǎo)電聚苯胺在其中達到納米級的分散，因此油脂不但有很好的防腐性，還具有很好的高溫潤滑性能。
具體實施例方式
實驗例本發(fā)明技術(shù)方案中不添加導(dǎo)電聚苯胺時的對比例稱取350g 46號機油，將100g硬脂酸鈉加入到機油中，加熱攪拌，加熱溫度為140℃，恒溫攪拌1小時，使硬脂酸鋰在機油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
量取15g石油磺酸鋇，2.5g N-苯基-α-萘胺，3g硫化二聚丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)攪拌1小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨2小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，150小時樣板開始嚴(yán)重銹蝕。
實施例1.
稱取350g 46號機油，將100g硬脂酸鈉加入到機油中，加熱攪拌，加熱溫度為140℃，恒溫攪拌1小時，使硬脂酸鈉在機油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
稱取2g十二烷基苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺粉末，在機械攪拌下緩慢將聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1600轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌2小時，加熱溫度80℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散，冷卻至室溫。
量取10g石油磺酸鋇，2.5g N-苯基-α-萘胺，3g硫化二聚丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1600轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌1小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨2小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，820小時試驗鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.007。
實施例2.
稱取350g 46號機油，將100g硬脂酸鋰加入到機油中，加熱攪拌，加熱溫度為170℃，恒溫攪拌1.5小時，使硬脂酸鋰在機油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
稱取2g十二烷基苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1700轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3小時，加熱溫度50℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散。然后冷卻至室溫。
量取10g石油磺酸鈉，16g羊毛脂，2.5g N-苯基-α-萘胺，3g硫化二聚丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1700轉(zhuǎn)/分鐘攪拌1小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨3小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，850小時鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.008之間。
實施例3.
稱取300g 20號航空潤滑油，將100g 12-羥基硬脂酸鋰加入到油中，加熱攪拌，加熱溫度為93℃，恒溫攪拌2小時，使12-羥基硬脂酸鋰在油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
稱取1.5對甲苯磺酸摻雜聚苯胺，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1800轉(zhuǎn)/分鐘熱攪拌3h，加熱溫度90℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散。然后冷卻至室溫。
量取10g二壬基萘磺酸鋇，5g苯并三氮唑，4g二乙烷基二硫代磷酸鋅，3g硫化異丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨4小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，鹽霧試驗900小時鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.007。
實施例4.
稱取350g 20號航空潤滑油，將100g 12-羥基硬脂酸鋰加入到油中，加熱攪拌，加熱溫度為93℃，恒溫攪拌2小時，使12-羥基硬脂酸鋰油中完全熔化。停止加熱，冷卻至室溫。
稱取2g樟腦磺酸摻雜聚苯胺粉末，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌4小時，加熱溫度100℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散。然后冷卻至室溫。
量取10g二壬基萘磺酸鋇，5g苯并三氮唑，4g二乙烷基二硫代磷酸鋅，3g硫化異丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨4小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，鹽霧試驗820小時鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.008。
實施例5.
稱取350g 4104合成油，將120g硬脂酸鋇加入到合成油中，加熱攪拌，加熱溫度為135℃，恒溫攪拌2小時，使硬脂酸鋇在油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
稱取2g十二烷基苯磺酸摻雜聚苯胺粉末，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，加熱溫度為70℃，以1700轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3小時，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散，然后冷卻至室溫。
量取10g石油磺酸鋇，5g苯并三氮唑，3g二苯胺，3g磷酸三乙酯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1700轉(zhuǎn)/分鐘攪拌4小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨3小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，鹽霧試驗900小時鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.010。
實施例6.
稱取350g 4104合成油，將100g硬脂酸鈉加入到油中，加熱攪拌，加熱溫度為140℃，恒溫攪拌3小時，使硬脂酸鈉在油中完全熔化。停止加熱，冷卻至室溫。
稱取1.6g樟腦磺酸摻雜聚苯胺粉末，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌4小時，加熱溫度100℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散。然后冷卻至室溫。
量取10g石油磺酸鋇，5g苯并三氮唑，3g山梨酸醇酐單油酸酯，5g苯二胺，3g硫化二聚丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌4小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨5小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的低碳鋼板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，鹽霧試驗910小時鋼板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.009。
實施例7.
稱取350g 8號航空潤滑油，將120g 12-羥基硬脂酸鋰加入到油中，加熱攪拌，加熱溫度為93℃，恒溫攪拌5小時，使12-羥基硬脂酸鋰油中完全熔化，停止加熱，冷卻至室溫。
稱取2g對甲苯磺酸摻雜聚苯胺粉末，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌5小時，加熱溫度70℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散，然后冷卻至室溫。
量取10g二壬基萘磺酸鋇，5g苯并三氮唑，4g二乙烷基二硫代磷酸鋅，3g硫化異丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌2小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨4小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的銅板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，鹽霧試驗950小時銅板無銹點出現(xiàn)。按照GB/T3142-82國家標(biāo)準(zhǔn)，在-40～150℃溫度之間，檢測油脂的潤滑性能，摩擦系數(shù)為0.009。
實施例8.
稱取350g 8號航空潤滑油，將120g硬脂酸鋰加入到油中，加熱攪拌，加熱溫度為200℃，恒溫攪拌1.5小時，使硬脂酸鋰在油中完全熔化。停止加熱，冷卻至室溫。
稱取1.6g十二烷基苯磺酸摻雜聚苯胺，在機械攪拌下緩慢將導(dǎo)電聚苯胺粉末加入到上述混合油中，以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3小時，加熱溫度為90℃，使導(dǎo)電聚苯胺在油脂中達到納米級分散。然后冷卻至室溫。
量取10g石油磺酸鋇，16g羊毛脂，2.5g N-苯基-α-萘胺，3g硫化二聚丁烯緩慢加入到上述油脂中，并繼續(xù)以1600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3小時，攪拌均勻。
將混合好的油脂在錐體磨上反復(fù)研磨10小時。將上述防銹油脂涂覆在經(jīng)過表面處理的鋁板上，控制厚度100μm，采用ASTM B117國際標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗，1000小時鋁板無銹點出現(xiàn)。
以上實施例1～8所得產(chǎn)品實用溫度范圍為-40～150℃之間，摩擦系數(shù)符合GB/T3142-82檢驗標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂，其特征在于由下列按重量比的原料組成的基礎(chǔ)油50％～90％、皂基稠化劑5％～30％、導(dǎo)電高分子0.1％～10％、防銹添加劑0.1％～10％、抗氧添加劑0.1％～10％、抗磨添加劑0.1％～10％，所述的導(dǎo)電高分子為下列導(dǎo)電聚苯胺其中一種十二烷基苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺、對甲苯磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺、樟腦磺酸摻雜導(dǎo)電聚苯胺；所述的基礎(chǔ)油可以是礦物油、合成油其中的一種或兩種以上的混合物；所述的皂基稠化劑包括下列化合物其中一種或兩種以上的混合物硬脂酸鋰、鈉、鉀、鈣、鋇、鉛皂，12-羥基硬脂酸鋰、鈉、鉀、鈣、鉛皂，油酸鋰鈉、鉀、鈣、鉛皂；所述的防銹添加劑可以是亞硝酸鈉、石油磺酸鋇、石油磺酸鈣、石油磺酸鈉、咪唑啉、羊毛脂、二壬基萘磺酸鋇、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、環(huán)烷酸鋅或山梨酸醇酐單油酸酯其中一種或兩種以上的混合物；所述的抗氧添加劑可以是下列化合物其中一種N-苯基-α-萘胺、二乙烷基二硫代磷酸鋅、二苯胺、苯二胺；所述的抗磨添加劑可以是下列化合物其中一種硫化二聚丁烯、硫化異丁烯、磷酸三乙酯、磷酸胺、磷酸三甲酚酯、亞磷酸二正丁酯、氯化石蠟、環(huán)烷酸鉛。
2.權(quán)利要求1所述導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂的制備方法，其步驟如下1)量取配方中的皂基稠化劑，加入到基礎(chǔ)油中，加熱攪拌基礎(chǔ)油，加熱溫度50～200℃，加熱攪拌時間1～5小時，使皂基稠化劑在基礎(chǔ)油中全部熔化溶解，然后冷卻至室溫；2)量取配方中的導(dǎo)電態(tài)聚苯胺粉末，加入上述共混油脂中，以1600～1800轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌1～5小時，加熱溫度至50～100℃，然后冷卻至室溫；3)量取防銹添加劑、抗氧添加劑、抗磨添加劑，在機械攪拌下，分別加入到上述共混油脂中，以1600～1800轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌1～3小時；4)將以上配制好的混合油脂，反復(fù)研磨1～10小時，得到導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電高分子高溫潤滑油脂及其制備方法，涉及一種防銹潤滑脂。由下列按重量比的原料組成的基礎(chǔ)油50％～90％、皂基稠化劑5％～30％、導(dǎo)電高分子0.1％～10％、防銹添加劑0.1％～10％、抗氧添加劑0.1％～10％、抗磨添加劑0.1％～10％。采用摻雜態(tài)導(dǎo)電聚苯胺作為主體緩蝕劑，將導(dǎo)電聚苯胺、基礎(chǔ)油、稠化劑、防銹劑、抗氧劑、抗磨劑等添加劑共混，不加任何溶劑，經(jīng)加熱、攪拌、研磨等工藝，使得導(dǎo)電聚苯胺在基礎(chǔ)油脂中達到納米級的分散。其優(yōu)點在于具有較強的耐酸、堿性能，適于在酸性或堿性等非常惡劣環(huán)境條件下使用，特別適用于海洋環(huán)境下的防腐。同時還具有很好的高溫潤滑性能。
文檔編號C10M149/22GK1710040SQ200510016920
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者夏鋼, 梁立 申請人:吉林正基科技開發(fā)有限責(zé)任公司