專(zhuān)利名稱(chēng)：分水性能優(yōu)異的無(wú)油漬油膜軸承油添加劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬加工工藝用潤(rùn)滑添加劑組合物，特別涉及一種無(wú)油漬油膜軸承油添加劑組合物
背景技術(shù)：
無(wú)油漬油膜軸承油(Film Bearing Oil)是因鋼鐵工業(yè)向高速化大型化發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一類(lèi)新油品，是各種油膜軸承的專(zhuān)用潤(rùn)滑油。油膜軸承屬于滑動(dòng)軸承的一種，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有它獨(dú)特之處，它是專(zhuān)門(mén)用于軋鋼機(jī)軋輥軸承的。國(guó)外此類(lèi)油品的研制起始于20世紀(jì)60年代中后期，工業(yè)化于20世紀(jì)70年代。當(dāng)時(shí)，鋼板高速軋機(jī)和摩根無(wú)扭高速線(xiàn)材軋機(jī)，使用的油膜軸承急需與之相匹配的無(wú)油漬油膜軸承油，而通常的軸承油和主軸油均不能滿(mǎn)足其性能要求。因此，抗乳化抗氧型的無(wú)油漬油膜軸承油(相當(dāng)于Mobil VacuolinclOO系列)最早問(wèn)世。后來(lái)在使用中發(fā)現(xiàn)，上述軋機(jī)有的軸承處于近水部位，又發(fā)展出防銹型無(wú)油漬油膜軸承油(相當(dāng)于Mobil Vacuolinc 300系列)。20世紀(jì)70和80年代線(xiàn)材軋機(jī)向高速發(fā)展，軋機(jī)軸速已高達(dá)3600m/min以上。簡(jiǎn)單地講，油膜軸承與一般滑動(dòng)軸承又有以下主要區(qū)別(1)與油膜軸承配合的軋輥軸線(xiàn)速度極高，適于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)油膜軸承承載負(fù)荷很大，適于大型化。(3)油膜軸承在正常工作狀態(tài)，軸與軸承能瞬時(shí)保持油膜，并靠軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)和潤(rùn)滑油楔的流體動(dòng)壓作用，使軸與軸承間容易形成流體潤(rùn)滑狀態(tài)。油膜軸承則是利用動(dòng)壓潤(rùn)滑的原理，依靠軸的轉(zhuǎn)動(dòng)離心力和側(cè)壓力即依靠軸與軸承元件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，借助于潤(rùn)滑油的粘性和油在軸承副中的楔形間隙所產(chǎn)生的流體動(dòng)壓作用(油楔力)，而形成承載油膜的軸承。油膜軸承的潤(rùn)滑有三種情況(1)在啟動(dòng)或仃機(jī)時(shí)，盡管軸與軸承間有潤(rùn)滑油，但由于運(yùn)動(dòng)速度為零或趨于零， 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑尚未形成或逐漸消失，軸與軸承必然直接接觸使之處于邊界潤(rùn)滑甚至是干摩擦狀態(tài)。(2)軋機(jī)操作中，因產(chǎn)生震動(dòng)、進(jìn)水過(guò)多、供油不足或油質(zhì)有問(wèn)題，都可能產(chǎn)生混合潤(rùn)滑。(3)正常平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為流體潤(rùn)滑鑒此，油膜軸承的潤(rùn)滑特點(diǎn)是上述三種情況交替存在的混合潤(rùn)滑。為適應(yīng)其之高速高負(fù)荷工況，需要一種新型的專(zhuān)用軸承油-無(wú)油漬無(wú)油漬油膜軸承油。期中，開(kāi)發(fā)合格的無(wú)油漬油膜軸承油是其中關(guān)鍵的技術(shù)。油膜軸承的潤(rùn)滑特點(diǎn)決定了對(duì)無(wú)油漬油膜軸承油的性能要求(1)優(yōu)異的粘溫性能，以便在軸承溫升波動(dòng)較大的情況下也能維持正常潤(rùn)滑。無(wú)油漬油膜軸承油的粘度由軸承的種類(lèi)而定，粘度按ASTM粘度分類(lèi)表示。摩根(Morgan)公司允許粘度波動(dòng)范圍為士 10%，粘度變化士5%定為窄范圍。美鋼(U。S。Steel)公司加劑無(wú)油漬油膜軸承油的粘度等級(jí)種類(lèi)較不加劑的為多。國(guó)內(nèi)、外加劑無(wú)油漬油膜軸承油粘度指數(shù)都規(guī)定為不小于90 95。(2)抗乳化性好，不易乳化或能使混入油中的水迅速分離。國(guó)際上普遍采用ASTM D2711結(jié)合ASTM D1401方法，國(guó)內(nèi)常用GB/T 7305方法進(jìn)行水分離性評(píng)定。(3)氧化安定性良好。以確保循環(huán)使用中減緩油品變質(zhì)速度、延長(zhǎng)使用壽命。美綱公司對(duì)加添加劑的無(wú)油漬油膜軸承油用旋轉(zhuǎn)氧彈法(ASTM 2272)評(píng)定，要求經(jīng)受氧化時(shí)間大於120分鐘。(4)防銹性。如前所述，無(wú)油漬油膜軸承油不可避免地會(huì)混入水分，所以在潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)易于產(chǎn)生銹蝕。特別是油箱上部、管道上部等等不浸油的氣相部份以及間歇性浸在油內(nèi)的機(jī)件。一經(jīng)銹蝕所產(chǎn)生的銹粒又會(huì)在油中催化加速油品老化，所以，防銹性好也很重要。美鋼公司等在無(wú)油漬油膜軸承油規(guī)格中要求用透平油的防銹性能試驗(yàn)法(ASTM D665) 進(jìn)行評(píng)定。尤其是對(duì)抗乳化性提出了非常高的要求，水進(jìn)入無(wú)油漬油膜軸承油，使某些添加劑水解而失效。并可能形成紊流，破壞正常運(yùn)轉(zhuǎn)下的流體潤(rùn)滑，引起非正常磨損，易銹蝕設(shè)備，使油乳化而惡化分水性，抗氧化性和抗泡性。另外，水與油品使用中產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物和油泥，形成膠狀油團(tuán)，可能堵塞濾器。所以，開(kāi)發(fā)出一種用于生產(chǎn)油膜軸承潤(rùn)滑油使用的分水性能優(yōu)異添加劑非常具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種適合于的無(wú)油漬油膜軸承油，該油膜軸承油具有油水分離能力、 同時(shí)兼顧優(yōu)異的抗氧、抗磨和防銹特性。其特征在于它含有下列組份(1)至少一種含硫的極壓抗磨劑，為硫化異丁烯(2)至少一種含磷的抗磨劑，為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸酯及其胺鹽衍生物， 或磷酸酯及其胺鹽衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(3)至少一種金屬減活劑，為噻二唑類(lèi)衍生物，或苯三唑類(lèi)衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(4)至少一種清凈劑，為聚異丁烯胺高分子化合物(5)至少一種防銹劑，為烯基丁二酸，或二壬基萘磺酸鋇鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物(6)至少一種多元醇酯類(lèi)油性劑(7)至少一種兩類(lèi)非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物期中組份(1)適宜含量為55-70% (質(zhì)量)。組份( 為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸三丁酯，或堿性磷酸酯胺鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物，含量為10-23% (質(zhì)量)。組份(3)為噻二唑類(lèi)衍生物，含量為1-6% (質(zhì)量)。組份(4)為聚異丁烯胺清凈劑，含量為5-20% (質(zhì)量)。組份(5)防銹劑適宜含量為2-5% (質(zhì)量)。
組份(6)多元醇酯類(lèi)油性劑適宜含量為1-1. 5% (質(zhì)量)，其為季戊四醇與C12-36 混合脂肪酸反應(yīng)的酯化物含量為18% _38%，與季戊四醇反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之油酸硬脂酸二聚酸摩爾比為(1.1-3.8) (1.2-2.5) 0.75。或者三羥甲基丙烷與 C12-36混和脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸酯含量為33%-47%,與三羥甲基丙烷反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之椰子油酸油酸的摩爾比為(1. 1-3. 8) 0. 75組份(7)至少一種兩類(lèi)非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物，第一類(lèi)為HLB 為5-9，分子量為2000-15000的非離子型表面活性劑，第二類(lèi)HLB為12-16非離子型表面活性劑。破乳劑復(fù)配物含量為0.5-2. 8% (質(zhì)量)本發(fā)明公開(kāi)的添加劑組合物，其新穎性在于，將過(guò)于在汽油清凈劑中經(jīng)常使用的聚異丁烯胺清凈劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤(rùn)滑油添加劑中使用的聚異丁烯丁二酰亞胺和堿性磺酸鈣、鎂清凈分散劑，經(jīng)過(guò)測(cè)試驚奇地發(fā)現(xiàn)可以明顯地提高無(wú)油漬油膜軸承油的分水特性(又稱(chēng)破乳性能)，同時(shí)對(duì)熱穩(wěn)定性，與基礎(chǔ)油的相容性、熱氧化安定、防銹性和抗磨性無(wú)任何負(fù)面影響。同時(shí)，添加的多元醇酯類(lèi)油性劑，不但增強(qiáng)了抗磨能力，同事，還有助于進(jìn)一步提升分水特性。添加劑制法上述添加劑組合物的制備方法是先將按比例所需要的組份(1)加入帶攪拌器的搪瓷調(diào)合釜內(nèi)，其次按比例加入所需的抗磨劑O)、防銹劑(5)到調(diào)合釜中，在60-70°C下， 攪拌4小時(shí)后，加入金屬減活劑(3)、聚異丁烯胺清凈劑(4)防銹劑(5)、油性劑(6)和破乳劑(7)，在40-50°C下攪拌2小時(shí)，至混合物全部溶解，并均勻透明。為了篩選添加劑組份和添加劑組合物，本發(fā)明在實(shí)驗(yàn)室采用了各種試驗(yàn)方法進(jìn)行模擬評(píng)定。 加抑制劑礦物油在水存在下防銹試驗(yàn)法(GB/T11143或ASTM D665)， 潤(rùn)滑劑抗乳化性能測(cè)定法(GB/T8022或ASTMD27 潤(rùn)滑油極壓性能測(cè)定法(GB/T3142)， 潤(rùn)滑油抗磨性能測(cè)定法(SH/T0189)。 石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)法(GB/T5906或ASTMD130)， 潤(rùn)滑油極壓性能測(cè)定法(Timken試驗(yàn))(GB/T11144) 潤(rùn)滑油承載能力測(cè)定法(CL-100) (SH/T0306 或 ASTMD5182)， 極壓潤(rùn)滑油氧化安定性測(cè)定法(SI-I/T0123)。本發(fā)明的效果通過(guò)下面的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。但應(yīng)明白，下面的實(shí)施例不是限制本發(fā)明的范圍，任何不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的改動(dòng)，都在本發(fā)明的圍之內(nèi)。
實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種脫水性能優(yōu)異的油膜軸承油添加劑組合物，其特征在于它含有(1)至少一種含硫的極壓抗磨劑，為硫化異丁烯(2)至少一種含磷的抗磨劑，為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸酯及其胺鹽衍生物，或磷酸酯及其胺鹽衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(3)至少一種金屬減活劑，為噻二唑類(lèi)衍生物，或苯三唑類(lèi)衍生物，或它們?nèi)我饨M合的混合物(4)至少一種清凈劑，為聚異丁烯胺高分子化合物(5)至少一種防銹劑，為烯基丁二酸，或二壬基萘磺酸鋇鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物(6)至少一種多元醇酯類(lèi)油性劑(7)至少一種兩類(lèi)非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(1)組份適宜含量為55-70%(質(zhì)量)O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于( 組份為硫磷酸復(fù)酯胺鹽，或硫代磷酸三丁酯，或堿性磷酸酯胺鹽，或它們?nèi)我饨M合的混合物，含量為10-23% (質(zhì)量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于C3)組份為噻二唑類(lèi)衍生物，含量為1-6% (質(zhì)量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(4)組份為聚異丁烯胺清凈劑，含量為5-20% (質(zhì)量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于( 組份防銹劑適宜含量為 2-5% (質(zhì)量)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(6)組份多元醇酯類(lèi)油性劑適宜含量為1-15% (質(zhì)量)，其為季戊四醇與C12-36混合脂肪酸反應(yīng)的酯化物含量為 18% _38%，與季戊四醇反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之油酸硬脂酸二聚酸摩爾比為 (1.1-3.8) (1.2-2.5) 0.75?；蛘呷u甲基丙烷與C12-36混和脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸酯含量為33%-47%，與三羥甲基丙烷反應(yīng)的C12-36混和脂肪酸之椰子油酸油酸的摩爾比為(1. 1-3. 8) 075
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(7)組份至少一種兩類(lèi)非離子型高分子表面活性劑破乳劑復(fù)配物，第一類(lèi)為HLB為5-9，分子量為2000-15000的非離子型表面活性劑，第二類(lèi)HLB為12-16非離子型表面活性劑。破乳劑復(fù)配物含量為0. 5-2. 8% (質(zhì)量)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)無(wú)油漬油膜軸承油添加劑組合物。將聚異丁烯胺清凈劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)潤(rùn)滑油添加劑中使用的聚異丁烯丁二酰亞胺和堿性磺酸鈣、鎂清凈分散劑，可以明顯地提高無(wú)油漬油膜軸承油的分水特性(又稱(chēng)破乳性能)，同時(shí)對(duì)熱穩(wěn)定性，與基礎(chǔ)油的相容性、熱氧化安定、防銹性和抗磨性無(wú)任何負(fù)面影響。同時(shí)，添加的多元醇酯類(lèi)油性劑，不但增強(qiáng)了抗磨能力，同事，還有助于進(jìn)一步提升分水特性。
文檔編號(hào)C10N30/06GK102260577SQ20101018122
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者丁峰, 丁浩, 劉想, 劉龍, 周增位, 周增強(qiáng), 周志剛, 李學(xué)兵, 甄國(guó)芬, 甄海超 申請(qǐng)人:石家莊新泰特種油有限公司