專利名稱：一種潤(rùn)滑脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑脂，以及該潤(rùn)滑脂的制備方法。
背景技術(shù)：
鋯作為一種過渡金屬元素屬于IVB族，位于第5周期。含鋯化合物具有優(yōu)良的潤(rùn)滑作用，常被用作潤(rùn)滑添加劑，如CN101113382A和JP1973038444公開了將鋯的氧化物作為潤(rùn)滑劑添加劑以改善磨損性；W02007143414和US20060063682公開了可以采用四氟化鋯作為減磨添加劑成為潤(rùn)滑劑的組分之一 ；US20060254823公開了含有2-乙基己酸鋯鹽的潤(rùn)滑齊U，該潤(rùn)滑劑表現(xiàn)出很好的耐重負(fù)荷和抗磨性能；US20050043189公開了氟鋯酸鹽如氟鋯酸鋁可作為氧化抑制劑用在潤(rùn)滑劑中；DE102004021812公開了將碳酸鋯、磺酸鋯或磷酸鋯等無機(jī)鹽加入到潤(rùn)滑脂中以提高抗磨損性。以鋯鹽作為稠化劑制備鋯基潤(rùn)滑脂的專利有US4189387，其中，稠化劑只含一種鋯鹽，由烷基取代的次磷酸或一元羧酸與氫氧化鋯反應(yīng)制得，所得產(chǎn)品極壓性較好，但滴點(diǎn)不夠高，且效果相對(duì)較好的產(chǎn)品的稠化劑含氟元素，原料不易獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的潤(rùn)滑脂及其制備方法，該潤(rùn)滑脂具有優(yōu)良的極壓抗磨性和較長(zhǎng)的潤(rùn)滑壽命。

本發(fā)明提供了一種潤(rùn)滑脂，其中，該潤(rùn)滑脂含有40-95重量％的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油、1-59重量％的復(fù)合鋯基稠化劑和1-59重量％的四聚脲，所述復(fù)合鋯基稠化劑為由高級(jí)脂肪酸、芳香酸和水與烷氧基鋯反應(yīng)生成的復(fù)合鋯皂。本發(fā)明還提供了一種潤(rùn)滑脂的制備方法，該方法包括在反應(yīng)釜A中，在60-120°C下，將烷氧基鋯、高級(jí)脂肪酸和芳香酸在潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中進(jìn)行第一接觸反應(yīng)；接著，在85-100°C下，將經(jīng)過所述第一接觸反應(yīng)后得到的混合物與水進(jìn)行第二接觸反應(yīng)，并將經(jīng)過所述第二接觸反應(yīng)后得到的產(chǎn)物進(jìn)行升溫脫水；然后進(jìn)行下述步驟(I)或(2):(I)將反應(yīng)釜A的產(chǎn)物與二異氰酸酯混合，然后將所得混合物依次與二胺和單胺進(jìn)行反應(yīng)，并將得到的混合物升溫至200_220°C進(jìn)行煉制；(2)將溶解在潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的二異氰酸酯在反應(yīng)釜B中依次與二胺和單胺進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)所得混合物與反應(yīng)釜A的產(chǎn)物合并，并將得到的混合物升溫至200-220°C進(jìn)行煉制；其中，依次加入的二異氰酸酯、二胺和單胺的摩爾比為(1. 5-2. 5) I (1. 5-2. 5)。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂具有較高的滴點(diǎn)，表現(xiàn)出優(yōu)良的膠體安定性，而且還具有良好的極壓抗磨性能和球軸承潤(rùn)滑壽命。


圖1為實(shí)施例1制備的潤(rùn)滑脂中的四聚脲的紅外分析譜圖；圖2為實(shí)施例1制備的潤(rùn)滑脂中的四聚脲的核磁共振分析譜圖；圖3為實(shí)施例1制備的潤(rùn)滑脂中的四聚脲的電噴霧質(zhì)譜分析譜圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種潤(rùn)滑脂，其中，該潤(rùn)滑脂含有40-95重量％的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油、1-59重量％的復(fù)合鋯基稠化劑和1-59重量％的四聚脲，所述復(fù)合鋯基稠化劑為由高級(jí)脂肪酸、芳香酸和水與烷氧基鋯反應(yīng)生成的復(fù)合鋯皂。優(yōu)選情況下，以所述潤(rùn)滑脂的總重量為基準(zhǔn)，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的含量為50-90重量％，所述復(fù)合鋯基稠化劑的含量為2-45重量％，所述四聚脲的含量為1-28重量％。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，例如可以為100°C粘度為2_150mm2/s (優(yōu)選為2_150mm2/s,更優(yōu)選為8_50mm2/s)的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。具體的，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油例如可以為礦物油、植物油和合成油中的至少一種。所述合成油可以是聚α烯烴油(PAO)、酯類油、烷基硅油、費(fèi)托合成油等。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂，在反應(yīng)生成所述復(fù)合鋯基稠化劑的過程中，水的用量與所述烷氧基鋯的用量的摩爾比可以為1-20 1，優(yōu)選為1.9-10 I;所述烷氧基鋯的用量與所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的總用量的摩爾比為1: 1-1. 5，優(yōu)選為I 1. 01-1. 35;所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的用量的摩爾比為1: O. 5-7，優(yōu)選為
I 1-4。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂，所述烷氧基鋯的通式可以為Zr(OR1)4，其中，R1可以為Cl-ClO的烷基，優(yōu)選為C2-C6的烷基。具體的，所述烷氧基鋯例如可以為乙醇鋯(R1為乙基)、正丙醇鋯(R1為正丙基)、正丁醇鋯(R1為正丁基)、叔丁醇鋯汛為叔丁基)、正戊醇鋯(R1為正戊基)和叔丁醇鋯(R1為叔戊基)中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂，所述高級(jí)脂肪酸優(yōu)選為C8-C24的直鏈脂肪酸或C8-C24的羥基脂肪酸。具體的，所述高 級(jí)脂肪酸例如可以為選自月桂酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸和二十烷基羧酸中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂，所述芳香酸的結(jié)構(gòu)式優(yōu)選如式(I)所示，
權(quán)利要求
1.一種潤(rùn)滑脂，其特征在于，該潤(rùn)滑脂含有40-95重量％的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油、1-59重量％的復(fù)合鋯基稠化劑和1-59重量％的四聚脲，所述復(fù)合鋯基稠化劑為由高級(jí)脂肪酸、芳香酸和水與烷氧基鋯反應(yīng)生成的復(fù)合鋯皂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中，以所述潤(rùn)滑脂的總重量為基準(zhǔn)，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的含量為50-90重量％，所述復(fù)合鋯基稠化劑的含量為2-45重量％，所述四聚脲的含量為1-28重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的100°C粘度為2-150mm2/So
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油的100°C粘度為8-50mm2/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油為礦物油、植物油和合成油中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑脂，其中，在反應(yīng)生成所述復(fù)合鋯基稠化劑的過程中，水的用量與所述烷氧基鋯的用量的摩爾比為1-20 1，所述烷氧基鋯的用量與所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的總用量的摩爾比為1: 1-1. 5，所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的用量的摩爾比為1: O. 5-7。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述烷氧基鋯的通式為Zr(OR1)4,R1為Cl-ClO的烷基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述烷氧基鋯為乙醇鋯、正丙醇鋯、正丁醇鋯、叔丁醇鋯、正戊醇鋯和叔丁醇鋯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述高級(jí)脂肪酸為C8-C24的直鏈脂肪酸或C8-C24的羥基脂肪酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述高級(jí)脂肪酸選自月桂酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸和二十烷基羧酸中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述芳香酸的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示，
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述芳香酸為苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和聯(lián)苯二甲酸中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的潤(rùn)滑脂，其中，所述四聚脲為式(II)所示的化合物，
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的潤(rùn)滑脂，其中，每個(gè)R1獨(dú)立地選自C8-C24的烷基、C8-C24的環(huán)烷基或C6-C10芳基，R2選自C2-C12的亞烷基或C6-C14的亞芳基，每個(gè)R3獨(dú)立地選自C6-C30的亞烷基、C6-C30的亞環(huán)烷基或C6-C30的亞芳基。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的潤(rùn)滑脂，其中，每個(gè)R1獨(dú)立地選自C10-C18的烷基、C10-C18的環(huán)烷基、苯基、C1-C3的烷基取代的苯基或鹵素取代的苯基，R2選自C2-C8的亞烷基、亞苯基或亞聯(lián)苯基，每個(gè)R3獨(dú)立地選自亞甲苯基、亞甲基二苯基、亞二環(huán)己基甲基、亞間苯二甲基或亞己基。
16.一種潤(rùn)滑脂的制備方法，該方法包括在反應(yīng)釜A中，在60-120°C下，將烷氧基鋯、高級(jí)脂肪酸和芳香酸在潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中進(jìn)行第一接觸反應(yīng)；接著，在85-100°C下，將經(jīng)過所述第一接觸反應(yīng)后得到的混合物與水進(jìn)行第二接觸反應(yīng)，并將經(jīng)過所述第二接觸反應(yīng)后得到的產(chǎn)物進(jìn)行升溫脫水；然后進(jìn)行下述步驟(I)或(2): (1)將反應(yīng)釜A的產(chǎn)物與二異氰酸酯混合，然后將所得混合物依次與二胺和單胺進(jìn)行反應(yīng)，并將得到的混合物升溫至200-220°C進(jìn)行煉制； (2)將溶解在潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中的二異氰酸酯在反應(yīng)釜B中依次與二胺和單胺進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)所得混合物與反應(yīng)釜A的產(chǎn)物合并，并將得到的混合物升溫至200-220°C進(jìn)行煉制；其中，依次加入的二異氰酸酯、二胺和單胺的摩爾比為(1.5-2. 5) I (1.5-2. 5)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，相對(duì)于100重量份的所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，所述烷氧基鋯的用量為10-100重量份，水的用量與所述烷氧基鋯的用量的摩爾比為1-20 1，所述烷氧基鋯的用量與所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的總用量的摩爾比為1: 1-1. 5，所述高級(jí)脂肪酸的用量與所述芳香酸的用量的摩爾比為1: 0.5-7。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，相對(duì)于100重量份的所述潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，所述烷氧基鋯的用量為20-60重量份，水的用量與所述烷氧基鋯的用量的摩爾比為1. 9-10 1，所述烷氧基鋯的用量與所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的總用量的摩爾比為1: 1.01-1.35，所述高級(jí)脂肪酸和所述芳香酸的用量的摩爾比為1: 1-4。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述單胺的通式為R1NH2，其中，R1為C8-C24的烷基、C8-C24的環(huán)烷基或C6-C10芳基。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述單胺為苯胺、間氯苯胺、對(duì)氯苯胺、對(duì)甲苯胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述二胺的通式為NH2-R2-NH2,R2為C2-C12的亞烷基或C6-C14的亞芳基。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述二胺為乙二胺、丙二胺、1，6_己二胺、對(duì)苯二胺、鄰苯二胺和4，4’ -聯(lián)苯二胺中的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述二異氰酸酯的通式為OCN-R3-NCO,其中，R3為C6-C30的亞烷基、C6-C30的亞環(huán)烷基或C6-C30的亞芳基。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、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。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在步驟(I)和步驟(2)中，每次反應(yīng)的反應(yīng)條件分別包括反應(yīng)溫度為80-140°C，反應(yīng)時(shí)間為1-20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑脂，該潤(rùn)滑脂含有40-95重量％的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油、1-59重量％的復(fù)合鋯基稠化劑和1-59重量％的四聚脲，所述復(fù)合鋯基稠化劑為由高級(jí)脂肪酸、芳香酸和水與烷氧基鋯反應(yīng)生成的復(fù)合鋯皂。本發(fā)明還涉及一種潤(rùn)滑脂的制備方法，該方法包括在60-120℃下，將烷氧基鋯、高級(jí)脂肪酸和芳香酸在潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中進(jìn)行第一接觸反應(yīng)；接著，在85-100℃下，將經(jīng)過所述第一接觸反應(yīng)后得到的混合物與水進(jìn)行第二接觸反應(yīng)，并將經(jīng)過所述第二接觸反應(yīng)后得到的產(chǎn)物進(jìn)行升溫脫水；然后，向得到的反應(yīng)產(chǎn)物中引入四聚脲。根據(jù)本發(fā)明的所述潤(rùn)滑脂具有較高的滴點(diǎn)，表現(xiàn)出優(yōu)良的膠體安定性，而且還具有良好的極壓抗磨性能和球軸承潤(rùn)滑壽命。
文檔編號(hào)C10M177/00GK103060070SQ20111031992
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者何懿峰, 孫洪偉, 劉磊, 段慶華, 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