專利名稱：一種聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法，屬于潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑于20世紀(jì)50年代問世，首先是單脲，由于稠化能力較低隨即出現(xiàn)了芳基雙脲和烷基雙脲，性能也甚優(yōu)于單脲，四聚脲是90年代發(fā)展起來的，由于組合調(diào)整范圍寬，對(duì)性能的改進(jìn)可變性大，雖然控制因素更加復(fù)雜，卻因稠化能力更強(qiáng)，成品性能上佳，最具發(fā)展前景。聚脲稠化劑是一種穩(wěn)定性較好的稠化劑，由于它不含有金屬離子，在使用中對(duì)基礎(chǔ)油沒有催化氧化作用，因此脲基潤(rùn)滑脂具有良好的耐高溫性，長(zhǎng)軸承壽命，良好抗水性。 且一般脲基稠化劑中的烴基含有芳香基，使脲基酯具有良好抗輻射能力和膠體安定性，并具有一系列優(yōu)良的使用性能，如良好的泵送性、抗氧化性、機(jī)械安定性和抗水性，特別適用于高溫、高負(fù)荷、寬速度范圍和與不良介質(zhì)接觸的潤(rùn)滑場(chǎng)合，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于電器、冶金、食品、造紙、汽車、飛機(jī)等工業(yè)。聚脲潤(rùn)滑脂自問世以來得到了飛速發(fā)展。從美國的情況看，1979年以前還沒有專門列出脲基脂的產(chǎn)量，而1983年脲基脂的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到5800多噸，占潤(rùn)滑脂總產(chǎn)量的
2.91%，到2009年已經(jīng)占到潤(rùn)滑脂總產(chǎn)量的5. 37%。西歐、日本、俄羅斯都有脲基脂生產(chǎn)，尤其是日本聚脲潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)發(fā)展最快，2009年日本脲基脂的產(chǎn)量即占到潤(rùn)滑脂總產(chǎn)量的24. 11%，近年來一直維持在20%以上。我國早在1970年就開展了聚脲潤(rùn)滑脂的研究工作，到目前為止已經(jīng)有幾個(gè)脲基脂實(shí)現(xiàn)了商品化，但產(chǎn)量較少，2009年我國聚脲潤(rùn)滑脂的產(chǎn)量?jī)H占潤(rùn)滑脂總產(chǎn)量的3. 82%，低于世界平均水平4. 38%。聚脲潤(rùn)滑脂所用稠化劑是異氰酸酯和胺按配比反應(yīng)而得，反應(yīng)速度很快。長(zhǎng)期以來，為均勻分散聚脲產(chǎn)物，提高稠化能力和稠化效果以及避免局部反應(yīng)物濃度失衡導(dǎo)致反應(yīng)偏離設(shè)計(jì)路線，因而傳統(tǒng)的聚脲潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)采用異氰酸酯和胺在基礎(chǔ)油中反應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)直接生產(chǎn)的方法，即分別將有機(jī)胺和異氰酸酯溶于基礎(chǔ)油中再混合反應(yīng)生成脲基脂。由于異氰酸酯以及一些胺都具有較強(qiáng)的毒性和(或)揮發(fā)性和(或)腐蝕性，因而對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程都有一定的安全，防護(hù)要求；對(duì)原料的運(yùn)輸，儲(chǔ)存都受國家有關(guān)法規(guī)的管制，且部分異氰酸酯還會(huì)自聚，要求低溫儲(chǔ)存，放置時(shí)間也有限制，否則影響有效含量，進(jìn)而降低其使用效果；因此，聚脲潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)的門檻較高，如果沒有達(dá)到一定規(guī)模，環(huán)保和安全的成本會(huì)很高；國家對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的管制和對(duì)環(huán)保健康要求的日益提高，也將會(huì)限制部分企業(yè)聚脲潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法?！N聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法，包括以下步驟，首先將計(jì)量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時(shí)緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應(yīng)20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應(yīng)30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計(jì)為C12-C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20% _30%，異氰酸酯20% -40%。反應(yīng)過程如下所示RiNH^OCNR 2NCCHR3NH2 — RiNHCONHR 2NHCONHr3選用了醚類作為溶劑，使得聚脲稠化劑性能穩(wěn)定，不產(chǎn)生二聚體；以本發(fā)明的聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑，即改傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)直接制脂法為預(yù)制法，在保證制備的聚脲潤(rùn)滑脂具有與傳統(tǒng)方法制備的聚脲潤(rùn)滑脂有相當(dāng)?shù)男阅芩疁?zhǔn)前提下，解決了長(zhǎng)期存在的因異氰酸酯的毒性較大，生產(chǎn)過程帶毒操作的問題；同時(shí)克服了因異氰酸酯常溫下化學(xué)活性強(qiáng)，常會(huì)發(fā)生分子間的二聚反應(yīng)，影響脲基潤(rùn)滑脂的性能穩(wěn)定的難題。本發(fā)明提出將脲基潤(rùn)滑脂的稠化劑進(jìn)行預(yù)制化，即先期研制開發(fā)出無毒的脲基稠 化劑，然后將脲基稠化劑直接用于基礎(chǔ)油中生產(chǎn)脲基脂。這樣就有效地避免了傳統(tǒng)的聚脲潤(rùn)滑脂生產(chǎn)需要接觸和使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存有毒有害原料的問題，大大簡(jiǎn)化脲基脂的生產(chǎn)工藝，因而大幅度降低了聚脲潤(rùn)滑脂生產(chǎn)的門檻和成本，為潤(rùn)滑脂品種的升級(jí)換代提供了技術(shù)基礎(chǔ)，促進(jìn)聚脲潤(rùn)滑脂等高級(jí)潤(rùn)滑脂在我國潤(rùn)滑脂產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所占比例的進(jìn)一步提高。


圖I為本發(fā)明所制備的潤(rùn)滑脂的全過程流程圖，即聚脲潤(rùn)滑脂的制備工藝；圖2為聚脲稠化劑的紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。聚脲稠化劑組合物，原料組成中，以重量百分比計(jì)為C12_C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20% _30%，異氰酸酯20% -40%。該聚脲稠化劑的預(yù)制方法，首先將計(jì)量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時(shí)緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應(yīng)20-30分鐘，然后加入少量的水(外加占原料重量5 20 %的水)，再恒溫反應(yīng)30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用。將本發(fā)明的聚脲稠化劑，具有傳統(tǒng)聚脲稠化劑相同的特征信息，見圖2為聚脲稠化劑的紅外光譜圖。同時(shí)以預(yù)制的聚脲稠化劑以通常方法制備聚脲潤(rùn)滑脂，聚脲潤(rùn)滑脂主要性能與商品聚脲潤(rùn)滑脂相當(dāng)，見表I所示。表I
項(xiàng)目本發(fā)明商品試驗(yàn)方法
聚脲聚脲稠化劑含量/%1權(quán)利要求
1.一種聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法，其特征在于，包括以下步驟，首先將計(jì)量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時(shí)緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應(yīng)20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應(yīng)30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計(jì)為C12-C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20%-30%，異氰酸酯20%-40%。
全文摘要
本發(fā)明公開了聚脲潤(rùn)滑脂稠化劑的預(yù)制方法，包括以下步驟，首先將計(jì)量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60℃之間時(shí)緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應(yīng)20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應(yīng)30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110℃烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計(jì)為C12-C24脂肪胺10-35％；單環(huán)芳胺5-20％；醚類溶劑20％-30％，異氰酸酯20％-40％。有效地避免了傳統(tǒng)的聚脲潤(rùn)滑脂生產(chǎn)需要接觸和使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存有毒有害原料的問題，大大簡(jiǎn)化脲基脂的生產(chǎn)工藝，因而大幅度降低了聚脲潤(rùn)滑脂生產(chǎn)的門檻和成本。
文檔編號(hào)C10M115/08GK102653695SQ201210016510
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者付洪瑞, 何燕, 李霞, 熊曉龍, 米紅英, 蔣明俊, 鄧才超, 郭小川 申請(qǐng)人:中國人民解放軍后勤工程學(xué)院