本發(fā)明涉及潤滑脂技術領域，具體涉及一種開式齒輪防水潤滑脂組合物及其制備方法。
背景技術：
隨著制造技術及管理水平的提高和對單機生產效率水平的高要求，工礦設備有向大型化、高自動化發(fā)展的均勢，水泥廠的回轉窯、冶金行業(yè)或礦山的球磨機、冶金行業(yè)燒結廠的混料機、球團廠的回轉窯、電鏟等工程機械的回轉機構及風電設備的偏航、變槳系統(tǒng)中的開齒輪對潤滑脂的性能要求越來越高。
開式齒輪傳動是指全部或部分暴露在空間的齒輪傳動，由于開式齒輪結構簡單、通風散熱性好，適用于載荷很大、可以長期使用于惡劣工況條件下，所以在部分重載設備的機械傳動中，都用到了開式齒輪傳動。由于開式齒輪是半開放或全開放的，故開式齒輪要求潤滑脂要有優(yōu)良的抗水性能、極壓抗磨性能、粘附性能、高低溫性能、防護性能；通用齒輪潤滑脂生產工藝比較簡單，固體添加劑單一且分散不均勻，產品抗水性能以及極壓抗磨性能差，不能完全滿足設備潤滑要求，不適合在大型開式齒輪上應用。
因此，需要研發(fā)一種具有優(yōu)異的抗水性能和極壓抗磨性能，且產品質量穩(wěn)定的開式齒輪防水潤滑脂組合物，以便符合開式齒輪的使用要求。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的抗水性能和極壓抗磨性能，且產品質量穩(wěn)定的開式齒輪防水潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物制備方法簡單，工序少，產品質量穩(wěn)定，易于監(jiān)控。
本發(fā)明提供的開式齒輪防水潤滑脂組合物，所述潤滑脂組合物原料按重量百分比包括下列組分：復合磺酸鈣基潤滑脂50-80％、mca16-25％、聚異丁烯1-10％、二氧化硅1-5％、氧化鋅1-10％，上述各原料組分總量為100％；
進一步，所述潤滑脂組合物原料按重量百分比包括下列組分：復合磺酸鈣基潤滑脂65％、mca20％、聚異丁烯5％、二氧化硅3％、氧化鋅7％；
進一步，所述聚異丁烯的平均分子量為950～3000；
進一步，所述聚異丁烯的平均分子量為2400；
進一步，所述二氧化硅是氣相法生產的納米級的氣相二氧化硅，純度不低于99.0％；
進一步，所述氧化鋅的粒度為500目～1000目；
進一步，所述mca的純度不低于98.0％。
本發(fā)明還公開一種開式齒輪防水潤滑脂組合物的制備方法，包括如下步驟：按設定重量百分比將各組分均勻混合后，加熱至溫度為60～80℃，然后進行研磨，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物；
進一步，按設定重量百分比將各組分均勻混合后，加熱至溫度為70℃。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的開式齒輪防水潤滑脂組合物所用原料均具有優(yōu)異的性能，添加后各組分除發(fā)揮自身的優(yōu)異性能外，如復合磺酸鈣基潤滑脂的防水性能、二氧化硅的增稠觸變性能、mca的抗磨潤滑性能、氧化鋅的抗氧化性能，各組分間還具有相互協(xié)同作用，如添加的氣相二氧化硅、mca和氧化鋅在相互協(xié)同作用下能更大程度的提高潤滑脂組合物的極壓耐磨性能；本發(fā)明將具有優(yōu)異的極壓抗磨性和抗水性的復合磺酸鈣基潤滑脂、具有極壓抗磨性和潤滑性能的mca、具有優(yōu)良的增稠和觸變作用的氣相二氧化硅、具有良好潤滑性的聚異丁烯混合研磨制得具有優(yōu)異的抗水性能和極壓抗磨性能的潤滑脂組合物，各組分間配比合理，相互協(xié)同發(fā)揮作用，制得產品質量穩(wěn)定，符合開式齒輪的使用要求。本發(fā)明的開式齒輪防水潤滑脂組合物成分簡單，無需添加其他添加劑，所用的二氧化硅、mca和氧化鋅的粒度均很小，易于充分分散在復合磺酸鈣基潤滑脂中，分散穩(wěn)定性好，不易沉淀。同時，本發(fā)明的開式齒輪防水潤滑脂組合物的制備方法簡單，工序少，產品質量穩(wěn)定，易于監(jiān)控。
具體實施方式
本實施例的開式齒輪防水潤滑脂組合物，所述潤滑脂組合物原料按重量百分比包括下列組分：復合磺酸鈣基潤滑脂50-80％、mca16-25％、聚異丁烯1-10％、二氧化硅1-5％、氧化鋅1-10％，上述各原料組分總量為100％；mca學名為氰尿酸三聚氰胺鹽；本實施例中添加的潤滑脂組合物原料均具有優(yōu)異的性能，添加后各原料除發(fā)揮自身的優(yōu)異性能外，比如復合磺酸鈣基潤滑脂將發(fā)揮自身優(yōu)異的抗水性，原料間還具有相互協(xié)同作用，比如添加的二氧化硅、mca和氧化鋅在相互協(xié)同作用下能更大程度的提高潤滑脂組合物的極壓耐磨性能；除了確定的原料組分，本實施例還提供確定的原料組分間配比關系，避免原料的過多或過少對原料性能的發(fā)揮及原料間的協(xié)同作用的不利影響，最終影響潤滑脂組合物的性能；本實施例中所提供的原料間的配比關系，均是通過科研人員長時間的創(chuàng)造性努力所得到，通過此配比關系制得的潤滑脂組合物具有非常優(yōu)異的抗水性能和極壓抗磨性能。
本實施例中，所述潤滑脂組合物原料按重量百分比包括下列組分：復合磺酸鈣基潤滑脂65％、mca20％、聚異丁烯5％、二氧化硅3％、氧化鋅7％。
本實施例中，所述聚異丁烯的平均分子量為950～3000；此處平均分子量指數(shù)均分子量，最好選擇的聚異丁烯在100℃下的運動粘度范圍為210mm2/s～4900mm2/s；聚異丁烯的分子量對于潤滑脂的潤滑性能有較大影響，必須選擇合適的聚異丁烯制備潤滑脂，低分子量聚異丁烯一般有較好的相溶性，具有低溫分散性，高溫清凈性，剪切穩(wěn)定性，氧化安定性，能夠牢固的吸附在金屬表面，降低摩擦系數(shù)，改善高溫條件下的潤滑，可提高潤滑脂的粘附性能；且聚異丁烯在高溫揮發(fā)或熱分解后無殘留物。
本實施例中，所述聚異丁烯的平均分子量為2400。
本實施例中，所述氣相二氧化硅是氣相法生產的納米級的氣相二氧化硅，純度不低于99.0％；納米級的氣相二氧化硅具有優(yōu)良增稠性和觸變性，分散性能好，有助于改善潤滑脂的抗磨性，還具有良好的穩(wěn)定性和補強性，優(yōu)選作為潤滑脂的無機稠化劑。
本實施例中，所述氣相二氧化硅為親水性或親油性的納米級氣相二氧化硅。
本實施例中，所述氧化鋅的粒度為500目～1000目；氧化鋅有著抗氧、抗腐、抗磨的作用，主要用于提高潤滑脂的抗氧化性，添加的氧化鋅還能與二氧化硅、mca協(xié)同配合用于提高潤滑脂的抗磨性能。
本實施例中，所述mca的純度不低于98.0％；mca是性能優(yōu)良的極壓抗磨劑，用于減少滑動金屬面間的摩擦和減少滑動面間的直接接觸的頻度，提高潤滑脂組合物的的抗磨性。
本實施例提供的開式齒輪防水潤滑脂組合物的制備方法，包括如下步驟：按設定重量百分比將各組分均勻混合后，加熱至溫度為60～80℃，然后進行研磨，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物；優(yōu)選按設定重量百分比將各組分均勻混合后，加熱至溫度為70℃，然后進行研磨；此制備方法操作簡單，工序少，且制得的潤滑脂組合物質量穩(wěn)定，具有優(yōu)異的抗水性能和極壓抗磨性能，適當?shù)纳郎匮心ビ欣诮档鸵簯B(tài)原料的粘度，使固體添加劑被充分研磨分散。
本實施例中，所用原料均可通過市場購買進行獲取。
以下是本發(fā)明的具體實施方式：
實施例一
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂50％、mca25％、聚異丁烯(平均分子量為2400)10％、氣相二氧化硅5％、氧化鋅(1000目)10％加入到小試釜中，均勻混合后，加熱至溫度為80℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例二
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂80％、mca16％、聚異丁烯(平均分子量為1300)2％、氣相二氧化硅1％、氧化鋅(500目)1％加入到小試釜中，均勻混合后，加熱至溫度為60℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例三
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂65％、mca20％、聚異丁烯(平均分子量為2400)5％、氣相二氧化硅3％、氧化鋅(800目)7％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為70℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例四
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂70％、mca22％、聚異丁烯(平均分子量為3000)1％、氣相二氧化硅2％、氧化鋅(1000目)5％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為80℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例五
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂60％、mca20％、聚異丁烯(平均分子量為950)10％、氣相二氧化硅5％、氧化鋅(800目)5％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為70℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例六
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂80％、mca16％、聚異丁烯(平均分子量為2400)1％、氣相二氧化硅1％、氧化鋅(800目)2％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為70℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例七
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂75％、mca16％、聚異丁烯(平均分子量為1400)4％、氣相二氧化硅4％、氧化鋅(600目)1％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為80℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
實施例八
按重量百分比取復合磺酸鈣基潤滑脂55％、mca25％、聚異丁烯(平均分子量為1300)10％、氣相二氧化硅2％、氧化鋅(1000目)8％加入到小試釜中，均勻混合后加熱至溫度為70℃，然后將加熱后混合物放入三輥研磨機中研磨至固體添加劑充分分散，即得開式齒輪防水潤滑脂組合物。
上述實施例中，所述復合磺酸鈣基潤滑脂為1號復合磺酸鈣基潤滑脂，其工作錐入度(0.1mm)范圍為310～340。
本發(fā)明通過上述實施例生產的開式此輪防水潤滑脂組合物，其理化性能分析結果見表1和表2：
表1
表2
由表1與表2可知，本發(fā)明的開式齒輪防水潤滑脂組合物具有優(yōu)異的防水性能和耐磨性能，符合開式齒輪的使用要求。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。