專利名稱:一種無污染水基潤滑劑的制作方法
本發(fā)明涉及機(jī)械潤滑劑技術(shù)領(lǐng)域：
，該水基潤滑劑可以代替石油系潤滑油、脂，主要用在船舶艉軸，也可用于齒輪箱、液壓系統(tǒng)、食品及紡織機(jī)械等需防止污染的潤滑部位。
目前，在船舶艉軸方面應(yīng)用較廣的潤滑劑為石油系潤滑油脂，但由于艉軸密封不良有破損時會發(fā)生潤滑油泄漏而污染水域，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。非石油系潤滑劑，如合成潤滑劑，其價格一般高出石油系潤滑劑(油、脂)5～100倍，且有很高的化學(xué)耗氧量，使用這一類的潤滑劑同樣也會造成水域污染，所以也是不合適的。近年來人們研制了水劑型液壓液或不含油的切削冷卻液，(見日本專利昭59-38294，美國專利4，548，726及EP0，076，595)由于這些液壓液或冷卻液的粘度太低，不適于軸承、齒輪等潤滑，更不適于低速、重載的場合使用。美國專利4，522，733介紹了一種含水凍膠潤滑劑應(yīng)用于電纜穿過導(dǎo)管敷設(shè)時作潤滑劑，而凍膠型不適于艉軸潤滑就船舶艉軸來說，線速度一般均≤6米/秒，負(fù)荷重，工況惡劣，傳統(tǒng)的艉軸雖有用鐵犁木等軸承以開式水潤滑方式潤滑冷卻，但摩擦功耗大，磨損快，在多泥砂水域尤為嚴(yán)重。且因木質(zhì)、橡膠、塑料等可以用水潤滑的軸承材料承載力低，P-V值小，不適于大型船舶，所以后來改進(jìn)采用封閉式油潤滑艉軸，但又帶來新問題，即艉軸密封不良或破損，導(dǎo)致潤滑油泄漏造成污染。
國際海洋防污染公約規(guī)定船舶艉軸漏油量不準(zhǔn)超過15升/天，否則課以罰款及強(qiáng)制停航修理。各國港口、內(nèi)河為保護(hù)水質(zhì)往往要求更嚴(yán)格。因此各國政府及船主均對此極為重視，努力研究改進(jìn)密封技術(shù)或采取其他措施以符合公約要求。
現(xiàn)在，國內(nèi)外解決艉軸漏油污染采用了下述幾種方法(1)改進(jìn)密封材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及改進(jìn)潤滑系統(tǒng)，所謂改進(jìn)潤滑系統(tǒng)即采用“只許水漏入，不許油漏出”的船內(nèi)潤滑油循環(huán)油分離系統(tǒng)。
(2)改進(jìn)軸承材質(zhì)，采用抗磨損新材料而恢復(fù)開式水潤滑或采用封閉式船內(nèi)供水的水潤滑方式。
然而辦法(1)只能通過修船來改進(jìn)密封，而采用新的潤滑系統(tǒng)則只適于新造船，對大量營運(yùn)的船舶則無法采用。密封既需正常泄漏以供其本身潤滑，又難以完全避免外來損傷。一有破損，再好的密封及系統(tǒng)也無濟(jì)無事。辦法(2)只適于艉軸直徑φ350毫米以下，除加拿大已有一種Throdon-XL材料據(jù)稱可用到直徑φ700毫米以內(nèi)，尚無其他適于大船的抗磨損水潤滑軸承材料。而且，已用油潤滑的艉軸也無法改為開式水潤滑。
本發(fā)明的目的是利用無污染潤滑技術(shù)，研制一種水基潤滑劑。該水基潤滑劑既要保持油潤滑的全部優(yōu)點(diǎn)，又可防止因潤滑劑泄漏所產(chǎn)生的污染，以代替石油系潤滑劑，徹底解決船舶艉軸漏油污染水域的問題。
本發(fā)明的基本原理是用添加劑對水進(jìn)行物理改性，使之具有與油脂相似的粘度及抗銹、抗凍、抗霉等基本性能。
本發(fā)明主要由下列組份構(gòu)成1.聚丙烯酸鹽作為粘度改性劑，根據(jù)聚丙烯酸鹽各類品種的分子量、水解度及含水量和對潤滑劑粘度的要求，其用量可以是0.3%～35%。所采用的聚丙烯酸鹽是聚丙烯酰胺，(分子量可以在300萬～1200萬之間)，最好是用非離子型聚丙烯酰胺(PAAM)，和陰離子型聚丙烯酰胺(PHPAM)。
2.醇類作為冰點(diǎn)改性劑，根據(jù)醇類品種、純度及對冰點(diǎn)的要求，其用量可以是0～60%。所采用的醇類是乙二醇、丙三醇、1.2丙二醇、一縮二丙二醇等，最好用無毒防銹的可接觸食品的抗凍劑1、2丙二醇，和一縮二丙二醇。
3.異氰脲酸三聚氰胺(MCA)，根據(jù)對極壓潤滑要求及異氰脲酸三聚氰胺的純度，其用量為0～25%。
4.三乙醇胺、苯駢三氮唑等作為防銹劑，其用量視用料不同可以在0.5%～3%。
5.六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸鈉EDTA、1-羥基2叉-1.1-二膦酸等作為水質(zhì)軟化劑，其用量視用料不同為0.03%～0.2%。
6.氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀等作為堿度調(diào)節(jié)劑，其用量視用料不同為0.1～1%，以調(diào)節(jié)PH值到9.5為好。
7.硼砂作為堿度穩(wěn)定劑，兼作抗霉劑，其用量為0.3%～1%。
8.水，余量。
圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。圖中1是預(yù)溶攪拌箱，2是混合攪拌箱，3是高壓泵，4是雙聯(lián)粗過濾器，5是膠磨機(jī)?，F(xiàn)結(jié)合如下按配方比例，分類投料，在預(yù)溶攪拌箱1內(nèi)先投PHPAM(或PAAM)，在混合攪拌箱2內(nèi)先投入除MCA外的其他輔料，進(jìn)行預(yù)溶攪拌，待這二個箱內(nèi)的用料溶化攪拌均勻后，在混合攪拌箱2內(nèi)再投入MCA拌勻，最后將已完全溶化的PHPAM加入混合攪拌箱2內(nèi)一起進(jìn)行常溫攪拌充分勻化，然后經(jīng)高壓泵3常溫高壓噴射粉碎，最后經(jīng)過雙聯(lián)粗過濾器4后經(jīng)膠磨機(jī)5進(jìn)行膠磨超細(xì)處理，使之成為一種乳白色粘稠液狀水基潤滑劑。
本發(fā)明可根據(jù)原料配比變化而形成不同粘度，不同冰點(diǎn)，不同抗極壓磨損性能，不同抗銹性能的水基潤滑劑系列產(chǎn)品，適于多種輕、重負(fù)荷及高、低轉(zhuǎn)速條件下的潤滑。其含水量可根據(jù)不同技術(shù)要求在30%～95%之間，作為一種低成本的潤滑劑，除用于船舶艉軸外，還可代替機(jī)械油用于其它需要防止燃燒、防止污染的場合作潤滑劑。本發(fā)明在陸上試用時，生產(chǎn)線上的高壓葉片泵在生產(chǎn)潤滑劑的過程中作為裝備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，聲音正常，泵運(yùn)行溫度比用油時低20℃以上。
本發(fā)明經(jīng)過一年半以上的實(shí)船試驗(yàn)，船舶艉軸承運(yùn)行溫度比用油時降低15℃～25℃。由于工作溫度降低，工作粘度比油大，故在密封基本正常情況下，泄漏量比用油時減少1/2～2/3。
本發(fā)明作為艉軸潤滑劑，其價格低于機(jī)械油20%～30%。就全國來說，作為一種節(jié)能產(chǎn)品，可補(bǔ)充潤滑油資源，每年可節(jié)省數(shù)萬噸潤滑油消耗和廢水處理費(fèi)用。至少可取代年耗2000多噸的艉軸油，免去因漏油所造成的上千萬元直接與間接損失及因污染而產(chǎn)生的無法估計的損失。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1該水基潤滑劑的組份如下非離子型聚丙烯酰胺(PAAM)(700萬分子量) 0.7%1、2丙二醇 5%異氰脲酸三聚氰胺(MCA) 1.5%三乙醇胺 0.6%六偏磷酸鈉 0.03%氫氧化鈉 0.1%
硼砂 0.5%水 余量實(shí)施例2陰離子型聚丙烯酰胺(PHPAM)(1200萬分子量) 0.4%1、2丙二醇 40%異氰脲酸三聚氰胺(MCA) 0.5%三乙醇胺 0.6%乙二胺四乙酸鈉(EDTA) 0.02%氫氧化鉀 0.1%硼砂 0.5%水 余量實(shí)施例3非離子型聚丙烯酰胺(PAAM)(300萬分子量) 30%一縮二丙二醇 35%異氰脲酸三聚氰胺(MCA) 10%三乙醇胺 1%乙二胺四乙酸鈉(EDTA) 1%碳酸鈉 0.5%硼砂 0.5%水 余量用實(shí)施例一配制而成的艉軸潤滑劑具有下列特點(diǎn)冰點(diǎn) -5℃PH值 9.5粘度 Cst(50)～200沸點(diǎn) 102℃～103℃
外觀呈乳白色粘稠液體比重 1.02抗銹性 鋼、鐵、銅、白合金掛片試驗(yàn)二年未見銹斑抗霉性 試樣貯存二年未霉變毒性 MLD＞20毫升/公斤，無毒腐蝕性 對棉、毛、麻均不腐蝕，對橡膠、塑料均不溶脹實(shí)施例2 為低粘度水基潤滑劑，冰點(diǎn)-25℃?？勺饕簤河陀脤?shí)施例3 為高粘度水基潤滑劑，冰點(diǎn)-20℃。呈油脂狀。可用于滾珠軸承等處。
權(quán)利要求
1.一種無污染水基潤滑劑，其特征在于由下列組分構(gòu)成(1)聚丙烯酸鹽，根據(jù)聚丙烯酸鹽各類品種的分子量、水解度及含水量和對潤滑劑粘度的要求，其用量可以是0.3%～35%。(2)醇類，根據(jù)醇類品種、純度及對冰點(diǎn)的要求其用量可以是0～60%。(3)異氰脲酸三聚氰胺(MCA)，其用量為0%～25%。(4)三乙醇胺、苯駢三氮唑等，其用量為0.5%～3%。(5)六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸鈉EDTA、1-羥基2叉-1.1-二膦酸等，其用量為0.03%～0.2%。(6)氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀等，其用量為0.1%～1%。(7)硼砂，其用量為0.3%～1%。(8)水，余量。
2.按照權(quán)利要求
1所述的無污染水基潤滑劑，其特征是所述的聚丙烯酸鹽是聚丙烯酰胺(分子量為300萬～1200萬之間)，最好是用非離子型聚丙烯酰胺(PAAM)，和陰離子型聚丙烯酰胺(PHPAM)。
3.按照權(quán)利要求
1所述的水基潤滑劑，其特征是所述的醇類是乙二醇、丙三醇、1.2丙二醇、一縮二丙二醇等，最好用1.2丙二醇，和一縮二丙二醇。
專利摘要
一種無污染水基潤滑劑，可根據(jù)原料配比變化而改變其粘度、冰點(diǎn)及其它性能適于多種輕、重負(fù)荷及高、低轉(zhuǎn)速條件下的潤滑。本發(fā)明作為一種低成本的潤滑劑，可代替石油系潤滑油、脂，主要用于船舶艉軸，也可用于齒輪箱、液壓系統(tǒng)、食品及紡織機(jī)械等需要防止污染的潤滑部位。
文檔編號C10M173/00GK87101044SQ87101044
公開日1988年12月7日 申請日期1987年5月21日
發(fā)明者周定中 申請人:交通部上海海運(yùn)管理局, 上海海運(yùn)管理局立豐修船廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan