一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂及其制备工艺

技术领域

本申请涉及润滑脂技术领域，具体而言，涉及一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂及其制备工艺。

背景技术

润滑脂的主要用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用。也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。润滑脂根据不同的稠化剂分为了皂基和非皂基，从而又根据不同的结构特点来对应不同工况的应用，而不同结构的润滑脂有着不同的性能属性。硅油在性能上相比在矿物油、合成油，硅油在低温性能上更优异，在高温条件的挥发上挥发量更低，更具有耐高温挥发性能，同时在高温分油上更优异，且在橡胶相容性能上优于矿物油和合成油，但硅油虽然具有一定的密封和防护性能，但其润滑性能相对较差，难以满足一些润滑抗磨需求，应用范围受到局限。

发明内容

本申请的目的在于提供一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，其润滑性能好，抗磨性能高，能够有效减少部件的磨损，延长部件使用寿命。

本申请的另一目的在于提供一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂的制备工艺，该工艺流程简单，制备得到的润滑脂使用性能高，品质好。

本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一方面，本申请实施例提供一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油60-75％、脂肪酸10-14％、二元酸3-5％、单水氢氧化锂3-5％、酯类油8-20％、抗氧剂0.5-1％和防锈剂0.5-1％。

另一方面，本申请实施例提供一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂的制备工艺，其包括如下步骤：

取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至83-88℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于98-103℃进行反应脱水；反应完成后升温至125-135℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于130-145℃恒温2-3h，加入30％基础油，升温至205-210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130-145℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后研磨，制得成品。

相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

针对第一方面，本申请实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油60-75％、脂肪酸10-14％、二元酸3-5％、单水氢氧化锂3-5％、酯类油8-20％、抗氧剂0.5-1％和防锈剂0.5-1％。

这样的一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，其原料组分中，二甲基硅油是一种疏水类的有机硅物料，在药品、日化用品、食品、建筑等各领域均有应用，无味，透明度高，具有耐热性、耐寒性，具有优良的物理特性，可应用于防潮绝缘，阻尼，减震，消泡等方面。脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分，主要用于制造日用化妆品、洗涤剂、工业脂肪酸盐、涂料、油漆、橡胶、肥皂等。酯类油是分子结构中含有酯基的天然物质，粘度指数高，具有良好的低温性能，可在及宽的温度范围内使用，具有优异的润滑性能和负荷承载能力。

其中，脂肪酸、二元酸和单水氢氧化锂能够反应生成一种复合锂基润滑脂，其对各种类型的基础油均具有优良的稠化能力，对其他添加剂也具有良好的感受性，能够形成更加稳定优质的润滑脂结构；以二甲基硅油和酯类油复合作为基础油，能够有效提高极压抗磨性能。将二者结合得到一种硅油复合锂基润滑脂，能够全面提高产品润滑脂的润滑性能，具有长时间抗磨损的能力，能够有效减少部件的磨损，延长部件使用寿命。

针对第二方面，本申请实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂的制备工艺，取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液，备用；取50％基础油，加入脂肪酸，升温至83-88℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于98-103℃进行反应脱水；反应完成后升温至125-135℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于130-145℃恒温2-3h，加入30％基础油，升温至205-210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130-145℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后研磨，制得成品。其流程简单，制备得到成品润滑脂抗磨性能佳，品质优异。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。

本申请实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油60-75％、脂肪酸10-14％、二元酸3-5％、单水氢氧化锂3-5％、酯类油8-20％、抗氧剂0.5-1％和防锈剂0.5-1％。

在本实施例中，其原料组分中，二甲基硅油是一种疏水类的有机硅物料，在药品、日化用品、食品、建筑等各领域均有应用，无味，透明度高，具有耐热性、耐寒性，具有优良的物理特性，可应用于防潮绝缘，阻尼，减震，消泡等方面。脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分，主要用于制造日用化妆品、洗涤剂、工业脂肪酸盐、涂料、油漆、橡胶、肥皂等。酯类油是分子结构中含有酯基的天然物质，粘度指数高，具有良好的低温性能，可在及宽的温度范围内使用，具有优异的润滑性能和负荷承载能力。

其中，脂肪酸、二元酸和单水氢氧化锂能够反应生成一种复合锂基润滑脂，其对各种类型的基础油均具有优良的稠化能力，对其他添加剂也具有良好的感受性，能够形成更加稳定优质的润滑脂结构；以二甲基硅油和酯类油复合作为基础油，能够有效提高极压抗磨性能。将二者结合得到一种硅油复合锂基润滑脂，能够全面提高产品润滑脂的润滑性能，具有长时间抗磨损的能力，能够有效减少部件的磨损，延长部件使用寿命。

进一步的，在本申请的一些实施例中，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油68％、脂肪酸10％、二元酸3％、单水氢氧化锂3％、酯类油15％、抗氧剂0.5％和防锈剂0.5％。

在本实施例中，通过对各原料用量配比进行进一步的限制，使配方更加合理，原料之间能够更好的反应配合，能够全面提升产品润滑脂的润滑抗磨性能，提升产品品质。

进一步的，在本申请的一些实施例中，上述酯类油为偏苯三酸三辛酯、双季戊四醇酯、三羟甲基丙烷复合酯中的任意一种。

在本实施例中，偏苯三酸三辛酯常用作增塑剂，具有耐热和耐久的性能，兼具聚酯增塑剂和单体增塑剂的优点，相溶性、加工性、低温性亦较聚酯增塑剂为优，电性能优良。双季戊四醇酯是一种重要的精细化工中间体，主要用于高档涂料工业，双季高级脂肪用于高级航空润滑油，具有粘附力强，耐摩擦，耐老化等优异性能。三羟甲基丙烷复合酯具有优异的热稳定性和氧化安定性，具有高粘度指数、低倾点、易互溶等特性，既能够在低温下保持较强流动性，又能在高温环境中发挥润滑和密封作用。选用这样的酯类油，与二甲基硅油配合作为基础油，能够有效提升产品润滑脂的使用性能。

进一步的，在本申请的一些实施例中，上述脂肪酸为十二羟基硬脂酸、硬脂酸中的任意一种。

在本实施例中，十二羟基硬脂酸为片状或针状结晶，不溶于水，溶于乙醇、乙醚和氯仿。硬脂酸是自然界广泛存在的一种脂肪酸，应用范围广泛，塑料工业中用作润滑剂、稳定剂。

进一步的，在本申请的一些实施例中，上述二元酸为癸二酸、壬二酸中的任意一种。

在本实施例中，癸二酸具有低毒和耐高温的性能，微溶于水，难溶于苯、石油醚、四氯化碳，易溶于乙醇和乙醚。壬二酸常用作增塑剂，同时具有抗菌性。

进一步的，在本申请的一些实施例中，上述二甲基硅油25℃运动粘度为130～380mm

在本实施例中，通过控制上述二甲基硅油和上述酯类油的运动粘度，确保二者复合得到的基础油能够保持较好的运动粘度性能，从而保障产品润滑脂具有优良的机械安定性，提升产品性能品质。

进一步的，在本申请的一些实施例中，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油68％、脂肪酸10％、二元酸3％、单水氢氧化锂3％、酯类油15％、抗氧剂0.5％和防锈剂0.5％；其中，上述脂肪酸为十二羟基硬脂酸，上述二元酸为癸二酸，上述酯类油为偏苯三酸三辛酯；上述偏苯三酸三辛酯40℃运动粘度为88mm

在本实施例中，这样的组分配比所得到的产品润滑脂抗磨性能更优，品质更好，机械安定性优良，稳定易用。

本申请实施例还提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂的制备工艺，其包括如下步骤：

取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至83-88℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于98-103℃进行反应脱水；反应完成后升温至125-135℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于130-145℃恒温2-3h，加入30％基础油，升温至205-210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130-145℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后研磨，制得成品。其流程简单，制备得到成品润滑脂抗磨性能佳，品质优异。

进一步的，在本申请的一些实施例中，上述氢氧化锂溶液中，单水氢氧化锂与水的重量比为1：(5-6.5)。

进一步的，在本申请的一些实施例中，于三辊机中进行研磨，三辊机出脂速度为1.1-1.7kg/min。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油68％、脂肪酸10％、二元酸3％、单水氢氧化锂3％、酯类油15％、抗氧剂0.5％和防锈剂0.5％。其中酯类油为偏苯三酸三辛酯；脂肪酸为十二羟基硬脂酸；二元酸为癸二酸；二甲基硅油25℃运动粘度为138mm

其制备工艺如下：

取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液(单水氢氧化锂与水的重量比为1：6)，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至85℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于100℃进行反应脱水；反应完成后升温至130℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于140℃恒温3h，加入30％基础油，升温至210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后于三辊机中进行研磨，三辊机出脂速度为1.5kg/min，制得成品。

实施例2

本实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油65％、脂肪酸12％、二元酸3％、单水氢氧化锂3％、酯类油16％、抗氧剂0.5％和防锈剂0.5％。其中酯类油为偏苯三酸三辛酯；脂肪酸为十二羟基硬脂酸；二元酸为癸二酸；二甲基硅油25℃运动粘度为138mm

其制备工艺如下：

取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液(单水氢氧化锂与水的重量比为1：5)，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至85℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于100℃进行反应脱水；反应完成后升温至125℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于140℃恒温2-3h，加入30％基础油，升温至210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至140℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后于三辊机中进行研磨，三辊机出脂速度为1.7kg/min，制得成品。

实施例3

本实施例提供了一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油60％、脂肪酸14％、二元酸5％、单水氢氧化锂3％、酯类油16％、抗氧剂1％和防锈剂1％。其中酯类油为双季戊四醇酯；脂肪酸为硬脂酸；二元酸为壬二酸；二甲基硅油25℃运动粘度为138mm

其制备工艺如下：

取二甲基硅油和酯类油搅拌混合，得到基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液(单水氢氧化锂与水的重量比为1：6)，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至83-88℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于98-103℃进行反应脱水；反应完成后升温至125-135℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于130-145℃恒温2-3h，加入30％基础油，升温至205-210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130-145℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后于三辊机中进行研磨，三辊机出脂速度为1.1-1.7kg/min，制得成品。

对比例

与实施例1相比，其区别在于，不加入酯类油，酯类油的部分用二甲基硅油补充，具体如下：

一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂，按重量百分比计，其包括如下原料：二甲基硅油83％、脂肪酸10％、二元酸3％、单水氢氧化锂3％抗氧剂0.5％和防锈剂0.5％。其中酯类油为偏苯三酸三辛酯；脂肪酸为十二羟基硬脂酸；二元酸为癸二酸；二甲基硅油25℃运动粘度为138mm

其制备工艺如下：

取二甲基硅油作为基础油，备用；取单水氢氧化锂，加水制备得到氢氧化锂溶液(单水氢氧化锂与水的重量比为1：6)，备用；

取50％基础油，加入脂肪酸，升温至85℃使脂肪酸融化后加入50％氢氧化锂溶液，于100℃进行反应脱水；反应完成后升温至130℃后加入二元酸，搅拌溶解后加入剩余50％氢氧化锂溶液，进行反应脱水，反应完成后于140℃恒温3h，加入30％基础油，升温至210℃，加入剩余的20％基础油，冷却降温至130℃并加入抗氧剂和防锈剂，搅拌混合冷却至室温后于三辊机中进行研磨，三辊机出脂速度为1.5kg/min，制得成品。

试验例

取本申请实施例1-3以及对比例中所提供的润滑脂产品，依照相应的检测标准对其锥入度、宽温低点、钢网分油、蒸发量、长磨性能进行检测评判，检测结果如表1所示：

表1

通过检测可发现，实施例1-3与对比例所提供的产品润滑脂除长磨测试数据上有较大相差之外，其余的检测数据均相当，同时可以看出在实例1-3中，通过前期加入酯类油混合，并进行反应后，在长磨数据上比对比例中未添加酯类油进行混合反应的检测数据对比，长磨数据皆优于对比例，由此可以说明通过前期的基础油混合处理后，硅油复合锂的长时间磨损性能提升大，在高温条件下有抗磨损要求的工况下，可有效减少部件的磨损，延长其使用寿命。

综上所述，本申请实施例提供的一种抗磨损的硅油复合锂基润滑脂及其制备工艺，该润滑脂原料组分中，二甲基硅油是一种疏水类的有机硅物料，在药品、日化用品、食品、建筑等各领域均有应用，无味，透明度高，具有耐热性、耐寒性，具有优良的物理特性，可应用于防潮绝缘，阻尼，减震，消泡等方面。脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分，主要用于制造日用化妆品、洗涤剂、工业脂肪酸盐、涂料、油漆、橡胶、肥皂等。酯类油是分子结构中含有酯基的天然物质，粘度指数高，具有良好的低温性能，可在及宽的温度范围内使用，具有优异的润滑性能和负荷承载能力。其中，脂肪酸、二元酸和单水氢氧化锂能够反应生成一种复合锂基润滑脂，其对各种类型的基础油均具有优良的稠化能力，对其他添加剂也具有良好的感受性，能够形成更加稳定优质的润滑脂结构；以二甲基硅油和酯类油复合作为基础油，能够有效提高极压抗磨性能。将二者结合得到一种硅油复合锂基润滑脂，能够全面提高产品润滑脂的润滑性能，具有长时间抗磨损的能力，能够有效减少部件的磨损，延长部件使用寿命。该制备方法流程简单，制备得到成品润滑脂抗磨性能佳，品质优异。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。