[发明专利]一种自修复脲基润滑脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑脂及其制备方法。

背景技术

摩擦过程的实质是能量的消耗和材料的损耗过程，据报道，由于摩擦而损失了世界能量的50％～70％。80％的机器失效是由于零部件的磨损引起的。润滑是减摩抗磨的最有效的途径之一，据美国有关机构统计，世界上由于摩擦引起的能源损耗，其中的50％可以靠润滑剂的选用节省下来。润滑剂品质的每次提升，几乎都是添加剂发展的结果，大多数润滑剂是以加入多种润滑剂添加剂来提高其性能的，这些传统的添加剂通过物理或化学吸附，以及化学反应来实现良好的摩擦学性能，但不能做到材料的零磨损和对材料的损伤起到修复作用。

随着抗磨减摩润滑添加剂的深入研究，为了使材料在摩擦过程中产生自动修复磨损表面的功能，许多的研究人员提出了研究自修复功能的润滑添加剂的设想。摩擦磨损表面的自修复是指在摩擦过程中，利用摩擦产生的机械摩擦作用、摩擦化学作用和摩擦电化学作用，摩擦副与润滑材料产生能量交换和物质交换，从而在摩擦表面上形成正机械梯度的金属保护膜、金属氧化物保护膜、有机聚合物膜、物理或化学吸附膜等，以补偿摩擦副的磨损与腐蚀，形成摩擦自修复效应。自修复脲基润滑脂的思想，由此产生。

CN 1804016A公开了一种复合多皂基自修复轴承润滑脂及制备方法，该润滑脂包含基础液、复合璜酸钙稠化剂、复合钙-锂稠化剂、抗氧抗腐蚀添加剂、金属钝化剂、二硫化钨极压添加剂、耐磨添加剂、自修复添加剂、结构改进剂混合配制而成。该发明使用的稠化剂为复合璜酸钙稠化剂或复合钙-锂稠化剂，并未使用脲基稠化剂，其不足之处是抗磨减摩性能差、使用寿命短。CN 1740290A公开了一种减振降噪自修复纳米润滑材料及其制备方法，它由纳米级金属粉和天然矿石粉为主要原料，辅加各种辅助原料经过一定工艺条件和生产步骤制成的用于油(脂)润滑或超声介质中加入的高性能修复纳米材料，然而自修复添加剂在使用过程中，在考虑选择决定润滑脂最终极压耐磨性能和磨损自修复功能添加剂的合理配伍问题上有一定的难度，如果配伍问题选择不合理，会导致整个润滑脂的综合性能有所降低。美国专利US 5589443和US 5668092中都涉及复合钙基润滑脂或璜酸钙皂，与国内的相关专利类似，采用璜酸钙皂、复合钙皂或璜酸钙与复合钙的混合皂型，没有采用复合聚脲稠化剂的，且美国专利US 5589443和US 5668092多采用二硫化钼为固体极压添加剂，没有对磨损面进行修复的作用。CN 1978601A公开了一种低噪音脲基润滑脂的制备方法，CN1660980A公开了脲基润滑脂组合物，还有CN 1580211A、CN 1504549A等均公布了低噪音或含添加剂的脲基润滑脂，但上述专利所述的脲基润滑脂均不具备自修复功能。

发明内容

针对现有普通脲基脂技术上存在着反应不稳定、减摩抗磨效果差、生成的脲基结构不具有承载高负荷的能力，容易引起摩擦磨损等技术问题，本发明的自修复脲基润滑脂产品通过对工艺过程、反应时间、温度的控制以及自修复纳米微粒的引入，不仅具备良好的抗氧化能力和承载能力，而且对磨损部件表面进行修复，可以有效地延长润滑零部件的使用寿命。

本发明的一种自修复脲基润滑脂包含占润滑脂重量80～90％的基础油和占润滑脂重量8～15％的稠化剂；还包含占润滑脂重量2～12％的添加剂。本发明的一种自修复脲基润滑脂优选配比：基础油占润滑脂重量82～88％，稠化剂占润滑脂重量10～15％，添加剂占润滑脂重量2～10％。进一步有选配比是：基础油、稠化剂、添加剂按重量百分比分别是83％、11.5％、5.5％。

作为组分的基础油为合成酯、矿物油、合成油中的一种或其中二种的复合，复合的质量比为1∶1～1∶4。其中合成酯为聚硅酯、磷酸酯、季戊四醇酯中的一种，矿物油为50℃粘度20～450mm²/s、粘度指数50～100的深度精制石蜡基、环烷基矿物润滑油中的一种，合成油为氟硅油、甲苯基硅油中的一种。

作为组分的稠化剂为混合质量比为1∶1～2∶1有机胺和有机酸，经酸碱稠化中合反应的脲基稠化剂，有机胺的例子包括环己胺、对甲苯胺、十胺、八胺、十二胺和十八胺，有机酸的例子包括单异氰酸酯、二异酸酯和多异酸酯，其中：单异氰酸酯可以是苯基异氰酸酯、十八烷基异氰酸酯、环烷基异氰酸酯中的一种，二异酸酯可以是甲苯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯中的一种，多异酸酯可以是多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯，该稠化的混合质量比的一种优选配比是：1.2∶1～1.7∶1，进一步的优选配比是：1.5∶1。