[发明专利]聚合物稠化润滑脂组合物及其用途

说明书

发明领域

本发明涉及润滑脂组合物(grease composition)；具有其上施加了润滑脂组合物层的金属表面的轴承、轴承元件或轴承应用系统(bearing application system)；本发明润滑脂组合物用于修复(reconditioning)机械元件中润滑(lubrication)的用途；以及本发明润滑脂组合物用于保护机械元件免受腐蚀(corrosiong)、磨损(wear)或磨蚀(fretting)的用途，以及制备本发明润滑脂组合物的方法。

发明背景

聚合物稠化润滑脂(polymer thickened lubricating grease)及其制备是现有技术中已知的。在US3,392,119中描述了包含已通过乙烯共聚物及聚丙烯均聚物稠化的白矿油的润滑脂。在US3,850,828中描述了采用包含聚乙烯和不规则聚丙烯聚合混合物稠化的润滑脂组合物。在EP0700986A2中公开了用于润滑脂组合物的聚合物增稠剂(polymeric thickener)，其包含具有高分子量的聚丙烯共聚物或均聚物以及具有低分子量的丙烯共聚物或均聚物的混合物。进一步地，在EP0942063中描述了包含至少一种聚烯烃成分、至少一种基础油成分以及至少一种橡胶成分的润滑脂组合物。

这些已知聚合物稠化润滑脂组合物就各种应用，例如海上应用(off-shore application)及风力涡轮机应用，仍留下了改善的空间。

发明概述

本发明的目的是提供用于保护机械元件免受腐蚀、磨损或磨蚀的一套新聚合物稠化润滑脂组合物。

另一目的是提供用于修复机械元件中润滑的新聚合物稠化润滑脂组合物。

令人惊奇地，已发现通过将聚合物稠化润滑脂与酸和金属盐混合可制备在诸如轴承的机械元件上形成极具吸引力的保护层的润滑脂组合物。

因此，本发明涉及润滑脂组合物，其包含：

(a)聚合物稠化润滑脂；

(b)在2-7的范围具有pKa的酸，其中该pKa为在25℃、在水中测量；以及

(c)金属盐

本发明还涉及具有金属表面的诸如轴承、轴承元件或轴承应用系统的机械元件，在该金属表面上施加了润滑脂组合物的层。

另外，本发明涉及本发明的润滑脂组合物用于修复具机械元件中润滑的用途；以及本发明润滑脂组合物用于保护机械元件免受腐蚀、磨损或磨蚀的用途。

进一步地，本发明提供了制备本发明润滑脂组合物的方法。

发明详述

本发明还提供了润滑脂组合物，其包含：(a)聚合物稠化润滑脂；(b)在2-7的范围具有pKa的酸，其中该pKa为在25℃、在水中测量；以及(c)金属盐，其中当将该润滑脂组合物施加至机械元件的金属表面时，该金属盐与该酸反应且该酸或所获得的酸蚀刻金属表面，从而在金属表面上形成包含该金属盐的金属的层(a layer comprising the metal of the metal salt)。

根据本发明使用的金属盐的金属可选自多种金属，适当地，该金属盐的金属选自由周期表的1A、1B、2A、2B、4A、5A、7B和8B族元素所构成的组。优选地，该金属盐中的金属选自由铋、锌、钠、钙、镁、锑、钡、锰、银、金、铜和铅所构成的组。更优选地，该金属盐中的金属是铋或锌。

适当地，该金属盐选自由环烷酸盐(naphtenates)、辛酸盐、氨基甲酸盐(carbamate)、甲酰胺(carboxamides)、磺酰胺(sulfonamides)、硬脂酸盐、羟基硬脂酸盐及其任意混合物所构成的组。优选金属盐为硬脂酸盐、羟基硬脂酸盐及其混合物。

在根据本发明使用的润滑脂组合物可使用各种酸制备，条件是该酸有至少一个pKa值在2-7的范围内，其中该pKa为在25℃、在水中测量。优选地，所使用的酸是多元酸。根据本发明所使用的多元酸适当地在2-10的范围内具有两个pKa值，优选在2-8的范围内具有两个pKa值，其中该pKa为在25℃、在水中测量。更优选该多元酸是三元酸，在2-13的范围内具有三个pKa值，其中该pKa为在25℃、在水中测量。最优选该三元酸是磷酸。

依照本发明所使用的聚合物稠化润滑脂包含润滑油基础油和聚合物增稠剂。在本发明润滑脂组合物中优选仅使用聚合物增稠剂，而不使用常规肥皂-金属盐增稠剂来制造。然而，可将此类常规增稠剂引入本发明润滑脂组合物中，只要其不会不利地影响润滑脂组合物的综合性质。