[发明专利]一种复合磺酸钙基润滑脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油冶炼及化工工业领域，特别是涉及一种复合磺酸钙基润滑脂及其制备方法。

背景技术

复合磺酸钙润滑脂的发展主要经过了三个过程。1950年，Sproule等人发现了为磺酸钙为稠化剂可制成润滑脂，并将其与脂肪酸钙皂一起使用可提高脂的滴点，但这使得磺酸钙润滑脂的稠化能力很小；60年代，人们找到了使牛顿体磺酸钙转变为具有触变性的非牛顿体磺酸钙的方法，同时磺酸钙的高碱化技术也得到了突破，这使得磺酸钙基润滑脂在耐高温、剪切安定性等方面已经表现突出，但它的缺点是稠化剂含量高，导致低温泵送性差，这妨碍了该脂的大范围工业应用；80年代中期，Ronald JM首先发明了用硼酸钙改进的制脂工艺，该工艺的关键是在磺酸钙润滑脂的制备过程中加入硼酸钙和脂肪酸钙皂的复合，这种复合磺酸钙基润滑脂不仅具备原磺酸钙基润滑脂的优点，还消除了原脂低温泵送性差的弱点。

复合磺酸钙基润滑脂是一类新型高温多效脂，它具有优良的高低温性能、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性、抗腐性、优异的防锈性和抗压抗磨性，在不加入任何添加剂的情况下即可达到锂基脂的效果，是最有发展前途的润滑脂品种之一。同时，由于钢铁、冶炼、海水运输等行业中的设备经常存在着高温、多水、重负荷、腐蚀等苛刻的工况条件，这就要求润滑脂具有耐高温、耐水、极压、防腐等多种特性，但是传统的润滑脂很难满足以上工况，因此复合磺酸钙基润滑脂以其全面优异的性能逐步成为最佳的选择。

而我国目前还是以普通的锂基脂为主，复合磺酸钙基润滑脂仅占我国润滑脂总量的1％左右。现使用的磺酸钙基润滑脂绝大多数都是从国外进口，预计今后5-10年内我国磺酸钙基润滑脂的需求量将会达到2万吨/年。而国产复合磺酸钙基润滑脂还处于起步阶段，部分公司所生产的复合磺酸钙基润滑脂技术水平与进口产品还存在一定的差距，因此，加大对复合磺酸钙基润滑脂的研究力度，探索出成熟生产工艺，改善产品的种类，加大产品市场推广力度，可以有效提高我国润滑脂的技术水平，改善我国润滑脂产品的产业结构有着巨大的推动作用。

复合磺酸钙润滑脂生产工艺的关键是使牛顿体的高碱值磺酸钙发生相变转化，以得到主体稠化剂方解石型非牛顿体磺酸钙。可以说，相变转化成功与否直接关系到最终产品的整体性能，而好的复合工艺则是对转相之后的磺酸钙基润滑脂非常有益补充。现有技术中复合磺酸钙基润滑脂主要采用冰乙酸、水、醚、酚、酮、胺、硼酸和磷酸，由于单独的转化剂效果不是太好，因此选用多种低分子酸复合使用，对于转化效果较好。当前相变转化工艺采用的转化剂存在转化工艺原料多，转化效果不稳定性的问题，直接影响了复合磺酸钙基润滑脂的整体质量。因此，筛选出了合适的转化剂，从而使得磺酸钙中的无定形碳酸钙转化成了方解石型碳酸钙晶体，同时配以合适比例的硼酸钙皂和脂肪酸皂，从而制备出性能优良的复合磺酸钙基润滑脂，一直是这一领域技术人员研究的技术焦点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能耗低、生产工艺简单且产品性能优良的复合磺酸钙基润滑脂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种复合磺酸钙基润滑脂，各原料组分及其重量百分比为：基础油40-50％、高碱值合成磺酸钙30-45％、冰醋酸0.6-3％、异丙醇1-4％、乙醇0.5-2％、氢氧化钙2-4％、硼酸1-3％、12-羟基硬脂酸2-5％、抗氧剂0.2-1％。

在本发明一个较佳实施例中，所述的基础油为150BS、500SN、PAO8中的一种或几种混合。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高碱值合成磺酸钙的总碱值为300mgKOH/g-400mgKOH/g。

在本发明一个较佳实施例中，所述的抗氧剂为抗氧剂L135、抗氧剂57、抗氧剂T502A或二苯胺中的一种。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种复合磺酸钙基润滑脂的备方法，包括如下步骤：

(1)将高碱值合成磺酸钙和部分基础油加入开口反应釜中，搅拌混合，加热到50-65℃，加入水、异丙醇、乙醇、冰醋酸，快递搅拌，升温至60-80℃，保持反应80-100min；

(2)步骤(1)反应完毕后，升温至90-100℃，加入剩余的基础油、氢氧化钙水溶液、硼酸热水溶液、搅拌反应20min后，再加入12-羟基脂肪酸，保持在90-100℃反应40-50min；

(3)步骤(2)反应完毕后，升温至130-150℃，保温脱水20-40mi n；