[发明专利]一种磺酸钙-环烷酸钙锆基八聚脲润滑脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及润滑脂，具体地，涉及一种磺酸钙-环烷酸钙锆基八聚脲润滑脂及其制备方法。

背景技术

磺酸钙被用作润滑油的清净剂和防锈剂已有几十年的历史，广泛用于内燃机润滑油的添加剂，其技术发展主要是使其高碱化，就是把碳酸钙用具有表面活性的烷基苯磺酸钙或烷基羧酸钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高碱值磺酸钙根据生产方式不同可分为石油磺酸钙和合成磺酸钙。石油磺酸钙是用发烟硫酸或SO₃磺化矿物润滑油生产白油时的副产物石油磺酸，经与Ca(OH)₂反应、碳酸化等高碱化技术而得；合成磺酸钙是用发烟硫酸或SO₃磺化合成的烷基苯，生成的烷基苯磺酸经与Ca(OH)₂反应、碳酸化等高碱化技术而得。

高碱值环烷酸钙具有较好的清净分散性，良好的酸中和能力和优异的扩散性，可以被用作润滑油的清净剂，广泛用于内燃机润滑油的添加剂，其技术发展主要是使其高碱化，就是把碳酸钙用具有表面活性的环酸钙来分散到稀释油里成为一种胶体分散体系。高碱值环烷酸钙多是从原油蒸馏得到的馏分油中提取的酸性组分，经与Ca(OH)₂反应、碳酸化等高碱化技术而得，有关制备的相关专利有CN1465560等。

利用高碱值磺酸钙为原料生产润滑脂，因其具有优异的高低温性能、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性、防腐蚀性和防锈抗磨性，自投入市场以来，引起国内外润滑脂行业的广泛关注，然而，尽管高碱值复合磺酸钙基润滑脂具有十分优异的综合性能，但其生产原料高碱值磺酸钙的高昂价格和本身复杂的制备工艺导致其没有被迅速推广，同时，随着人们对环境保护的要求越来越高，高碱值磺酸钙生产过程中必经的磺化过程对环境的污染也日益受到人们的关注。找到一种性能和高碱值复合磺酸钙基润滑脂类似但又可减轻上述问题的润滑脂成为人们目前面临的一大问题。

锆作为一种过渡金属元素属于IVB族，位于第5周期。含锆化合物具有优良的润滑作用，常被用作润滑添加剂，如CN101113382和JP1973038444将锆的氧化物作为润滑剂添加剂改善了磨损性；WO2007143414和US20060063682介绍了四氟化锆可作为减磨添加剂成为润滑剂的组分之一；US20060254823发现含有2-乙基己酸锆盐的润滑剂表现出很好的耐重负荷和抗磨性能；US20050043189发现氟锆酸盐如氟锆酸铝可作为氧化抑制剂用在润滑剂中；DE102004021812发现将碳酸锆、磺酸锆或磷酸锆等无机盐加入到润滑脂里面可以提高抗磨损性。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械安定性、抗水性和粘附性、抗盐雾性、胶体安定性和极压抗磨性均较好，润滑寿命较长，成本低，制备工艺简单、环保的润滑脂及其制备方法。

本发明的发明人在研究中发现，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10-70重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-10重量%的高级脂肪酸的锆盐；1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐；0.5-30重量%的聚脲化合物；10-80重量%的基础油，其中，所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成，所述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。该润滑脂具有较好的机械安定性、抗水性和粘附性、抗盐雾性、胶体安定性和极压抗磨性，具有较长的润滑寿命，且成本低，制备工艺简单、环保。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种磺酸钙-环烷酸钙锆基八聚脲润滑脂，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：10-70重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；1-10重量%的高级脂肪酸的锆盐；1-15重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐；0.5-30重量%的聚脲化合物；10-80重量%的基础油，其中，所述高级脂肪酸的锆盐是由高级脂肪酸与组分A反应而成，所述小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐是由小分子无机酸和/或低级脂肪酸与组分A反应而成，所述组分A为锆的氧化物、锆的氢氧化物和烷氧基锆中的至少一种，所述聚脲化合物是八聚脲化合物。

优选地，以润滑脂重量为基准，包括以下组分：20-60重量%的非牛顿体磺酸钙-环烷酸钙；2-6重量%的高级脂肪酸的锆盐；2-10重量%的小分子无机酸和/或低级脂肪酸的锆盐；1-20重量%的八聚脲化合物；20-70重量%的基础油。