[发明专利]添加促进酸后使用延迟制备磺酸钙和磺酸钙镁润滑脂的组合物和方法

说明书

一种制备高碱性磺酸钙或磺酸钙镁润滑脂的方法，其在添加至少一部分的促进酸如DDBSA和至少一部分的下一种随后添加的成分之间使用一个或多个延迟期。延迟期可以是温度调节延迟或保持延迟期。高碱性磺酸钙或磺酸钙镁润滑脂组合物包含0.5％‑5％的促进酸，允许低于22％的减少量的高碱性磺酸钙，并允许减少量的羟磷灰石钙以提供由羟磷灰石钙和添加的氢氧化钙产生的总氢氧化物当量碱度的10‑25％的氢氧化物当量碱度，同时保持高滴点。

相关申请的引用

本申请要求2016年5月18日提交的美国临时专利申请第62/338,193号的权益。

技术领域

本发明涉及高碱性磺酸钙润滑脂和高碱性磺酸钙镁润滑脂，其在添加促进酸与随后添加一种或多种其他成分之间使用一个或多个延迟期制备，以产生具有高滴点和良好的增稠剂产率的基于磺酸盐的润滑脂。本发明还涉及通过使用促进酸延迟期与一种或多种下列方法或成分的组合制备的这种润滑脂：(1)添加羟磷灰石钙(羟磷灰石，calciumhydroxyapatite)和/或添加的结晶碳酸钙(附加晶体碳酸钙，added crystalline calciumcarbonate)作为用于与络合酸(复合酸，complexing acids)反应的含钙碱；(2)添加碱金属氢氧化物；(3)延迟添加非水性转化剂；(4)延迟添加磺酸镁；或(5)分开添加磺酸镁。

背景技术

多年来，高碱性磺酸钙润滑脂已成为确定的润滑脂类别。一种用于制备这种润滑脂的已知方法是涉及“促进”和“转化”步骤的两步法。通常，第一步(“促进”)是使化学计量过量的氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)₂)作为碱源与烷基苯磺酸、二氧化碳(CO₂)和其他组分一起反应以制备其中分散有无定形碳酸钙的油溶性高碱性磺酸钙。这些高碱性油溶性磺酸钙通常是透明且明亮的并具有牛顿流变学。在某些情况下，它们可以略微混浊，但这种变化不妨碍它们用于制备高碱性磺酸钙润滑脂。出于本公开的目的，术语“高碱性油溶性磺酸钙”和“油溶性高碱性磺酸钙”和“高碱性磺酸钙”是指适于制备磺酸钙润滑脂的任何高碱性磺酸钙。

通常，第二步(“转化”)是将一种或多种转化剂，例如丙二醇、异丙醇、水、甲酸或乙酸加入促进步骤的产物中，如果需要防止初始润滑脂太硬连同合适的基础油(例如矿物油)一起，以将高碱性磺酸钙中所含的无定形碳酸钙转化为结晶碳酸钙(方解石)的非常细碎的分散体。当使用乙酸或其他酸作为转化剂时，通常还使用水和另一种非水性转化剂(第三转化剂，例如醇)；替代地，仅添加水(不含第三转化剂)，但转化通常在加压容器中进行。因为使用过量的氢氧化钙或氧化钙来实现高碱化，所以还可以存在少量残留的氧化钙或氢氧化钙作为油溶性高碱性磺酸钙的一部分并且将分散在初始润滑脂结构中。通过转化形成的极细碎的碳酸钙(也称为胶体分散体)与磺酸钙相互作用以形成润滑脂状稠度。通过两步法制得的这种高碱性磺酸钙润滑脂已被称为“简单的磺酸钙润滑脂”，并公开于例如美国专利号3,242,079；3,372,115；3,376,222、3,377,283；和3,492,231中。

在现有技术中还已知通过仔细控制反应将这两个步骤合并成单一步骤。在这一步法中，简单的磺酸钙润滑脂是通过在二氧化碳和试剂系统存在下适当的磺酸与氢氧化钙或氧化钙的反应制备的，这些试剂系统同时用作促进剂(通过二氧化碳与过量的氧化钙或氢氧化钙的反应产生无定形碳酸钙高碱化)和转化剂(将无定形碳酸钙转化为非常细碎的结晶碳酸钙)。因此，润滑脂状稠度在单一步骤中形成，其中高碱性油溶性磺酸钙(两步法中第一步的产物)实际上从未形成并作为单独的产物分离。这种一步法公开于例如美国专利号3,661,622；3,671,012；3,746,643；和3,816,310中。