[发明专利]聚脲润滑脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚脲润滑脂的制备方法，包括以下步骤：S1、将有机胺用基础油溶解并混合均匀得到胺类混合溶液，将异氰酸酯用基础油溶解并混合均匀得到异氰酸酯类混合溶液；S2、将胺类混合溶液和异氰酸酯类混合溶液同时连续地输送到超重力反应器的旋转填充床中，反应1～20秒后排出；S3、从超重力反应器排出的润滑脂半成品直接进入反应釜，继续升温搅拌、炼制膨化，降温后剪切均化，然后加入添加剂、调规得到聚脲润滑脂。本发明的方法反应速度快，批次之间产物的重复性好，产品均一性好，皂纤维细腻光滑，且简化工艺流程，生产周期短，制备的聚脲润滑脂具有明显的降噪效果。

技术领域

本发明涉及一种聚脲润滑脂的制备方法，尤其涉及一种采用超重力技术的聚脲润滑脂的制备方法。

背景技术

超重力指的是在比地球重力加速度(9.8m/s²)大得多的环境下，物质所受的力。研究物质在超重力环境下的物理和化学变化过程的应用技术叫超重力技术。作为一种高新科技，超重力技术在工业上有重大的应用前景。在超重力环境下，不同大小分子间的分子扩散和相间传递过程均比常规重力场下的要快得多，液－液两相在比地球重力场大数百倍至数千倍的超重力环境下的多孔介质或孔道中产生流动接触，巨大的剪切力将液体撕裂成微米至纳米级的液膜、液丝和液滴，产生巨大的和快速更新的相界面，使相间传质速率比传统塔器中的提高1～3个数量级，微观混合和传质过程得到极大强化。

实现超重力环境的简便方法是通过旋转产生离心力原理而特殊设计的旋转设备超重力机(Rotating Packed Bed)。利用超重力环境下高度强化的传质过程和微观混合过程特性，可以将往往高达几十米的巨大的化工塔设备用不及两米的超重力机进行替代。超重力机具有如下特点：极大地缩小了设备尺寸与重量；极大地强化了传递过程；物料在设备内的停留时间极短(可达100ms～1s)；可垂直、水平或任意方向安装；快速而均匀的微观混合等等。基于以上特点，超重力技术可应用于以下特殊过程：热敏性物料的处理(利用停留时间短的特性)；昂贵物料或有毒物料的处理(利用机内残留量少的特性)；高质量纳米材料的生产(利用快速而均匀的微观混合特性)。

由于超重力技术显而易见的优点，自20世纪70年代末第一台超重力机出现以来，世界上许多大化学公司都竞相对该技术进行开发研究，并进行了一定的中试或工业性研究。得到了氧化铝、纳米碳酸钡以及纳米二氧化硅等十多种粉体产品。

聚脲润滑脂是以有机胺和异氰酸酯反应稠化基础油制备的一种非皂基润滑脂，具有滴点高、热稳定性好、抗水性优良，轴承润滑寿命长等性能，且由于不含金属离子，具有优异的氧化安定性，在冶金、汽车、军工、轴承等行业中得到了广泛应用。

但是，由于异氰酸酯与胺的反应剧烈、速度极快且为非均相反应，在成脂后体系变稠，因此存在反应不完全、副反应多或者反应产物分布不均匀的现象，严重影响轴承润滑的可靠性和产品质量。因此，寻找一种能够使异氰酸酯与胺充分反应，同时生成的皂纤维均匀、细腻的方法可以极大提升聚脲润滑脂的品质。

如日本专利JP1139696通过采用不同结构的异氰酸酯制备高滴点的聚脲润滑脂；EP0274756采用伯胺与伯醇共同与二异氰酸酯反应制备成以脲-氨基甲酸酯为稠化剂的聚脲润滑脂。

中国专利CN103525504A介绍了一种聚脲润滑脂组合物及其制备方法。以润滑脂总重为基准，其组成包括：(1)聚脲稠化剂7-20％；(2)基础油79-90％；(3)油溶性纳米氧化铈1-3％。该发明所提供的润滑脂由于加入了具有优良抗磨性能的纳米氧化铈，因此该聚脲润滑脂具有较低的摩擦系数。在无其他抗磨剂使用时润滑脂SRV试验磨斑直径为0.45左右，远低于加入了一般抗磨添加剂的聚脲润滑脂，减磨效果明显，可以对摩擦副提供较为全面的润滑防护，有效延长设备使用寿命。同时由于减少了含有硫、磷等环境不友好元素的传统抗磨剂的使用，该聚脲润滑脂的环保性能大大增加。该发明将聚脲润滑脂本身优良的高温性能与纳米氧化铈优良的耐磨性能相结合，开拓了纳米氧化铈在润滑减磨方面的应用。