本發(fā)明涉及一種車用潤滑脂及其制備，尤其是涉及一種環(huán)保型車用潤滑脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

潤滑油基礎(chǔ)油主要分礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油以及生物基礎(chǔ)油三大類。礦物基礎(chǔ)油應(yīng)用廣泛，用量很大(約95％以上)，但有些應(yīng)用場合則必須使用合成基礎(chǔ)油和生物油基礎(chǔ)油調(diào)配的產(chǎn)品，因而使這兩種基礎(chǔ)油得到迅速發(fā)展。

我國市場最流行潤滑產(chǎn)品大多是以石油為基礎(chǔ)油的潤滑油，它們難以降解，幾乎長期留在環(huán)境中。每年全球消耗潤滑產(chǎn)品為3600～4000萬噸，其中1000萬噸左右的潤滑產(chǎn)品由于泄漏、飛濺、油氣蒸發(fā)、包裝用品的殘留、不當(dāng)?shù)貟仐壍仍蛑苯舆M(jìn)入人類居住的生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重污染土壤和水資源，破壞生態(tài)環(huán)境。20世紀(jì)70年代末，歐洲市場就出現(xiàn)了生物降解型潤滑產(chǎn)品，我國政府對潤滑產(chǎn)品的污染問題也很關(guān)注。但到目前為止，絕大多數(shù)使用的潤滑產(chǎn)品，還是石油為基礎(chǔ)油的潤滑產(chǎn)品。

植物油基的潤滑產(chǎn)品是一種環(huán)境友好的潤滑油，如豆油、玉米油、菜籽油、棉籽油等，其中最早進(jìn)入市場的是德國用菜籽油(含油量35～40)合成的潤滑產(chǎn)品。但菜籽油凝點(diǎn)較高，低溫時容易凝固，酯化后低溫性能不理想。菜籽油的氧化穩(wěn)定性較差，在高溫時容易形成油泥和沉淀物。因此，能否以植物油為基礎(chǔ)制備出合適的潤滑產(chǎn)品，是值得研究的課題。

與此同時，汽車在行駛過程中，有很多進(jìn)行相對運(yùn)動的零部件，需要加注與其運(yùn)動工況相適應(yīng)的潤滑材料，以降低摩擦，減少磨損。汽車運(yùn)動部位對潤滑脂的需求為粘附性好，不易損失或被甩出，對水污染相對敏感性低，防腐防銹性能強(qiáng)以及具有一定的密封作用。

國外對“環(huán)境友好”、“可生物降解”的綠色潤滑劑研究始于20世紀(jì)70年代。到目前為止，國外的生物降解潤滑劑的種類和數(shù)量都發(fā)展較快，主要有發(fā)動機(jī)油、液壓油、潤滑油和齒輪油；用量也日趨增加，不同生物降解性產(chǎn)品所占的市場比例分別為液壓油22％，齒輪油1％，潤滑脂4％，其他種類8％。一般主要以植物油、合成酯為基礎(chǔ)油，以鋰皂、鈣皂、復(fù)合鋰皂、膨潤土為稠化劑，通過添加各種不同用途的添加劑，制成可是適應(yīng)各種機(jī)械潤滑需要的潤滑脂。

在中國此方面的研究尚少，一些現(xiàn)有研究出的可降解性潤滑脂又存在一些其他必要性能的欠缺的弱點(diǎn)，因此需要一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的第一個目的是給出一種具有優(yōu)異的粘附性、密封性能、潤滑性能、抗磨極壓性能，與橡膠等密封材料的相容性好并且環(huán)保安全，容易降解的環(huán)保型車用潤滑脂，本發(fā)明的第二個目的是給出該環(huán)保型車用潤滑脂的制備方法。

技術(shù)方案：為達(dá)以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種環(huán)保型車用潤滑脂，按照重量份數(shù)包括以下組分：植物基合成油68-100份、鈉基膨潤土10-15份、沙索蠟2-4份、氯化石蠟3-6份、清凈分散劑3-6份、乳化劑3-6份、極壓劑3-6份、抗氧劑3-6份、防腐防銹劑2-4份、有機(jī)酸15-20份、氫氧化鈣12-15份和水20-30份。

優(yōu)選的，所述植物基合成油的原料配比為：蓖麻油10～15份、棉籽油10～15份、水30～40份、三乙醇胺5～10份、硼酸3～8份、油酸三乙醇胺10～12份。

作為優(yōu)選的，所述植物基合成油的制備方法為：

步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45～55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌，并加熱，溫度80～90℃，加入三乙醇胺，持續(xù)攪拌40～45min；

步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；

步驟A-3)當(dāng)pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌5～10min，得到植物基合成油。

優(yōu)選的，所述有機(jī)酸為碳原子數(shù)目為1-20的有機(jī)酸。

作為另一種優(yōu)選方案，所述有機(jī)酸為醋酸、硬脂酸、硼酸、苯甲酸中的至少兩種混合。

優(yōu)選的，所述清潔分散劑為烷基水楊酸鹽、環(huán)烷酸鹽中的其中一種與無灰磷酸酯質(zhì)量比為5:2的混合物。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述乳化劑為山梨醇單油酸酯、TWEEN-60、乳化劑MOA-3中的一種或多種混合。

優(yōu)選的，所述防腐防銹劑為斯盤80。

優(yōu)選的，所述極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質(zhì)量比為2:1的混合物。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質(zhì)量比為2:1的混合物。

本發(fā)明還提出了上述環(huán)保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：

(B-1)稠化劑的制備：將相應(yīng)重量份數(shù)的有機(jī)酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到35-40℃下反應(yīng)15-20min，干燥制備成稠化劑；

(B-2)植物基合成油的預(yù)處理：將植物基合成油相應(yīng)重量份數(shù)的三分之二量加入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入步驟(B-1)制備的相應(yīng)重量份數(shù)的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態(tài)，加入相應(yīng)重量份數(shù)的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續(xù)加熱至120-135℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至80-90℃保溫待用；

(B-3)將所需重量份數(shù)的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應(yīng)20-30min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續(xù)反應(yīng)20-30min，保溫10-15min；

(B-4)繼續(xù)對步驟(B-3)的混合容易進(jìn)行加熱至80-90℃加入抗氧劑，繼續(xù)加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1-2h后冷卻至40-50℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環(huán)保型車用潤滑脂。

作為優(yōu)選的，還包括步驟(A)植物基合成油的制備。上述步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45～55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌，并加熱，溫度80～90℃，加入三乙醇胺，持續(xù)攪拌40～45min；步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；步驟A-3)當(dāng)pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45～55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌5～10min，得到植物基合成油；

有益效果：本發(fā)明提供的一種環(huán)保型車用潤滑脂及其制備方法，由植物基合成油68-100份、鈉基膨潤土10-15份、沙索蠟2-4份、氯化石蠟3-6份、清凈分散劑3-6份、乳化劑3-6份、極壓劑3-6份、抗氧劑3-6份、防腐防銹劑2-4份、有機(jī)酸15-20份、氫氧化鈣12-15份和水20-30份制備而成，各種化學(xué)溶劑的協(xié)同作用使粒子在潤滑劑中穩(wěn)定性增強(qiáng)，不易沉降，潤滑性能好，能夠有效的降低摩擦，降低損耗，本發(fā)明的制備方法簡單，生產(chǎn)成本低，采用本發(fā)明所提供的方法所制備的潤滑油的最大無卡咬負(fù)荷得到了很大的提高，所得車用潤滑脂既有優(yōu)良的常規(guī)理化性能，又有普通潤滑脂無法比擬的生態(tài)學(xué)特性，具有較好的潤滑性能及穩(wěn)定性，此外在使用中即使泄露在自然環(huán)境中，隨著時間的流逝也會自然降解為水和二氧化碳，例如，在21天內(nèi)，降解率可達(dá)85％以上，因此不會污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡，符合環(huán)保要求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種環(huán)保型車用潤滑脂，按照重量份數(shù)包括以下組分：植物基合成油68份、鈉基膨潤土10份、沙索蠟2份、氯化石蠟3份、清凈分散劑3份、乳化劑3份、極壓劑3份、抗氧劑3份、防腐防銹劑2份、有機(jī)酸15份、氫氧化鈣12份和水20份。

其中植物基合成油按照重量份數(shù)包括以下組分：蓖麻油10份、棉籽油10份、水30份、三乙醇胺5份、硼酸3份、油酸三乙醇胺10份。

本實(shí)施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：

步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在45rps的轉(zhuǎn)速下攪拌，并加熱，溫度80℃，加入三乙醇胺，持續(xù)攪拌40min；

步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；

步驟A-3)當(dāng)pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在45rps的轉(zhuǎn)速下攪拌5min，得到植物基合成油。

其中有機(jī)酸為醋酸、硬脂酸及硼酸三種混合。

其中清潔分散劑為烷基水楊酸鹽與無灰磷酸酯質(zhì)量比為5:2的混合物。

其中乳化劑為山梨醇單油酸酯。

其中防腐防銹劑為斯盤80。

其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質(zhì)量比為2:1的混合物。

其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質(zhì)量比為2:1的混合物。

該實(shí)施例中環(huán)保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：

(B-1)稠化劑的制備：將相應(yīng)重量份數(shù)的有機(jī)酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到35℃下反應(yīng)15min，干燥制備成稠化劑；

(B-2)植物基合成油的預(yù)處理：將相應(yīng)重量份數(shù)的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入步驟(B-1)制備的相應(yīng)重量份數(shù)的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態(tài)，加入相應(yīng)重量份數(shù)的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續(xù)加熱至120℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至80℃保溫待用；

(B-3)將所需重量份數(shù)的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應(yīng)20min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續(xù)反應(yīng)20min，保溫10min；

(B-4)繼續(xù)對步驟(B-3)的混合容易進(jìn)行加熱至80℃加入抗氧劑，繼續(xù)加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1h后冷卻至40℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環(huán)保型車用潤滑脂。

實(shí)施例2：

一種環(huán)保型車用潤滑脂，按照重量份數(shù)包括以下組分：植物基合成油100份、鈉基膨潤土15份、沙索蠟4份、氯化石蠟6份、清凈分散劑6份、乳化劑6份、極壓劑6份、抗氧劑6份、防腐防銹劑4份、有機(jī)酸20份、氫氧化鈣15份和水30份。

其中植物基合成油按照重量份數(shù)包括以下組分：蓖麻油15份、棉籽油15份、水40份、三乙醇胺10份、硼酸8份、油酸三乙醇胺12份。

本實(shí)施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：

步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌，并加熱，溫度90℃，加入三乙醇胺，持續(xù)攪拌45min；

步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；

步驟A-3)當(dāng)pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在55rps的轉(zhuǎn)速下攪拌10min，得到植物基合成油。

其中有機(jī)酸為碳原子數(shù)目為1-20的有機(jī)酸。

其中清潔分散劑為環(huán)烷酸鹽中與無灰磷酸酯質(zhì)量比為5:2的混合物。

其中乳化劑為TWEEN-60和乳化劑MOA-3的兩種混合。

其中防腐防銹劑為斯盤80。

其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質(zhì)量比為2:1的混合物。

其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質(zhì)量比為2:1的混合物。

該實(shí)施例中環(huán)保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：

(B-1)稠化劑的制備：將相應(yīng)重量份數(shù)的有機(jī)酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到40℃下反應(yīng)20min，干燥制備成稠化劑；

(B-2)植物基合成油的預(yù)處理：將相應(yīng)重量份數(shù)的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入步驟(B-1)制備的相應(yīng)重量份數(shù)的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態(tài)，加入相應(yīng)重量份數(shù)的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續(xù)加熱至135℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至90℃保溫待用；

(B-3)將所需重量份數(shù)的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應(yīng)30min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續(xù)反應(yīng)30min，保溫15min；

(B-4)繼續(xù)對步驟(B-3)的混合容易進(jìn)行加熱至90℃加入抗氧劑，繼續(xù)加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫2h后冷卻至50℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環(huán)保型車用潤滑脂。

實(shí)施例3：

一種環(huán)保型車用潤滑脂，按照重量份數(shù)包括以下組分：植物基合成油85份、鈉基膨潤土12份、沙索蠟3份、氯化石蠟5份、清凈分散劑5份、乳化劑5份、極壓劑5份、抗氧劑5份、防腐防銹劑3份、有機(jī)酸18份、氫氧化鈣13份和水25份。

其中植物基合成油按照重量份數(shù)包括以下組分：蓖麻油12份、棉籽油13份、水35份、三乙醇胺8份、硼酸6份、油酸三乙醇胺11份。

本實(shí)施例中所述植物基合成油的制備方法為：步驟(A)植物基合成油的制備方法包括如下步驟：

步驟A-1)將蓖麻油、棉籽油與水混合，在50rps的轉(zhuǎn)速下攪拌，并加熱，溫度85℃，加入三乙醇胺，持續(xù)攪拌45min；

步驟A-2)加入硼酸，維持溫度在80℃～90℃之間；

步驟A-3)當(dāng)pH值為7.5～8.5時，加入油酸三乙醇胺，在50rps的轉(zhuǎn)速下攪拌8min，得到植物基合成油。

其中有機(jī)酸為碳原子數(shù)目為1-20的有機(jī)酸。

其中清潔分散劑為烷基水楊酸鹽與無灰磷酸酯質(zhì)量比為5:2的混合物。

其中乳化劑為山梨醇單油酸酯與TWEEN-60的兩種混合。

其中防腐防銹劑為斯盤80。

其中極壓劑為硫-氮型極壓劑與磷型極壓劑二者質(zhì)量比為2:1的混合物。

其中抗氧劑為胺類抗氧劑和酚類抗氧劑質(zhì)量比為2:1的混合物。

該實(shí)施例中環(huán)保型車用潤滑脂的制備方法，包括以下步驟：

(B-1)稠化劑的制備：將相應(yīng)重量份數(shù)的有機(jī)酸、氫氧化鈣與水混合，加熱到38℃下反應(yīng)18min，干燥制備成稠化劑；

(B-2)植物基合成油的預(yù)處理：將相應(yīng)重量份數(shù)的步驟(A)制備的植物基合成油的三分之二量加入反應(yīng)釜內(nèi)，并加入步驟(B-1)制備的相應(yīng)重量份數(shù)的稠化劑，混勻加熱至完全熔融狀態(tài)，加入相應(yīng)重量份數(shù)的氯化石蠟和清凈分散劑，繼續(xù)加熱至130℃加入余下的三分之一量的植物基合成油，混勻降溫至85℃保溫待用；

(B-3)將所需重量份數(shù)的鈉基膨潤土加入到步驟(B-2)得到的植物基合成油混合物中去，加熱升溫至熔化，加入沙索蠟，反應(yīng)25min，降溫至60℃以下，加入乳化劑，繼續(xù)反應(yīng)25min，保溫12min；

(B-4)繼續(xù)對步驟(B-3)的混合容易進(jìn)行加熱至85℃加入抗氧劑，繼續(xù)加熱至100℃，邊攪拌，邊保溫1.5h后冷卻至45℃，加入極壓劑和防腐防銹劑，混合均勻后冷卻至室溫得到所需環(huán)保型車用潤滑脂。

實(shí)驗(yàn)例4：

對實(shí)施例1-實(shí)施例3制備而成的車用潤滑脂進(jìn)行理化性能測試，測試方法以及測試結(jié)果，記錄在表1中：

表1實(shí)施例1-3理化性能測試

從表中數(shù)據(jù)顯示可見，本發(fā)明提供的環(huán)保型車用潤滑脂及其制備方法在各方面性能指標(biāo)上均符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，各種化學(xué)溶劑的協(xié)同作用使粒子在潤滑劑中穩(wěn)定性增強(qiáng)，不易沉降，潤滑性能好，能夠有效的降低摩擦，降低損耗；而且制備方法簡單，生產(chǎn)成本低，采用本發(fā)明所提供的方法所制備的潤滑油的最大無卡咬負(fù)荷得到了很大的提高，所得車用潤滑脂既有優(yōu)良的常規(guī)理化性能，又有普通潤滑脂無法比擬的生態(tài)學(xué)特性，在使用中即使泄露在自然環(huán)境中，隨著時間的流逝也會自然降解為水和二氧化碳，例如，在21天內(nèi)，降解率可達(dá)85％以上，因此不會污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡，符合環(huán)保要求。同時，PB值反應(yīng)了該產(chǎn)品承載能力和潤滑極壓性能，由表中結(jié)果可見，實(shí)施例3所得的產(chǎn)品性能最佳。

應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。