專利名稱：高堿性水楊酸鈣潤滑脂的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及高性能的高堿性水楊酸鈣潤滑脂(grease)、這些潤滑脂和中間體的制備。更特別地，本發(fā)明涉及一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鈣和膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒，該方法包括在油質(zhì)載體中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱，然后加入足夠的二氧化碳以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。
2.相關(guān)技術(shù)的描述正如美國專利No.4,560,489中指出的那樣，觸變性潤滑脂或潤滑脂狀的高堿性磺酸鈣組合物具有腐蝕抑制性能，并且具有用于多種應(yīng)用例如用于汽車和卡車車身涂底漆以及用于本領(lǐng)域已知的多種其它目的的實用性，并且被披露于多種公開物和專利例如美國專利Nos.3,242,079；3,372,115；3,376,222；3,377,283；3,523,898；3,661,622；3,671,012；3,746,643；3,730,895；3,816,310和3,492,231中。這類潤滑脂或潤滑脂狀組合物已經(jīng)進(jìn)入廣泛普及的應(yīng)用，或者按原樣或者與其它組分混合以制備用于多種環(huán)境中的組合物，并且總的來說，它們的特征在于適度優(yōu)良的E.P.和耐磨性、高的滴點、適度優(yōu)良的對機械損壞以及鹽霧腐蝕和水腐蝕的抵抗性、高溫下的熱穩(wěn)定性和其它所希望的性能。
正如公知的那樣，潤滑脂以多個等級出售，這取決于潤滑脂的軟度。潤滑脂越軟，則其越有流動性。一般而言，基于它們的工作錐體針入度范圍而評價或定級這些潤滑脂。例如，在指定等級0下出售的潤滑脂具有約355-385的錐體針入度數(shù)，具有310-340的錐體針入度范圍的那些被指定為等級1，并且最廣泛出售的潤滑脂具有265-295的錐體針入度范圍并且被指定為等級2。潤滑脂的等級越低，油質(zhì)載體越相對廉價并且潤滑脂越便宜。出于本發(fā)明的目的，錐體針入度通過ASTM錐貫入試驗(D217)測定。針入度是以數(shù)十毫米計的在規(guī)定條件下標(biāo)準(zhǔn)錐體沉入潤滑脂中的深度。因此，針入度數(shù)越高表明潤滑脂越軟，因為錐體更深地沉入樣品中。
在美國專利No.4,560,489中披露的潤滑脂可以通過一步法或兩步法制備。在該一步法中，將中性磺酸鈣、熟石灰、潤滑油、能夠?qū)o定形碳酸鈣轉(zhuǎn)化成晶體碳酸鈣的轉(zhuǎn)化劑、和適用于促進(jìn)中性磺酸鈣碳酸化的催化劑(例如，甲醇)碳酸化，以形成非-牛頓型高堿性磺酸鈣溶液。然后加入另外的油原料、石灰、水、硼酸和脂肪酸以完成高堿性磺酸鈣潤滑脂的制備。在該兩步法中，首先將包含牛頓型高堿性磺酸鈣溶液的組合物通過用轉(zhuǎn)化劑例如乙酸、丙酸或醇將其初步處理而轉(zhuǎn)化成增稠的中間體非-牛頓型產(chǎn)物。然后，隨后在升高的溫度下向其中加入與熱水、石灰或氫氧化鈣混合的、或者溶于或部分溶于其中的硼酸，和形成皂的脂族單羧酸或脂肪酸例如C12-C24酸。在該一步法和兩步法中，將含有12-24個碳原子的形成皂的脂族單羧酸或脂肪酸加入到含有方解石形式的碳酸鈣的非-牛頓型高堿性磺酸鈣溶液中。
美國專利No.5,308,514披露了高性能的高堿性磺酸鈣潤滑脂，其包含至多約28wt％的高堿性磺酸鈣、基本上為膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒、12-24個碳原子的脂肪酸的鈣皂和油質(zhì)載體，其中在約28wt％的高堿性磺酸鈣濃度下，所述潤滑脂具有小于約295的工作錐體針入度額定值。
美國專利No.5,338,467披露了一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性磺酸鈣和膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒，該方法包括在油質(zhì)介質(zhì)中將高堿性磺酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱。
上述披露內(nèi)容以它們的整體在本文中引入作為參考。
發(fā)明概述在一個方面中，本發(fā)明是一種包含以下物質(zhì)的非-牛頓型組合物高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣、12-24個碳原子的脂肪酸、和油質(zhì)介質(zhì)。
在第二個方面中，本發(fā)明包括一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鹽、膠態(tài)分散的方解石的結(jié)晶固體形式的碳酸鈣，其中該方法包括以下步驟將包含以下物質(zhì)的牛頓型組合物加熱高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣、油質(zhì)載體和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑，并且將足夠的水、醇和二氧化碳加入該組合物以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。
更特別地，本發(fā)明旨在一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鈣和膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒，其中該方法包括以下步驟在油質(zhì)介質(zhì)中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱，然后將足夠的水、醇和二氧化碳加入該混合物以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。
在另一個方面中，本發(fā)明旨在一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鈣、膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒和硼酸鈣，其中該方法包括以下步驟(1)在有利于方解石晶體形式的碳酸鈣晶體形成的條件下，在油質(zhì)載體中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣以及包含水、醇和二氧化碳以及12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑的結(jié)合物加熱，和(2)將所述步驟1的產(chǎn)物與包含硼酸化合物的組分反應(yīng)，以產(chǎn)生類似潤滑脂的性能。
在仍然另一個方面中，本發(fā)明旨在一種非-牛頓型組合物，其包含油質(zhì)介質(zhì)中的高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和12-24個碳原子的脂肪酸。
優(yōu)選實施方案的描述本發(fā)明總的目的可以通過一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法而實現(xiàn)，該組合物包含高堿性水楊酸鈣、方解石形式的膠態(tài)分散的碳酸鈣，其中該方法包括將包含以下物質(zhì)的組合物加熱高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣、油質(zhì)載體和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑，并且將足夠的水、醇和二氧化碳加入該加熱的混合物以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。然后優(yōu)選通過硼酸化而產(chǎn)生潤滑脂的全部性能。
方解石晶體形式產(chǎn)生了非-牛頓型流變性、提高了產(chǎn)率并且增加了潤滑脂的高溫性能。
可以通過本發(fā)明的方法在轉(zhuǎn)化步驟中使用脂肪酸并含有小于35wt％的高堿性水楊酸鈣來制備等級2的潤滑脂。
簡單地說，本發(fā)明的潤滑脂可以通過以下方式形成在油質(zhì)介質(zhì)中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱，并且加入足夠的水、醇和二氧化碳以將無定形碳酸鈣轉(zhuǎn)化成方解石晶體，然后優(yōu)選將硼酸化合物加入其中并且現(xiàn)場形成硼酸鈣。
本發(fā)明的方法優(yōu)選在清凈劑磺酸的存在下進(jìn)行?？捎糜谥苽渌畻钏徕}的合適的清凈劑磺酸是油溶性的，并且可以通過將原料磺化而制備，最普遍的原料是線型或支鏈的烷基苯，例如其中烷基主要地含有12-40個碳原子的單-和二-烷基苯的混合物，通常是這類烷基的混合?；撬嵬ǔＴ趽]發(fā)性惰性有機溶劑例如Varsol或石腦油或者溶劑油中的溶液中制備。在本發(fā)明的實踐中，特別有利的是使用含有12-40個碳原子的烷基苯磺酸或者烷基(一個或多個)主要地含有12-40個碳原子的混合物。然而，通?？梢允褂玫韧挠腿苄曰撬帷?br> 本發(fā)明的高堿性水楊酸鈣可以通過本領(lǐng)域采用的任何一種技術(shù)制備。一般而言，這些材料可以通過以下方式制備將中性水楊酸鈣、油質(zhì)載體、熟石灰和碳酸化促進(jìn)劑例如甲醇加熱至碳酸化溫度，并且加入足夠的二氧化碳以制得具有所希望的TBN的高堿性水楊酸鹽。出于本發(fā)明的目的，該高堿性水楊酸鈣可以具有約4-20的金屬比例。
形成皂的12-24個碳原子的脂族酸或脂肪酸包括十二烷酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸。優(yōu)選羥基脂肪酸，特別是羥基硬脂酸，因為它們與未取代的脂肪酸相比提供給潤滑脂更大的增稠性。
合適的形成鹽的酸(形成復(fù)合物的酸)包括無機酸例如鹽酸、正磷酸、焦磷酸、亞硫酸等；1-7個碳原子的有機酸例如甲酸、乙酸、丙酸、戊酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、苯磺酸等。優(yōu)選硼酸和硼酸前體(former)，因為它們提供了最好的潤滑脂性能?？捎糜诒景l(fā)明的轉(zhuǎn)化劑尤其包括水；醇，例如甲醇、異丙醇、異丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、正戊醇和許多其它醇，或這些醇的混合物，或者醇與水的混合物；亞烷基二醇；亞烷基二醇的單-低級烷基醚，例如乙二醇單甲醚(甲基溶纖劑)；和許多其它物質(zhì)，例如低級脂族羧酸，例如為乙酸和丙酸；酮；醛；胺；磷酸(phosphorus acid)；烷基胺和芳胺；某些咪唑啉；鏈烷醇胺；含硼酸(boron acid)，包括硼酸、四硼酸、偏硼酸和這些硼酸的酯；以及按原樣或者更好地與水結(jié)合的二氧化碳。
在轉(zhuǎn)化步驟中，可以使用25wt％的形成皂的C12-C24脂肪酸，并將剩余物加入到轉(zhuǎn)化的潤滑脂中。將脂肪酸分開使得制得了含有約28-35％高堿性水楊酸鈣的等級2潤滑脂。
本發(fā)明的高性能的高堿性水楊酸鈣/碳酸鈣復(fù)合潤滑脂優(yōu)選包含方解石形式的碳酸鈣、油質(zhì)載體、以重量計少量的(a)無機或短鏈的1-7個碳原子的鈣鹽，優(yōu)選硼酸鈣和(b)含有至少12個碳原子的形成皂的脂族單羧酸的鈣皂，所述(a)和(b)組分基本上均勻地分布在整個所述復(fù)合潤滑脂中，并且其中優(yōu)選實施方案使用羥基C12-C24脂肪酸，特別為12-羥基硬脂酸的鈣皂作為所述鈣皂，并且其中(a)組分特別有利地在所述潤滑脂中現(xiàn)場形成，并且優(yōu)選在無定形碳酸鈣到方解石形式的晶體碳酸鈣的轉(zhuǎn)化中將至少一部分(b)組分用作轉(zhuǎn)化劑，并且一部分(b)組分在無定形碳酸鈣轉(zhuǎn)化成方解石之后現(xiàn)場形成。如通過上述的方法制備的并且由下面闡述的說明性特定實施例示出的所述潤滑脂的高堿性水楊酸鈣含量將通常落入約28-35％的重量范圍內(nèi)。該潤滑脂的非揮發(fā)性油，特別是礦物油或潤滑油的含量通常落入約60-約70％的范圍內(nèi)，構(gòu)成全部油的所述非揮發(fā)性油的所述比例，即，加入的非揮發(fā)性油加上存在于高堿性水楊酸鈣組合物中的非揮發(fā)性油。在本發(fā)明的優(yōu)選潤滑脂中，含硼酸或硼酸組分通常落入約0.6-約3.5％的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選的范圍為約1.2-約3.0％。用于制備含有至少12個并且至多約24個碳原子的形成皂的脂族單羧酸或羥基脂肪酸(希望的是C12-C18羥基脂肪酸，例如商購的羥基硬脂酸)的一種或多種鈣皂的、形成皂的脂族單羧酸(例如，12-羥基硬脂酸)的含量通常落入約1-約5％的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選的范圍為約1.3-約4％。以潤滑脂的重量計，加入的與酸組分(硼酸和形成皂的脂族單羧酸)反應(yīng)的石灰或氫氧化鈣處于約0.5％-約4％的范圍內(nèi)。然而在某些情形中，在高堿性水楊酸鈣組合物或溶液的制備中，在碳酸化步驟之后或者在無定形碳酸鈣轉(zhuǎn)化成方解石之后通常有數(shù)量級約1％-1.5％的游離分散的石灰或氫氧化鈣存在于所述組合物或溶液中，其使得可以不必要加入任何另外的氧化鈣或熟石灰以形成優(yōu)選的硼酸鈣和形成皂的脂族單羧酸的鈣皂，在該情形中，以潤滑脂的重量計石灰或氫氧化鈣的范圍為0％-約5％。在本發(fā)明的優(yōu)選的潤滑脂組合物中，硼酸鈣或其復(fù)合反應(yīng)混合物的含量通常處于約1.1％-約6.7％的范圍內(nèi)；并且脂族單羧酸或脂肪酸的鈣皂的含量處于約1.1％-約6.5％的范圍內(nèi)。用于制備本發(fā)明的優(yōu)選潤滑脂的硼酸、石灰或氫氧化鈣、和形成皂的脂族單羧酸的比例關(guān)系在制備最佳質(zhì)量或有效的潤滑脂中起到了確定的作用。當(dāng)它們根據(jù)本發(fā)明的一種或多種方法制備時，所有的前述百分比基于潤滑脂的重量以wt％計。
如果需要，可以將多種輔助組分摻入本發(fā)明的潤滑脂中。這些輔助組分的例子是氧化抑制劑例如苯基α-萘胺(PAN)；粘度指數(shù)改進(jìn)劑，其可以包括某些聚合物(Acryloid 155-C)；和在潤滑脂或潤滑脂組合物中用于特定的以及通常已知的性能的其它物質(zhì)。
可以與美國專利No.4,560,489所描述的類似的方式通過一步或兩步法制備本發(fā)明的潤滑脂組合物，該專利由此引入作為參考。
優(yōu)選的兩步法包括在有利于方解石晶體形式而非六方碳鈣石晶體形式的碳酸鈣晶體形成的條件下，將包含以下物質(zhì)的牛頓型組合物加熱高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣、油質(zhì)載體、以及包含12-24個碳原子的脂肪酸與水、醇和二氧化碳的轉(zhuǎn)化劑的結(jié)合物。應(yīng)該避免六方碳鈣石晶體。一方面，方解石晶體形式引入了非-牛頓型流變性、提高了產(chǎn)率并且增加了潤滑脂的高溫性能，而六方碳鈣石形式的觸變性低得多并且該形式不能增強高溫潤滑脂性能。因此，轉(zhuǎn)化在約100-300(約38℃-約149℃)，優(yōu)選145-285(約63℃-約141℃)和至多85psi或更高，優(yōu)選在自生壓力下進(jìn)行。然后在有或沒有輔助的任選組分的情況下，在升高的溫度下向其中加入未在轉(zhuǎn)化步驟中使用的、與熱水、石灰或氫氧化鈣混合或者溶于或部分溶于其中的硼酸化合物，和另外的形成皂的脂族單羧酸或脂肪酸(例如，C12-C24羥基脂肪酸)，以將硼酸轉(zhuǎn)化成硼酸鈣并且將上述形成皂的一種或多種酸轉(zhuǎn)化成鈣皂。
在用于制備本發(fā)明的潤滑脂組合物的1-步法中，廣泛地說，這將涉及到例如在礦物油或類似物中制備高堿性非-牛頓型水楊酸鈣溶液的單一混合物，然后在有或沒有輔助組分的情況下向該混合物中加入未在轉(zhuǎn)化步驟中使用的石灰或氫氧化鈣、硼酸溶液、形成皂的脂族單羧酸或脂肪酸，并且將混合物充分?jǐn)嚢?。將理解的是，在用于制備本發(fā)明的潤滑脂組合物的1-步法中，例如在以下情形中，沒有高堿性溶液的中間分離中性水楊酸鈣的礦物油或類似物的溶液基本上在1-步中被高堿性化和轉(zhuǎn)化以制得非-牛頓型高堿性水楊酸鈣溶液，該溶液進(jìn)一步與二氧化碳、石灰、硼酸和較高分子量的單羧酸或脂肪酸例如12-羥基硬脂酸反應(yīng)。
本發(fā)明的優(yōu)選的最終高性能多用途的鈣復(fù)合觸變性潤滑脂或潤滑脂組合物可以被廣泛地定義為通過以下物質(zhì)的組合形成的產(chǎn)物(1)溶于油，特別是礦物油中的高分子量油溶性水楊酸的高堿性水楊酸鈣，其含有主要或基本上為方解石形式的極其細(xì)碎的碳酸鈣(至少主要地超過約20，更特別地，處于約50或約100-約1000范圍內(nèi)的各種粒度中，或者甚至至多約5,000)；(2)通過硼酸與鈣化合物例如氫氧化鈣或碳酸鈣(作為方解石)反應(yīng)形成的產(chǎn)物，在整個潤滑脂或潤滑脂組合物中可能是硼酸鈣或相互混合的硼酸鈣或者一些類型的復(fù)合物；和(3)由氫氧化鈣/碳酸鈣(作為方解石)和形成皂的脂族單羧酸或脂肪酸，特別是形成皂的羥基脂肪酸例如12-羥基硬脂酸形成的產(chǎn)物，其中方解石顆粒在形成皂的脂肪酸存在下形成。
如上所述，錐體針入度通過ASTM試驗(D217)測定。更具體而言，當(dāng)將潤滑脂樣品處于77(25℃)并且轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)杯中；將其表面平整并且將錐體按照其針入度儀組裝放置以使得其尖端剛好觸及水平的潤滑脂表面時測量非工作針入度。使稱重為150g的錐體和其可移動的組件靜止并且落入潤滑脂中正好5秒。測量落下的距離。
當(dāng)操作時，許多潤滑脂的稠度顯著變化。因此就工作性能而言，工作針入度被認(rèn)為比非工作針入度更加重要。為了該試驗，再次在77(25℃)下在標(biāo)準(zhǔn)工作機中將潤滑脂攪動60個往返的沖程。將空氣從樣品中排出、將其表面平整，并且再次測量錐體的針入度。
本發(fā)明的優(yōu)點和重要特征將從以下實施例中更加明顯地看出。
實施例實施例1該實施例闡述了制備高產(chǎn)率油溶性方解石核的高堿性水楊酸鈣潤滑脂的方法。
伴隨著在2升燒杯中攪拌將380g高堿性水楊酸鈣、600g 500SUS粘度油、44g清凈劑十二烷基苯磺酸、8g 12-羥基硬脂酸和76g水加熱至約175-180(約79-82℃)。將乙酸(2.6g)與34g 1-甲氧基-2-丙醇預(yù)混，并且將該混合物緩慢加入2升燒杯中。將反應(yīng)混合物保持在180-200(約82-約93℃)下，并且在約300ml/30分鐘的速率下將二氧化碳送入其中，直到增稠和如通過紅外線測定的無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化完成。在加入于50g水中的26.4g石灰、于50g水中的23.2g硼酸、和24g 12-羥基硬脂酸之后，在300(約149℃)下將揮發(fā)物汽提出。將混合物冷卻并且用約100g trim 500 SUS粘度油調(diào)節(jié)至等級2。產(chǎn)物稱重為1208g，其含有31.5％初始的高堿性水楊酸鈣并且具有265-295的工作針入度。
比較例A該實施例闡述了制備高產(chǎn)率油溶性方解石核的高堿性磺酸鈣潤滑脂的方法，以突出與本發(fā)明的油溶性方解石核的高堿性水楊酸鈣潤滑脂的制備方法的差異。
伴隨著在2升燒杯中攪拌將380g高堿性磺酸鈣、73g 2000 SUS粘度油、142g 500 SUS粘度油、21.5g清凈劑十二烷基苯磺酸、31g 12-羥基硬脂酸和38g水加熱至約140-145(約60-63℃)。緩慢加入4.5g乙酸，隨后是16.7g甲醇。將反應(yīng)保持在150-160(約66-約71℃)下直到增稠和如通過紅外線測定的無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化完成。在加入于50g水中的26.4g石灰和于50g水中的23.2g硼酸之后，在285(約141℃)下將揮發(fā)物汽提出，加入4.6g苯基α-萘基混合物。將混合物冷卻并且用約200g trim 500 SUS粘度油調(diào)節(jié)至等級2。產(chǎn)物稱重為1180g，其含有32.2％初始的高堿性磺酸鈣并且具有265-295的工作針入度。
實施例2給出該實施例以說明采用比較例A的制備方法、但用高堿性無定形水楊酸鈣代替該例子中使用的高堿性無定形磺酸鈣的結(jié)果。
當(dāng)在比較例A中披露的制備方法中使用高堿性無定形水楊酸鈣時，沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐霓D(zhuǎn)化。
實施例3該實施例闡述了制備低產(chǎn)率油溶性方解石核的高堿性水楊酸鈣潤滑脂的方法。
伴隨著在2升燒杯中攪拌將380g高堿性水楊酸鈣、125g 500 SUS粘度油、21.5g清凈劑十二烷基苯磺酸和38g水加熱至約175-180。將乙酸(4.5g)與17g 1-甲氧基-2-丙醇預(yù)混，并且將該混合物緩慢加入2升燒杯中。將反應(yīng)混合物保持在180-200下，并且在約300ml/120分鐘的速率下將二氧化碳送入，直到增稠和如通過紅外線測定的無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化完成。在加入于50g水中的26.4g石灰、于50g水中的23.2g硼酸、和31g 12-羥基硬脂酸之后，在300下將揮發(fā)物汽提出。將混合物冷卻并且用約100g trim 500 SUS粘度油調(diào)節(jié)至等級2。產(chǎn)物稱重為910g，其含有41.8％初始的高堿性水楊酸鈣并且具有265-295的工作針入度。
比較例B該實施例闡述了制備低產(chǎn)率油溶性方解石核的高堿性磺酸鈣潤滑脂的方法，以突出與本發(fā)明的油溶性方解石核的高堿性水楊酸鈣潤滑脂的制備方法的差異。
伴隨著在2升燒杯中攪拌將380g高堿性磺酸鈣、125g 500 SUS粘度油、21.5g清凈劑十二烷基苯磺酸和38g水加熱至約140-145。緩慢加入4.5g乙酸，隨后是16.7g甲醇。將反應(yīng)混合物保持在150-160下直到增稠和如通過紅外線測定的無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化完成。在加入于50g水中的26.4g石灰、于50g水中的23.2g硼酸、和31g 12-羥基硬脂酸之后，在285下將揮發(fā)物汽提出并且加入4.6g苯基α-萘基混合物。將混合物冷卻并且用約100g trim 500 SUS粘度油調(diào)節(jié)至等級2。產(chǎn)物稱重為910g，其含有41.8％初始的高堿性磺酸鈣并且具有265-295的工作針入度。
實施例4給出該實施例以說明采用比較例B的制備方法、但用高堿性無定形水楊酸鈣代替該例子中使用的高堿性無定形磺酸鈣的結(jié)果。
當(dāng)在比較例B中披露的制備方法中使用高堿性無定形水楊酸鈣時，沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐霓D(zhuǎn)化。
總結(jié)(1)高堿性無定形水楊酸鈣需要二氧化碳處理以轉(zhuǎn)化成方解石。
(2)在用高堿性無定形磺酸鈣形成油溶性方解石的條件下，高堿性無定形水楊酸鈣將不會轉(zhuǎn)化成油溶性方解石形式。
(3)當(dāng)在轉(zhuǎn)化期間存在12-羥基硬脂酸時，需要更高的溫度將高堿性水楊酸鹽轉(zhuǎn)化成方解石。與此同時，需要更高沸點的醇。
(4)在轉(zhuǎn)化獲得方解石并且使產(chǎn)率最大化之前/之后，必須將12-羥基硬脂酸分開(約25/75)。
當(dāng)采用高堿性水楊酸鈣清凈劑代替高堿性磺酸鈣清凈劑制備潤滑脂時，觀察到高溫潤滑脂性能改進(jìn)。例如，當(dāng)與使用高堿性磺酸鈣制備的比較的磺酸鹽潤滑脂相比時，軸承壽命(D3527)超過兩倍。軸承壽命是潤滑脂高溫性能的重要量度，并且需要優(yōu)異的機械穩(wěn)定性、高的滴點和優(yōu)異的抗氧化能力以提供合適的性能。
已經(jīng)特別參照其優(yōu)選實施方案詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)行改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鈣和膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒，其中該方法包括以下步驟在油質(zhì)介質(zhì)中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱，然后將足夠的水、醇和二氧化碳加入該混合物以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。
2.權(quán)利要求1的方法，其中該脂肪酸包括羥基硬脂酸。
3.權(quán)利要求2的方法，其中潤滑脂中基本上全部的羥基硬脂酸均存在于該無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化期間。
4.一種形成潤滑脂形式的非-牛頓型油組合物的方法，該組合物包含高堿性水楊酸鈣、膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒和硼酸鈣，其中該方法包括以下步驟(1)在有利于方解石晶體形式的碳酸鈣晶體形成的條件下，在油質(zhì)載體中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣以及包含水、醇和二氧化碳與12-24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑的結(jié)合物加熱，和(2)將所述步驟1的產(chǎn)物與包含硼酸化合物的組分反應(yīng)，以產(chǎn)生類似潤滑脂的性能。
5.權(quán)利要求4的方法，其中該脂肪酸包括羥基硬脂酸。
6.一種高性能的硼酸鈣改性的高堿性水楊酸鈣/碳酸鈣復(fù)合潤滑脂，其包含高堿性水楊酸鈣、油質(zhì)載體、方解石形式的碳酸鈣、硼酸鈣和含有至少12個碳原子的形成皂的脂族單羧酸的鈣皂，其中該硼酸鈣和該鈣皂基本上均勻地分布在整個潤滑脂中，并且在無定形碳酸鈣到方解石形式的晶體碳酸鈣的轉(zhuǎn)化中至少一部分鈣皂與二氧化碳一起充當(dāng)轉(zhuǎn)化劑。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中該形成皂的脂族單羧酸包括羥基硬脂酸。
8.一種非-牛頓型組合物，其包含油質(zhì)介質(zhì)中的高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和12-24個碳原子的脂肪酸。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中該脂肪酸包括羥基硬脂酸。
全文摘要
披露了一種用于形成潤滑脂形式的非－牛頓型油組合物的方法和組合物，該組合物包含高堿性水楊酸鈣和膠態(tài)分散的方解石形式的碳酸鈣固體顆粒，該方法包括以下步驟在油質(zhì)介質(zhì)中將高堿性水楊酸鈣、無定形碳酸鈣和包含12－24個碳原子的脂肪酸的轉(zhuǎn)化劑加熱，然后將足夠的水、醇和二氧化碳加入該混合物以完成無定形碳酸鈣到方解石的轉(zhuǎn)化。
文檔編號C10M159/22GK101023093SQ200580031473
公開日2007年8月22日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者W·D·奧爾森, R·J·繆爾, W·麥克伍德 申請人:科聚亞公司, 科聚亞加拿大公司