專利名稱：一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑脂及該潤(rùn)滑脂的用途。特別是一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
潤(rùn)滑脂(Grease)是一種具有粘性的潤(rùn)滑劑，它由基礎(chǔ)油(液體潤(rùn)滑劑)、稠化劑和添加劑三部分組成，是稠化劑分散于基礎(chǔ)油(液體潤(rùn)滑劑)中所組成的一種穩(wěn)定的固體或半固體產(chǎn)品。潤(rùn)滑脂能很好地粘附在機(jī)械設(shè)備摩擦部件的表面上，不容易流失和滑落。特別是當(dāng)熱或機(jī)械作用逐漸變小，乃至消失時(shí)，潤(rùn)滑脂逐漸變稠，并恢復(fù)到一定的稠度，因此選用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑不需要經(jīng)常補(bǔ)給，且具有一定的防護(hù)作用，可以適用于一些工況。例如較高溫或較低溫、重負(fù)荷和震動(dòng)負(fù)荷、中速或低速、經(jīng)常間歇或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸承，特別是處于垂直位置的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)，由于潤(rùn)滑脂自身具有密封性，可以防止水分、塵土和碎屑進(jìn)入摩擦部件的表面。
常見的增稠劑(皂基)有鋰基(Lithium Soap)、鈣基(Calcium Soap)、鋁基 (Alumium Soap)、鈉基(Sodium Soap)、鋇基(Barium Soap)等。近年來更研發(fā)出鋰復(fù)合基 (Lithium ComplexSoap)、 丐復(fù)合基(Calcium Complex Soap)，招復(fù)合基(Alumium Complex Soap)、 內(nèi) g； ^* (Sodium Complex Soap) > IW M S (Barium Comples Soap) > ^ IIS (Polyurea，非金屬皂基)等更高性能之增稠劑。目前使用最廣泛、最普遍的是皂基潤(rùn)滑脂中的鈣基潤(rùn)滑脂和鋰基潤(rùn)滑脂。
但是在煉鐵設(shè)備、鍛造設(shè)備等的塑性加工設(shè)備中的軸承或者齒輪的潤(rùn)滑，大多使用潤(rùn)滑脂。但是，由于這些設(shè)備大多數(shù)使用集中供脂形式，使用后的潤(rùn)滑脂容易堆積在設(shè)備下方。堆積后的潤(rùn)滑脂受到高溫的烘烤，或者高溫碎片飛濺至其上等情況下，會(huì)發(fā)生著火， 由此引起火災(zāi)，這一直被視為難以解決的問題。
為了解決這一問題，就需要有難燃性潤(rùn)滑脂或者是自消火性潤(rùn)滑脂。
在日本專利第2999553號(hào)中，公開了在鋰皂潤(rùn)滑脂中添加了堿金屬以及堿土金屬的氧化物、碳酸鹽的粉末的合成物，但是該潤(rùn)滑脂如果采用集中供脂方式，添加的粉末就有可能會(huì)造成配管和分配閥內(nèi)堵塞。在日本專利第4-20M97中，公開了在硅潤(rùn)滑脂中添加了碳酸鈣和鉬化合物的難燃性潤(rùn)滑脂合成物，但是該潤(rùn)滑脂如果采用集中供脂方式，添加的粉末就有可能造成配管和分配閥的堵塞。在日本專利第2002-146376中，公開了一種使?jié)櫥形跃酆衔锖退值碾y燃性潤(rùn)滑脂合成物，但是該潤(rùn)滑脂如果在超過100°C的高溫環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間放置，水分會(huì)揮發(fā)而有可能使難燃性消失。如果采用集中供脂方式，添加的粉末就有可能造成配管和分配閥的堵塞。日本專利第2004-67843中，公開了潤(rùn)滑脂合成物的液體成分的燃點(diǎn)在270°C以上的潤(rùn)滑脂合成物，而在日本專利W096/41851中，公開了具有特定共軛雙重結(jié)合基的化合物構(gòu)成的極壓劑，以及含有摩擦系數(shù)調(diào)整劑的難燃性流體。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種優(yōu)良自消火性潤(rùn)滑脂組合物。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二在于提供使用此潤(rùn)滑脂的軸承及齒輪。
作為本發(fā)明第一方面的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，包括基礎(chǔ)油、增稠劑及耐載荷添加劑，其中，所述的基礎(chǔ)油溫度40°C時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度為300mm2/S以上，磷(以P元素表示)濃度為 <IOOppmο
如上所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中基礎(chǔ)油的含量為80_90wt%，增稠劑為 8-16wt%，耐載荷添加劑為2-5wt%。
如上所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中增稠劑為皂基增稠劑、聚脲基增稠劑中的一種或兩種混合物。
如上所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中增稠劑為堿金屬皂、堿土類金屬皂、復(fù)合堿金屬皂、復(fù)合堿土類金屬皂中的一種或兩種以上的混合物。
如上所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中增稠劑為鋰皂、復(fù)合鋰皂、鈣皂、復(fù)合鈣皂中的一種或兩種以上的混合物。
如上所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中耐載荷添加劑為有機(jī)金屬二硫代氨基甲酸鹽、硫化油脂、二硫化物、聚硫化物、堿性金屬或者堿土類金屬的磺酸鹽、苯酚鹽、鄰羥苯甲酸鹽、二硫化鉬、MCA、PTFE的一種或兩種以上的混合物。
所述的自消火性潤(rùn)滑脂組合物，在四球式極壓性能試驗(yàn)中，熱粘載荷為1569N以上。
作為本發(fā)明第二方面的使用上述潤(rùn)滑脂的軸承，其中是將上述自消火性潤(rùn)滑脂組合物封入到現(xiàn)有的軸承中。
作為本發(fā)明第二方面的使用上述潤(rùn)滑脂的齒輪，其中是將上述自消火性潤(rùn)滑脂組合物封入到現(xiàn)有的齒輪中。
如上所述的軸承或齒輪，可用于塑性加工設(shè)備。
本發(fā)明的自消火性潤(rùn)滑脂具有自動(dòng)滅火性，且具有優(yōu)良的極壓性和耐磨性能。封入該潤(rùn)滑脂組合物的軸承及齒輪(齒輪箱、齒輪裝置)特別適合用作煉鐵設(shè)備、鍛造設(shè)備等的塑性加工設(shè)備中的軸承或齒輪。
具體實(shí)施方式
自消火性潤(rùn)滑脂組合物中，包括基礎(chǔ)油、增稠劑及耐載荷添加劑。由于基礎(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主要構(gòu)成原料，一般含量為80-90wt%?；A(chǔ)油質(zhì)量的高低直接影響著潤(rùn)滑油的使用性能?；A(chǔ)油的質(zhì)量指標(biāo)為溫度40°C時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度為300mm2/S以上。
在自消火性潤(rùn)滑脂組合物，增稠劑的含量為8_16wt%。其為皂基增稠劑、聚脲基增稠劑中的一種或兩種的混合物。優(yōu)選為皂基增稠劑。其中皂基增稠劑更加優(yōu)選為堿金屬皂、 堿土類金屬皂、復(fù)合堿金屬皂、復(fù)合堿土類金屬皂中的一種或兩種以上的混合物。
對(duì)于皂基增稠劑來說，更加優(yōu)選的是鋰皂、復(fù)合鋰皂、鈣皂及復(fù)合鈣皂中的一種或兩種以上的混合物。目前使用最廣泛、最普遍使用的皂基增稠劑為鈣皂增稠劑和鋰皂增稠劑。
如鈣皂增稠劑，俗稱“杯脂”。它具有抗水性好、機(jī)械安定性好、易于泵送、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又有使用溫度低、壽命短等缺點(diǎn)。
鋰皂增稠劑的使用溫度高，可長(zhǎng)期在120°C下使用，短期在150°C下使用，與其它潤(rùn)滑脂相比有壽命長(zhǎng)、使用范圍廣泛等特點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的皂基增稠劑最優(yōu)選為鋰皂增稠劑。
在上述自消火性潤(rùn)滑脂組合物中，耐載荷添加劑的含量為2_5wt%。其為有機(jī)金屬二硫代氨基甲酸鹽、硫化油脂、二硫化物、聚硫化物、堿性金屬或者堿土類金屬的磺酸鹽、苯酚鹽、鄰羥苯甲酸鹽、二硫化鉬、MCA、PTFE的一種或兩種混合物。優(yōu)先選用為有機(jī)金屬二硫代氨基甲酸鹽、硫化油脂中的一種或兩種以上的混合物。
在自消火性潤(rùn)滑脂組合物中需要控制P的含量。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)P的臨界濃度為WOppm以下時(shí)，潤(rùn)滑脂具有自消火性。
本發(fā)明的比較優(yōu)選的組合是增稠劑為鋰皂，耐載荷添加劑為有機(jī)金屬二硫代氨基甲酸鹽、硫化油脂中的一種或兩種的混合物。
稠化劑A 為羥基硬脂酸鋰(Lithium hydroxystearate) 基礎(chǔ)油A為高粘度基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油B為中粘度基礎(chǔ)油添加劑A為二硫代氨基甲酸鋅(Zinc dithiocarbamate) 添加劑B為硫化油脂添加劑C為二硫代磷酸鋅(Zinc dithiophaosphate) 添加劑D為SP系添加劑(商品名Lubrizol 810) 下面具體說明各個(gè)實(shí)施例的情況 實(shí)施例1自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為88wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑 A為2wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm)<l，熱粘載荷(N) 1961，燃燒時(shí)間 (秒)M，耐載荷性有，自消火性能有。
實(shí)施例2自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為88wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑B為2wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm)<l，熱粘載荷(N) 1961，燃燒時(shí)間(秒)41，耐載荷性有，自消火性能有。
實(shí)施例3自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為86wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑A 為lwt%，耐載荷添加劑B為3wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm) <1，熱粘載荷(N) 2452，燃燒時(shí)間(秒)49，耐載荷性有，自消火性能有。
實(shí)施例4自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為85. 98wt%,增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑A為lwt%，耐載荷添加劑B為3wt%，耐載荷添加劑C為0. 02wt%o所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm) 20，熱粘載荷(N) 2452，燃燒時(shí)間(秒)95，耐載荷性有，自消火性能有。
實(shí)施例5自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為85. 92wt%,增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑A為lwt%，添加劑B為3wt%，添加劑C為0. 08wt%o所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440， 磷(ppm) 80，熱粘載荷(N) 2452，燃燒時(shí)間(秒)240，耐載荷性有，自消火性能有。
對(duì)照例1自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為88wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑C 為2wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm) 2000.熱粘載荷(N) 1961，燃燒時(shí)間(秒)300〈，耐載荷性有，自消火性能無。
對(duì)照例2自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油B為88wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑 A為2wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度170，磷(ppm)<l，熱粘載荷(N) 1961，燃燒時(shí)間 (秒)<300，耐載荷性有，自消火性能無。
對(duì)照例3自消火性潤(rùn)滑脂的組成成分為基礎(chǔ)油A為88wt%，增稠劑A為10wt%，耐載荷添加劑D 為2wt%。所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度440，磷(ppm) 350，熱粘載荷(N) 2452，燃燒時(shí)間 (秒)<300，耐載荷性有，自消火性能無。
本發(fā)明的自消火性潤(rùn)滑脂組合物的耐載荷性能的評(píng)價(jià)方法，是以潤(rùn)滑脂的極壓性能的測(cè)定方法(四球法)ASTM D 2596所測(cè)定的。
判斷自消火性潤(rùn)滑脂組合物的自消火性能的方法如下把20g的自消火性潤(rùn)滑脂組合物放到內(nèi)徑為65mm，深13mm的筒形金屬容器(軟膏罐)里，然后與直徑19. 05mm，溫度 900°C的鋼球接觸，測(cè)量有無著火，如果著火的話，測(cè)量停火的時(shí)間。燃燒的持續(xù)時(shí)間如果超過300秒，消火結(jié)束試驗(yàn)。
本發(fā)明的自消火性潤(rùn)滑脂封入軸承和齒輪，使其具有極壓耐磨，耐燃防銹等性能。
權(quán)利要求
1.一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，其特征在于包括基礎(chǔ)油、增稠劑及耐載荷添加劑，其中，所述的基礎(chǔ)油溫度40°C時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度為300mm2/S以上，磷(以P元素表示)濃度為<100ppm，其中基礎(chǔ)油的含量為80-90wt%，增稠劑為8_16wt%，耐載荷添加劑為2_5wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，其特征在于自消火性潤(rùn)滑脂組合物，其中增稠劑為皂基增稠劑、聚脲基增稠劑中的一種或兩種混合物，其中(1)增稠劑可以為堿金屬皂、堿土類金屬皂、復(fù)合堿金屬皂、復(fù)合堿土類金屬皂中的一種或兩種以上的混合物；(2)增稠劑可以為鋰皂、復(fù)合鋰皂、鈣皂、復(fù)合鈣皂中的一種或兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，其特征在于其中耐載荷添加劑為有機(jī)金屬二硫代氨基甲酸鹽、硫化油脂、二硫化物、聚硫化物、堿性金屬或者堿土類金屬的磺酸鹽、苯酚鹽、鄰羥苯甲酸鹽、二硫化鉬、MCA、PTFE的一種或兩種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，其特征在于在四球式極壓性能試驗(yàn)中，熱粘載荷為1569N以上，將上述自消火性潤(rùn)滑脂組合物封入到現(xiàn)有的軸承中，將上述自消火性潤(rùn)滑脂組合物封入到現(xiàn)有的齒輪中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，其特征在于可用于塑性加工設(shè)備及塑性加工設(shè)備。
全文摘要
一種自消火性的潤(rùn)滑脂組合及其應(yīng)用，以及封入該自消火性潤(rùn)滑脂的軸承及齒輪，該自消火性潤(rùn)滑脂組合物，包括基礎(chǔ)油、增稠劑及耐載荷添加劑，其中，所述的基礎(chǔ)油溫度40℃時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度為300mm2/s以上，磷(以P元素表示)濃度為<100ppm。 本發(fā)明的難燃性潤(rùn)滑脂具有自消火性之外，并且具有優(yōu)良的極壓性和耐磨性能。 封入該潤(rùn)滑脂組合物的軸承及齒輪(齒輪箱、齒輪裝置)特別適合用作煉鐵設(shè)備、鍛造設(shè)備等的塑性加工設(shè)備中的軸承或齒輪。
文檔編號(hào)C10N50/10GK102477352SQ20101055339
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者王爽 申請(qǐng)人:大連創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場(chǎng)有限公司