專利名稱：一種聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法，屬于潤滑技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
聚脲潤滑脂稠化劑于20世紀50年代問世，首先是單脲，由于稠化能力較低隨即出現(xiàn)了芳基雙脲和烷基雙脲，性能也甚優(yōu)于單脲，四聚脲是90年代發(fā)展起來的，由于組合調(diào)整范圍寬，對性能的改進可變性大，雖然控制因素更加復雜，卻因稠化能力更強，成品性能上佳，最具發(fā)展前景。聚脲稠化劑是一種穩(wěn)定性較好的稠化劑，由于它不含有金屬離子，在使用中對基礎油沒有催化氧化作用，因此脲基潤滑脂具有良好的耐高溫性，長軸承壽命，良好抗水性。 且一般脲基稠化劑中的烴基含有芳香基，使脲基酯具有良好抗輻射能力和膠體安定性，并具有一系列優(yōu)良的使用性能，如良好的泵送性、抗氧化性、機械安定性和抗水性，特別適用于高溫、高負荷、寬速度范圍和與不良介質(zhì)接觸的潤滑場合，現(xiàn)在廣泛應用于電器、冶金、食品、造紙、汽車、飛機等工業(yè)。聚脲潤滑脂自問世以來得到了飛速發(fā)展。從美國的情況看，1979年以前還沒有專門列出脲基脂的產(chǎn)量，而1983年脲基脂的產(chǎn)量已經(jīng)達到5800多噸，占潤滑脂總產(chǎn)量的
2.91%，到2009年已經(jīng)占到潤滑脂總產(chǎn)量的5. 37%。西歐、日本、俄羅斯都有脲基脂生產(chǎn)，尤其是日本聚脲潤滑脂的生產(chǎn)發(fā)展最快，2009年日本脲基脂的產(chǎn)量即占到潤滑脂總產(chǎn)量的24. 11%，近年來一直維持在20%以上。我國早在1970年就開展了聚脲潤滑脂的研究工作，到目前為止已經(jīng)有幾個脲基脂實現(xiàn)了商品化，但產(chǎn)量較少，2009年我國聚脲潤滑脂的產(chǎn)量僅占潤滑脂總產(chǎn)量的3. 82%，低于世界平均水平4. 38%。聚脲潤滑脂所用稠化劑是異氰酸酯和胺按配比反應而得，反應速度很快。長期以來，為均勻分散聚脲產(chǎn)物，提高稠化能力和稠化效果以及避免局部反應物濃度失衡導致反應偏離設計路線，因而傳統(tǒng)的聚脲潤滑脂的生產(chǎn)采用異氰酸酯和胺在基礎油中反應，現(xiàn)場直接生產(chǎn)的方法，即分別將有機胺和異氰酸酯溶于基礎油中再混合反應生成脲基脂。由于異氰酸酯以及一些胺都具有較強的毒性和(或)揮發(fā)性和(或)腐蝕性，因而對產(chǎn)品生產(chǎn)過程都有一定的安全，防護要求；對原料的運輸，儲存都受國家有關(guān)法規(guī)的管制，且部分異氰酸酯還會自聚，要求低溫儲存，放置時間也有限制，否則影響有效含量，進而降低其使用效果；因此，聚脲潤滑脂的生產(chǎn)的門檻較高，如果沒有達到一定規(guī)模，環(huán)保和安全的成本會很高；國家對化學危險品的管制和對環(huán)保健康要求的日益提高，也將會限制部分企業(yè)聚脲潤滑脂的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法?！N聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法，包括以下步驟，首先將計量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計為C12-C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20% _30%，異氰酸酯20% -40%。反應過程如下所示RiNH^OCNR 2NCCHR3NH2 — RiNHCONHR 2NHCONHr3選用了醚類作為溶劑，使得聚脲稠化劑性能穩(wěn)定，不產(chǎn)生二聚體；以本發(fā)明的聚脲潤滑脂稠化劑，即改傳統(tǒng)的現(xiàn)場直接制脂法為預制法，在保證制備的聚脲潤滑脂具有與傳統(tǒng)方法制備的聚脲潤滑脂有相當?shù)男阅芩疁是疤嵯拢鉀Q了長期存在的因異氰酸酯的毒性較大，生產(chǎn)過程帶毒操作的問題；同時克服了因異氰酸酯常溫下化學活性強，常會發(fā)生分子間的二聚反應，影響脲基潤滑脂的性能穩(wěn)定的難題。本發(fā)明提出將脲基潤滑脂的稠化劑進行預制化，即先期研制開發(fā)出無毒的脲基稠 化劑，然后將脲基稠化劑直接用于基礎油中生產(chǎn)脲基脂。這樣就有效地避免了傳統(tǒng)的聚脲潤滑脂生產(chǎn)需要接觸和使用、運輸和儲存有毒有害原料的問題，大大簡化脲基脂的生產(chǎn)工藝，因而大幅度降低了聚脲潤滑脂生產(chǎn)的門檻和成本，為潤滑脂品種的升級換代提供了技術(shù)基礎，促進聚脲潤滑脂等高級潤滑脂在我國潤滑脂產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所占比例的進一步提高。


圖I為本發(fā)明所制備的潤滑脂的全過程流程圖，即聚脲潤滑脂的制備工藝；圖2為聚脲稠化劑的紅外光譜圖。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。聚脲稠化劑組合物，原料組成中，以重量百分比計為C12_C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20% _30%，異氰酸酯20% -40%。該聚脲稠化劑的預制方法，首先將計量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應20-30分鐘，然后加入少量的水(外加占原料重量5 20 %的水)，再恒溫反應30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用。將本發(fā)明的聚脲稠化劑，具有傳統(tǒng)聚脲稠化劑相同的特征信息，見圖2為聚脲稠化劑的紅外光譜圖。同時以預制的聚脲稠化劑以通常方法制備聚脲潤滑脂，聚脲潤滑脂主要性能與商品聚脲潤滑脂相當，見表I所示。表I
項目本發(fā)明商品試驗方法
聚脲聚脲稠化劑含量/%1權(quán)利要求
1.一種聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法，其特征在于，包括以下步驟，首先將計量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60°C之間時緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110°C烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計為C12-C24脂肪胺10-35% ;單環(huán)芳胺5-20% ;醚類溶劑20%-30%，異氰酸酯20%-40%。
全文摘要
本發(fā)明公開了聚脲潤滑脂稠化劑的預制方法，包括以下步驟，首先將計量的C12-C24的脂肪酸與單環(huán)芳香烴加入到醚類溶劑中，加熱至50-60℃之間時緩慢勻速加入異氰酸酯，恒溫反應20-30分鐘，然后加入少量的水，再恒溫反應30分鐘，轉(zhuǎn)入干燥箱，保持100-110℃烘干，取出研磨至粉狀，包裝備用；其中，原料組成中，各組成以重量百分比計為C12-C24脂肪胺10-35％；單環(huán)芳胺5-20％；醚類溶劑20％-30％，異氰酸酯20％-40％。有效地避免了傳統(tǒng)的聚脲潤滑脂生產(chǎn)需要接觸和使用、運輸和儲存有毒有害原料的問題，大大簡化脲基脂的生產(chǎn)工藝，因而大幅度降低了聚脲潤滑脂生產(chǎn)的門檻和成本。
文檔編號C10M115/08GK102653695SQ201210016510
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者付洪瑞, 何燕, 李霞, 熊曉龍, 米紅英, 蔣明俊, 鄧才超, 郭小川 申請人:中國人民解放軍后勤工程學院