專利名稱：聚脲潤(rùn)滑脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚脲潤(rùn)滑脂組合物及其制備方法，特別涉及一種高、低溫，塑料、橡膠及長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)條件下潤(rùn)滑用的聚脲潤(rùn)滑脂組合物。
眾所周知，聚脲潤(rùn)滑脂具有良好的高、低溫性、膠體安定性、抗水性及氧化安定性，它通常是由胺類與異氰酸酯反應(yīng)制成，采用二元胺和二異氰酸酯可以制成脲基數(shù)高于二的聚脲潤(rùn)滑脂，目前，大部分聚脲潤(rùn)滑脂采用的是二、三、四脲結(jié)構(gòu)的其中一種如美國(guó)專利4，115，284為雙脲組成，美國(guó)專利4，661，276為四脲組成。四脲的稠化能力相對(duì)較弱，特別是對(duì)低粘度油，而雙脲的高溫性相對(duì)不足。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的具有良好高低溫性和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)性能的潤(rùn)滑脂組合物及其制備方法，本發(fā)明充分發(fā)揮了兩種脲在性能上的互補(bǔ)作用，即使?jié)櫥哂休^好的稠化能力和滿意的高溫性能。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物包括稠化劑和基礎(chǔ)油，該稠化劑是通過(guò)控制工藝，現(xiàn)場(chǎng)直接制備的二脲、四脲的混合脲，而并非二脲、四脲的簡(jiǎn)單混合。其表達(dá)式如下二脲
其中R1、R2是一元胺的烴基部分， R2是異氰酸酯的烴基部分，R4是二元胺的烴基部分。
該稠化劑具有三個(gè)基礎(chǔ)組分A一元胺類(R1NH2、R3NH2)它可以是C5～C30的伯胺、仲胺或酰胺，最好是C8～C25的伯胺，如十二胺、十六胺、十八胺等，其中R1、R3為C5～C30的烴基，它們的碳數(shù)可以相同也可以不同。
B二元胺類R4(NH2)2它可以是C2～C30的二元胺，最好是C2～C20的二元胺，如乙二胺、己二胺、鄰苯二胺等，其中R4為C2～C30的烴基。
C異氰酸酯類;R2(CNO)n(n＝1.2)它可以是C6～C18的二異氰酸酯或部分單異氰酸酯，最好是C8～C16的二異氰酸酯，特別可以選用甲苯二異氰酸酯(TDI)、4，4二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)，本發(fā)明不能單獨(dú)選用單異氰酸酯，其中R2為C6～C18的烴基。
本發(fā)明中二脲∶四脲的摩爾比可以從0.5∶1～4∶1，最好是0.5∶1～1.5∶1，當(dāng)摩爾比低于0.5時(shí)，稠化能力相對(duì)不足，當(dāng)摩爾比高于4時(shí)，潤(rùn)滑脂的綜合高溫性能降低。
組分A∶B∶C的摩爾比決定于二脲∶四脲的摩爾比，而總胺基組分與總異氰酸基組分的摩爾比應(yīng)等于1。
本發(fā)明使用的潤(rùn)滑基礎(chǔ)油可以是從各種已知的礦油、合成潤(rùn)滑油中選擇，通常選用礦油、合成烴、聚硅氧烷和酯類油等，最好是從礦油、合成烴和聚硅氧烷中選擇潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油可以具有50℃下5～400厘斯的運(yùn)動(dòng)粘度，最好是8～200厘斯，潤(rùn)滑油的用量為60%～97%(重量)，最好為80%～92%(重量)。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物中，稠化劑用量可以為3～40%(重量)，最好是8～20%(重量)，稠化劑用量低于3%(重量)時(shí)稠度不足，超過(guò)40%(重量)時(shí)，潤(rùn)滑脂組合物過(guò)硬，不宜使用。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物對(duì)各種常用添加劑如抗氧劑，極壓劑和抗腐蝕劑等有很好的適應(yīng)性，因此，根據(jù)需要該潤(rùn)滑脂組合物可按通常的用量含有各類添加劑。
本發(fā)明的制備方法包括如下步驟將從C5～C30的一元胺中選擇的至少一種一元胺(如十八烷基胺)作為A組分和從C2～C30的二元胺中選擇至少一種二元胺(如乙二胺)作為B組分加入50%～70%(重量)的基礎(chǔ)油中，并加熱溶解;將從C6～C18的異氰酸酯中選擇至少一種二異氰酸酯或和部分單異氰酸酯加入30%～50%基礎(chǔ)油中，加熱溶解，在45～65℃時(shí)將第二混合液加入第一混合液中進(jìn)行反應(yīng)，并形成本發(fā)明所涉及的二、四混合脲的潤(rùn)滑脂組合物。本發(fā)明的制備方法除了包括上述特征步驟以外，還可以根據(jù)情況包括其它常用的后處理步驟，反應(yīng)完后，將潤(rùn)滑脂組合物加熱至120～160℃，冷卻，加入適量的添加劑，最后進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幚砗兔摎?，得到均勻和光滑的?rùn)滑脂組合物。
本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物兼有高溫潤(rùn)滑脂和低溫潤(rùn)滑脂的性能，還具有較好的抗水性、抗腐蝕性以及與塑料、橡膠良好的相容性等。本發(fā)明的潤(rùn)滑脂組合物特別適用于高、低溫條件下機(jī)械、儀表的長(zhǎng)期潤(rùn)滑以及塑料和橡膠部件的潤(rùn)滑。
為了更好地理解本發(fā)明，舉出下列實(shí)施例，但本發(fā)明并不僅僅局限于此，其要求保護(hù)的范圍記載于權(quán)利要求書(shū)中。
實(shí)施例1將37克(0.14摩爾)的十八烷基胺，12.8克(0.14摩爾)的苯胺和4.2克(0.07摩爾)的乙二胺加入600克精制礦油(運(yùn)動(dòng)粘度50℃時(shí)為8厘斯)中，加熱溶解，36克(0.21摩爾)的TDI加入310克同一種礦油中，約在50℃～55℃時(shí)，將TDI-油體系緩慢加入胺-油體系中，反應(yīng)約0.5～1.5小時(shí)，升溫至120℃～130℃，冷卻至100℃以下，研磨均化。得到滴點(diǎn)＞250℃，在25℃時(shí)微錐入度78的潤(rùn)滑脂。
實(shí)施例2除用31.6克(0.12摩爾)的十八烷基胺、10.9克(0.12摩爾)的苯胺和3.5克(0.06摩爾)的乙二胺，44克(0.18摩爾)的MDI和相同數(shù)量的精制礦油(運(yùn)動(dòng)粘度50℃時(shí)為8厘斯)代替實(shí)施例1中的相應(yīng)組分外，完全按照實(shí)施例1的處理方法，得到滴點(diǎn)＞250℃，在25℃下微錐入度為64的潤(rùn)滑脂。
實(shí)施例3將40克(0.15摩爾)的十八烷基胺，13.8克(0.15摩爾)的苯胺，7.9克(0.07摩爾)的鄰苯二胺加入600克精制礦油(運(yùn)動(dòng)粘度100℃時(shí)為20厘斯)中，加熱溶解，42.8克(0.22摩爾)的TDI加入300克同一種礦油中，在50℃～60℃時(shí)將TDI-油體系加入胺-油體系中，反應(yīng)0.5～1.5小時(shí)，升溫至140℃～160℃，冷卻，研磨均化。得到滴點(diǎn)＞250℃，25℃下微錐入度為66的潤(rùn)滑脂。
實(shí)施例4除用34.2克(0.13摩爾)的十八烷基胺，11.8克(0.13摩爾)的苯胺，6.68克(0.06爾)的鄰苯二胺，47.3克(0.19摩爾)的MDI以及相同的精制礦油(運(yùn)動(dòng)粘度100℃時(shí)20厘斯)分別代替實(shí)施例3中的相應(yīng)組分外，完全按照實(shí)施例3的處理方法。得到滴點(diǎn)＞270℃，在25℃下微錐入度為64的潤(rùn)滑脂。
本發(fā)明實(shí)施例1～4的潤(rùn)滑脂組成列于表1。
表1
對(duì)照例評(píng)價(jià)了本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2與參比脂1、2的潤(rùn)滑脂組合物的性能，試驗(yàn)結(jié)果列于表2。
表2
注12號(hào)低溫脂(硬脂酸鋰皂稠化8號(hào)儀表油)注27008通用航空潤(rùn)滑脂(鋰皂稠化雙酯)
應(yīng)用例本發(fā)明實(shí)施例1在DSQ-2N冰箱化霜定時(shí)器上進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果在表3中給出。
表3
從表2、表3數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的混合脲基潤(rùn)滑脂組合物具有高的滴點(diǎn)，較好的低溫性、膠體安定性、抗水性及與塑料、橡膠的相容性，本發(fā)明的脲基航空潤(rùn)滑脂組合物在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械中更具有優(yōu)良的性能。
權(quán)利要求
1.一種聚脲潤(rùn)滑脂組合物包括(A)在50℃下具有5～400厘斯運(yùn)動(dòng)粘度的潤(rùn)滑油，所說(shuō)的潤(rùn)滑油可以是用量為60～97%(重量)的礦油、合成烴、聚硅氧烷和酯類油，和(B)用量為3～40%(重量)的稠化劑，所說(shuō)的稠化劑
(式中R1、R3為C5～C30的烴基；R2為C6～C18烴基；R4為C2～C30的烴基。)表示的二脲、四脲的混合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤(rùn)滑脂組合物，其特征在于所說(shuō)的稠化劑三個(gè)基礎(chǔ)組分(A)從C5～C30一元胺中選擇的至少一個(gè)胺;(B)從C2～C30的二元胺中選擇的至少一個(gè)胺;(C)從C6～C18的異氰酸酯中選擇的至少一個(gè)二異氰酸酯或和部分單異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的組合物，其特征是二脲∶四脲的摩爾比為0.5∶1～4∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是A可以為十二胺、十六胺、十八胺，或它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是B可以為乙二胺、己二胺、鄰苯二胺，或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征是C可以為甲苯二異氰酸酯(TDI)、4.4二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)。
7.一種聚脲潤(rùn)滑脂組合物的制備方法，其特征是在部分潤(rùn)滑基礎(chǔ)油中，加入從C5～C30的一元胺中選擇的至少一個(gè)胺和從C2～C30的二元胺中選擇的至少一個(gè)胺，加熱溶解，將從C6～C18的異氰酸酯中選擇的至少一個(gè)二異氰酸酯或和部分單異氰酸酯加入剩余基礎(chǔ)油中，在45～65℃下，兩液混合、反應(yīng)，形成二脲、四脲的混合脲潤(rùn)滑脂組成物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚脲潤(rùn)滑脂組合物包括(A)在50℃下具有5～400厘斯運(yùn)動(dòng)粘度的潤(rùn)滑油，所說(shuō)的潤(rùn)滑油可以是用量為60～97％(重量)的礦油、合成烴、聚硅氧烷和酯類油，和(B)用量為3～40％(重量)的稠化劑，所述的稠化劑是由通式
文檔編號(hào)C10M133/16GK1056313SQ91102260
公開(kāi)日1991年11月20日 申請(qǐng)日期1991年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月13日
發(fā)明者朱君榮, 黃精忠, 席瀛, 楊文毅, 楊金芝 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍油料研究所