一种超低温高性能润滑脂组合物

摘要

本发明公开了属于齿轮和轴承的润滑剂制备技术领域的一种超低温高性能润滑脂组合物。该组合物由质量分数为15-45％的增稠剂、1-15％的添加剂和45-80％的基础油组合而成。本发明的超低温高性能润滑脂性能稳定、抗磨和减摩性能优良，可满足极地设备、远洋科考船和低温装置的摩擦副用润滑的工作要求。

权利要求

1.一种超低温高性能润滑脂组合物，其特征在于，所述的组合物由质量分数为15-45%的增稠剂、1-15%的添加剂和45-80%的基础油组合而成；所述的增稠剂为用粒度5-150μm的超细聚四氟乙烯微粒经过有机铵盐类修饰剂修饰而成的超细聚四氟乙烯微粒；所述的添加剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼或二硫化钼；所述的基础油为聚醚、硅油或聚α烯烃；所述的有机铵盐类修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、二甲基双癸基氯化铵或二甲基十八烷基苄基氯化铵。

2.根据权利要求1所述的超低温高性能润滑脂组合物，其特征在于，所述的基础油为全氟聚醚。

3.权利要求1所述的超低温高性能润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：（1）将粒度为5-150μm的超细聚四氟乙烯微粒用有机铵盐类修饰剂进行修饰，得到颗粒均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；其中，所述的有机铵盐类修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵、二甲基双癸基氯化铵或二甲基十八烷基苄基氯化铵；

（2）将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与基础油混合，搅拌30-120 min，升温至

60℃-120℃，保持1-2 h，然后降温到100℃以下；所述的基础油为聚醚、硅油或聚α烯烃；

（3）加入添加剂，搅拌1-2 h，降温，均化，得到超低温高性能润滑脂；所述的添加剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼或二硫化钼。

4.根据权利要求3所述的超低温高性能润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的基础油为全氟聚醚。

说明书

一种超低温高性能润滑脂组合物

技术领域

[0001] 本发明属于齿轮和轴承的润滑剂制备技术领域，具体涉及一种超低温高性能润滑脂组合物。

背景技术

[0002] 润滑脂具有比润滑油的诸多优点而在特殊条件下得到广泛应用，如卫星、飞机、舰船和诸多军事装备上，随着航空航天和舰船技术的迅猛发展，使得极低温条件下(如极地设备、远洋科考船和低温装置的摩擦副)的机械设备和尖端兵器对润滑脂的性能和寿命要求越来越高。从开始矿物油滑到合成油的使用，从普通润滑脂到合成油润滑脂，从高挥发性合成油到低挥发合成油，从低端润滑脂到高性能合成润滑脂的使用提升了机械设备的使用空间。世界各国，尤其是美国在低温高性能润滑脂的研究和应用取得了巨大的成就，先后有多种超低温和高性能润滑脂发明专利问世。但目前，仅有报道-50℃润滑油制备的润滑脂，而低于-50℃润滑油制备的润滑脂还未见报道。本发明完成了-75～-50℃下使用的润滑脂。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种超低温高性能润滑脂组合物。

[0004] 本发明的目的还在于提供一种超低温高性能润滑脂组合物的制备方法。

[0005] 一种超低温高性能润滑脂组合物，所述组合物由质量分数为15-45％的增稠剂、1-15％的添加剂和45-80％的基础油组合而成；所述增稠剂为经过有机铵盐类修饰剂修饰的超细聚四氟乙烯微粒；所述添加剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼或二硫化钼；所述基础油为全氟聚醚、聚醚、硅油或聚α烯烃；所述有机铵盐类修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵、二甲基双癸基氯化铵或二甲基十八烷基苄基氯化铵。

[0006] 超低温高性能润滑脂组合物的制备方法，按照如下步骤进行：

[0007] (1)将超细聚四氟乙烯微粒用有机铵盐类修饰剂进行修饰，得到颗粒均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；

[0008] (2)将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与基础油混合，搅拌30-120min，升温至60℃-120℃，保持1-2h，然后降温到100℃以下；所述基础油为全氟聚醚、聚醚、硅油或聚α烯烃；

[0009] (3)加入添加剂，搅拌1-2h，降温，均化，得到超低温高性能润滑脂；所述添加剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸钼或二硫化钼。

[0010] 所述有机铵盐类修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、二甲基双癸基氯化铵或二甲基十八烷基苄基氯化铵。

[0011] 所述超细聚四氟乙烯微粒粒度为5-150μm。

[0012] 采用本发明制备的润滑脂，还可以根据生产需要在产物种加入抗磨剂、抗氧剂、极压剂等添加剂。

[0013] 本发明的有益效果：本发明研制的超低温高性能润滑脂组合物是以非皂化的超细聚四氟乙烯微粒为稠化剂的润滑脂，精选全氟聚醚、聚醚、硅油、聚α烯烃等具有优异低温性能的基础油，加入多种适合不同环境和工作条件下使用的添加剂，使其能够达到超低温下(-75～-50℃)的工作要求。

具体实施方式

[0014] 下面以具体实施例对本发明做进一步说明。

[0015] 实施例1

[0016] (1)将15g超细聚四氟乙烯微粒用10g十六烷基三甲基溴化铵进行修饰，得到25g均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；

[0017] (2)将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与60g全氟聚醚混合，搅拌30min，升温至100℃，保持1h，然后降温到100℃以下；

[0018] (3)加入15g二烷基二硫代磷酸锌，搅拌1h，降温，用三辊子研磨机反复研磨三次，得到超低温高性能润滑脂。

[0019] 产品的微动摩擦试验的结果：

[0020] 采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机，点面接触，摩擦形式：球盘摩擦，球和盘的材质均为轴承钢，其中球的直径是10mm，盘的直径是24mm，高度7.9mm。对偶材料：GCr15(硬度：700HRC，对偶直径：10mm，载荷：50N，温度25℃，冲程1mm，时间：30min。摩擦系数0.148[0021] 制得的产品主要性能指标如表1：

[0022] 表1低温扭矩测试结果

[0023]

[0024] 实施例2

[0025] (1)将20g超细聚四氟乙烯微粒用10g十八烷基三甲基溴化铵进行修饰，得到30g均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；

[0026] (2)将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与65g油溶性聚醚混合，搅拌50min，升温至60℃，保持1.5h；

[0027] (3)加入1g二烷基二硫代氨基甲酸钼，搅拌1.5h，降温，用三辊子研磨机反复研磨三次，得到超低温高性能润滑脂。

[0028] 产品的微动摩擦试验的结果：

[0029] 采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机，点面接触，摩擦形式：球盘摩擦，球和盘的材质均为轴承钢，其中球的直径是10mm，盘的直径是24mm，高度7.9mm。对偶材料：GCr15(硬度：700HRC，对偶直径：10mm，载荷：50N，温度25℃，冲程1mm，时间：30min。摩擦系数0.112[0030] 制得的产品主要性能指标如表2：

[0031] 表2低温扭矩测试结果

[0032]

[0033] 实施例3

[0034] (1)将12g超细聚四氟乙烯微粒用8g十八烷基三甲基溴化铵进行修饰，得到20g均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；

[0035] (2)将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与70g全氟聚醚混合，搅拌60min，升温至110℃，保持1.5h，然后降温到100℃以下；

[0036] (3)加入10g二烷基二硫代氨基甲酸钼与二烷基二硫代磷酸锌的混合物(质量比为1∶3)，搅拌1.5h，降温，用三辊子研磨机反复研磨三次，得到超低温高性能润滑脂。

[0037] 产品的微动摩擦试验的结果：

[0038] 采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机，点面接触，摩擦形式：球盘摩擦，球和盘的材质均为轴承钢，其中球的直径是10mm，盘的直径是24mm，高度7.9mm。对偶材料：GCr15(硬度：700HRC，对偶直径：10mm，载荷：50N，温度25℃，冲程1mm，时间：30min。摩擦系数0.115[0039] 制得的产品主要性能指标如表3：

[0040] 表3低温扭矩测试结果

[0041]

[0042] 实施例4

[0043] (1)将20g超细聚四氟乙烯微粒用15g十八烷基三甲基溴化铵进行修饰，得到35g均匀分散的超细聚四氟乙烯微粒；

[0044] (2)将分散均匀的超细聚四氟乙烯微粒与70g聚α烯烃混合，搅拌90min，升温至110℃，保持1.5h，然后降温到100℃以下；

[0045] (3)加入1g二烷基二硫代氨基甲酸钼和烷氧基磷酸胺3g，搅拌1.5h，降温，用三辊子研磨机反复研磨三次，得到超低温高性能润滑脂。

[0046] 产品的微动摩擦试验的结果：

[0047] 采用SRV-IV微振动摩擦磨损试验机，点面接触，摩擦形式：球盘摩擦，球和盘的材质均为轴承钢，其中球的直径是10mm，盘的直径是24mm，高度7.9mm。对偶材料：GCr15(硬度：700HRC，对偶直径：10mm，载荷：50N，温度25℃，冲程1mm，时间：30min。摩擦系数0.139[0048] 制得的产品主要性能指标如表4：

[0049] 表4低温扭矩测试结果