聚合物润滑脂的制造方法技术

本发明专利技术涉及润滑脂组合物的制造方法，所述方法包括如下步骤：提供包括润滑油和增稠聚合物的基本上均匀的液体组合物；使所述液体组合物流动通过剪切-混合设备以混合和冷却所述液体组合物，从而形成润滑脂组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物润滑脂(polymergrease)及其制造方法的领域。
技术介绍
润滑脂被用于多种工程应用中以保持活动的机械表面(例如在轴承中发现的)之间的润滑。润滑脂显示出剪切-稀化的流变性质，这意味着润滑脂的粘度在剪切下降低。润滑脂典型地包括润滑剂(如润滑矿物油)和增稠物质。在非剪切条件下，增稠剂充当保持润滑油的海绵状基体。于是，润滑脂显示出固体或半固体特性。润滑油在静态或动态条件下均可从该基体释放。具体地，当施加剪切力时，润滑油从增稠剂基体分离并且导致润滑脂显示出润滑性质。润滑油的性质对于确定润滑脂的润滑性质是重要的。此外，润滑油和增稠剂的相互作用对于确定例如润滑脂在用作润滑剂时的寿命是重要的。为了延长其作为润滑剂的寿命，润滑脂的油补充(再填充，replenish)特性是至关重要的，以确保一旦剪切从经润滑的系统移除，润滑油就会被再吸收到基体。用于轴承的润滑脂描述于EP0700986、EP0795597和EP0795598中。在这些文献中，聚合物用作润滑脂组合物中的增稠剂。选择润滑油为常规的合成润滑油，如矿物油、合成烃油或酯油。如EP0700986中所述，典型的用于制造脂的方法为：形成所需润滑油和增稠剂的均匀混合物，并然后使它快速冷却或骤冷(淬火)。这可通过将组合物倾倒在冷却台上实现。本专利技术旨在解决与现有技术相关的问题中的至少一些或者至少提供对其商业上有用的替代方案。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供用于制造润滑脂组合物的方法，该方法包括如下步骤：■提供包括润滑油和增稠聚合物的基本上均匀的液体组合物；■使所述液体组合物流动通过剪切-混合设备以混合和冷却所述液体组合物，从而形成润滑脂组合物。现将进一步描述本专利技术。在以下段落中更具体地阐释本专利技术的不同方面。如此阐释的各方面可与任何其它一个或多个方面组合，除非明确地相反指示。具体地，指示为优选或有利的任何特征可与指示为优选或有利的任何其它一个或多个特征组合。如上所述，聚合物润滑脂的常规制造涉及使热的聚合物/基础油混合物在金属板上骤冷至室温。进一步地，它包括经骤冷材料的机械处理，优选通过施加剪切(例如，使用行星式混合器、辊磨机或均质器)以赋予润滑脂其最终性质。然而，本专利技术人已经发现润滑脂性质(尤其是机械稳定性和硬度)对冷却过程(特别地与剪切过程的组合)极为敏感。具体地，他们已经发现很难再现相同的润滑脂品质，因为冷却过程是一般的、不受控的步骤。而且，本专利技术人已经发现相比于小规模生产，该问题更大程度地影响大批量工厂生产。当以较大宗的润滑脂操作时，如下是甚至更重要的：控制和调节冷却速率、热耗散、在大批量中的局部热分布、平衡温度等。当生产例如1-5吨的大批量时这变得甚至更为突出。本专利技术人发现可通过使用本文所披露的新方法解决许多与现有技术相关的问题。具体地，该方法避免将大的生产批次倾倒至浇注台上。它提供对大批量中的温度变化、冷却速率和均匀热分布的控制。它还容许调节冷却条件以优化润滑脂的生产品质，并且避免与环境空气的直接接触(其导致氧化、污染以及灰尘和颗粒进入)。然而，重要地，作为冷却方案的结果或者因为它容许使用新型材料，它还容许调节冷却条件以获得具有不同性质的润滑脂。本专利技术人已经发现常规的倾倒-和-骤冷方法对于加工润滑脂并非理想的，因为它不容许在冷却过程中控制或大批量材料的冷却速率或热耗散。实际上，与本专利技术的方法相反，不能调节这样的冷却方法以改进润滑脂性质。本文所使用的术语基本上均匀是指形成液体组合物的组分是基本上均匀的且典型地在混合物中不可在视觉上(明显)辨别。具体地，混合物优选在润滑油内不具有任何单独的增稠聚合物畴区，或反之亦然。优选地，液体组合物是均匀的。优选地，在150-350℃、优选200-250℃的温度下提供基本上均匀的液体组合物。通常需要这些温度以确保形成润滑脂的组分是充分混合且均匀的。然而，所选择组分的性质将决定为建立基本上均匀的液体组合物所需的最低温度。润滑油和增稠聚合物在润滑脂制造领域中是公知的。已经发现，新型方法允许在形成润滑脂时使用更宽范围的材料。优选地，润滑油包括选自如下的油：矿物油、合成烃、酯油、植物油及其两种或更多种的混合物。优选地，增稠聚合物包括选自如下的聚合物：聚酰胺、聚酯、聚环氧乙烷、聚乙烯、聚丙烯、聚交酯、纤维素或纤维素衍生物及其两种或更多种的混合物。所述聚合物意图也涵盖共聚物。润滑油和增稠聚合物的比率帮助确定最终润滑脂的结构。本专利技术人已经发现当增稠聚合物形成基本上均匀的液体组合物的5-20重量％、优选9-15重量％时是优选的。在该范围内操作确保了在提供可容易生产的且稳定的脂产品的同时可增强润滑性质。使液体组合物流动通过剪切-混合设备以混合和冷却液体组合物，从而形成润滑脂组合物。剪切混合设备优选为剪切-混合管道，优选具有可变的横截面积。剪切-混合管道的使用是有利的，因为它具有用于控制液体组合物温度的接触表面并且它也容许在组合物流动通过时剪切-混合该组合物。这优选通过将剪切引入混合物中的可变横截面实现。如下是尤其优选的：剪切-混合设备是封闭的气密性系统。这容许更好地控制润滑脂的性质且它还减少润滑剂的气体污染。此外，它减少氧化，如果在加工过程中润滑剂的温度增加则氧化是重要因素。优选地，液体组合物沿着设置有一个或多个静态混合元件的流路流动通过剪切-混合设备。静态混合元件容许可再现的混合。静态混合器的实例在本领域中是公知的且包括档板(折流板，baffle)、混合器条(棒)和流路中的其它障碍物。优选地，液体组合物沿着设置有多个静态混合元件的流路流动通过所述剪切-混合设备，所述多个静态混合元件布置以提供增加的剪切混合的区域。优选地，所述液体组合物沿着设置有一个或多个用于各自加热或冷却所述液体组合物的温控部分的流路流动通过所述剪切-混合设备。即，剪切-混合设备可设置有多个具有替代目的的区域。一些区域可用于改变流经其中的润滑剂的温度，而其它区域可用于实现或高或低的剪切混合。区域当然可用于温度控制和/或剪切-混合。如下是尤其优选的：至少一个温控部分设置在比沿着所述流路在前的温控部分更高的温度下。这容许在例如初始冷却步骤之后加热润滑剂。这可提供可控的回火或退火步骤，其不能使用常规的浇注台途径实现。因此它可用于提供具有以前无法实现的性质的新型润滑剂。在一种实施方式中，剪切-混合设备包括一对本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造润滑脂组合物的方法，所述方法包括如下步骤：提供包括润滑油和增稠聚合物的基本上均匀的液体组合物；使所述液体组合物流动通过剪切‑混合设备以混合和冷却所述液体组合物，从而形成润滑脂组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.30 EP PCT/EP2013/0611431.用于制造润滑脂组合物的方法，所述方法包括如下步骤：
提供包括润滑油和增稠聚合物的基本上均匀的液体组合物；
使所述液体组合物流动通过剪切-混合设备以混合和冷却所述液体组合
物，从而形成润滑脂组合物。
2.根据权利要求1的方法，其中在150-350℃、优选地200-250℃的温
度下提供所述基本上均匀的液体组合物。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述润滑油包括选自如
下的油：矿物油、合成烃、酯油、植物油及其两种或更多种的混合物。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述增稠聚合物包括选自如
下的聚合物：聚酰胺，聚酯，聚环氧乙烷，聚乙烯，聚丙烯，聚交酯，纤维
素或纤维素衍生物，包括其共聚物，以及其两种或更多种的混合物。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述增稠聚合物形成所述基
本上均匀的液体组合物的9-15重量％。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述剪切-混合设备是剪切-
混合管道，优选具有可变的横截面积。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述剪切-混合设备是封闭的
气密性系统。
8.根据前述权利要求任一项的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：J霍尔斯尼德斯，D马勒，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE