一种润滑脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及润滑脂领域，具体提供了一种润滑脂组合物及其制备方法。所述润滑脂组合物含有硅油基础油和分散在所述硅油基础油中的通过辐照交联方法制备的具有交联结构的硅橡胶粒子，所述硅油基础油为连续相，所述硅橡胶粒子为分散相，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述硅橡胶粒子的含量为10-180重量份。本发明专利技术提供的润滑脂组合物能够随着温度的变化有效地调节粘度，应用温度范围宽，与含有通过过氧化物交联得到的硅橡胶粒子的润滑脂组合物相比，其在40℃时运动粘度较低，而在100℃时运动粘度较高。此外，本发明专利技术提供的润滑脂组合物还具有优异的抗磨减摩性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑脂组合物、所述润滑脂组合物的制备方法以及由该方法制备得到的润滑脂组合物。
技术介绍
润滑脂一般是将稠化剂分散在一种或几种润滑油基础油中，并经过皂化反应而得到的半固体、固体润滑剂。通常的润滑脂稠化剂分为皂基、非皂基和烃基类型，皂基稠化剂多为脂肪酸盐，如硬脂酸钙盐、12-羟基硬脂酸钙盐，非皂基稠化剂则包括有机聚脲、无机化合物等，烃基稠化剂一般是石蜡类。采用上述稠化剂制备的润滑脂一般可以满足普通使用需求，但随着现代工业迅速发展，不断涌现的高精尖机械设备对润滑脂性能要求越来越高，需要满足更宽的使用温度范围、更高剪切速度、更大载荷条件等。由此，新型润滑脂稠化剂或复合添加剂的开发受到广泛重视。纳米材料是指由尺寸小于100纳米的超细微粒组成的固体材料。由于它具有比表面积大、分散性好、易烧结、硬度大等特点，并且具有很好的减摩抗压性能且纳米粒子对磨损表面有一定修复作用，因此，它能够提高润滑系统的使用寿命。此外，正因为采用纳米材料添加剂制备的润滑油、润滑脂反映出很好的摩擦学性能，利用纳米材料添加剂制备高性能润滑脂具有很好的前景。现有技术中已经有大量关于无机纳米粒子在润滑脂领域中的应用的报道。例如，CN104046407A公开了一种润滑油(脂)抗磨减摩复合添加剂，其组成为纳米稀土氧化物包覆超细白云母，以0.5-3％的比例加入基础油或润滑脂中，即可以显著降低摩擦系数，减小磨斑直径。CN104031717A公开了一种氮化铝和铜混合纳米润滑脂添加剂，这种复合添加剂粒度范围为50-200nm。采用此添加剂制备的润滑脂具有良好抗磨减摩性能，摩擦系数可降低23.6-15.8％，耐磨寿命可延长6-7倍。CN103525513A公开了一种高温润滑脂组合物及制备方法，其中采用氮化硼微粉作为稠化剂，以石墨微粉和MCA(三聚氰胺氰尿酸)作为极压抗磨剂，制备的润滑脂具有优异的高温性能、极压抗磨性能和氧化安定性。尽管通过添加无机纳米材料获得的润滑脂组合物具有优异的耐高温、耐压、耐磨性能，但是长期使用容易烧结残留在摩擦表面，影响润滑效果。此外，多数无机纳米添加剂需要与常规稠化剂配合使用，这样制备出的润滑脂性能才能够得以改善，因此增加了制造和使用成本。此外，除了无机纳米粒子之外，也有一些关于有机微粒凝胶在润滑脂领域中的应用的报道。例如，莱茵化学莱茵瑙有限公司申请的专利CN1856527A、CN1840622A和CN1861673A公开了一种在不可交联的有机介质中的微粒凝胶以及交联的微粒凝胶用于改性非可交联的有机介质的温度依赖性能的用途。然而，这几篇专利申请无一例外地指出，所述微粒凝胶均是采用化学交联的方式(例如，通过与多官能化合物共聚交联或者通过过氧化物交联)制备得到的微粒凝胶，而不是用高能辐射交联的微粒凝胶。上述专利申请认为高能辐射交联的微粒凝胶实际上不能以工业规模制备，放射性钴源的高能辐射的使用伴有严重的安全问题，并且将辐射交联的微粒凝胶用于塑料基质中时，在基质和分散相之间可以发生撕裂效应，从而损害了含有该微粒凝胶的塑料的机械性能、溶胀性能、应力腐蚀开裂性能等。然而，莱茵化学莱茵瑙有限公司申请的专利CN1856527A、CN1840622A和CN1861673A中公开的润滑脂组合物的粘温性能较差，该润滑脂组合物的粘度随着温度的降低会急剧增大，而随着温度的升高会急剧减小，但是在低温下粘度过大或者在高温下粘度过小均不利用润滑脂组合物的应用，这将在很大程度上限制了该润滑脂组合物的应用。因此，亟需开发一种具有较好的粘温性能的润滑脂组合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的润滑脂组合物粘温性能较差的缺陷，而提供一种具有优良粘温性能的润滑脂组合物、一种润滑脂组合物的制备方法以及由该方法制备得到的润滑脂组合物。本专利技术的专利技术人经过深入研究后发现，莱茵化学莱茵瑙有限公司申请的上述几篇专利CN1856527A、CN1840622A和CN1861673A公开的润滑脂组合物中的分散相为采用多官能化合物或过氧化物通过化学交联方式得到的微粒凝胶，虽然含有该凝胶微粒的润滑脂组合物能够在一定程度上降低有机介质的摩擦系数，但是这些润滑脂组合物的粘度受温度的影响较大，温度太高(粘度太小)或太低(粘度太大)均会限制该润滑脂组合物的使用，适用温度范围较窄。而通过辐照交联方法制备的具有交联结构的橡胶粒子与通过采用多官能化合物或过氧化物进行化学交联制备的具有交联结构的橡胶粒子具有完全不同的微观结构。当润滑脂组合物中的分散相为通过辐照交联方法制备的具有交联结构的硅橡胶粒子时，对应的润滑脂组合物具有良好的粘温性能，能够非常好地随着温度的变化而调节粘度，降低低温粘度并提高高温粘度，因此，可以在很大程度上弥补由于温度的变化对粘度造成的影响。此外，高能辐射实际上是非常清洁、安全和高效的能源，目前已被很多发达国家广泛地用于医疗卫生、食品加工、工业生产等领域，反而是采用化学交联方法(过氧化物)存在一些不可忽视的问题，如生产效率不高、过氧化物残留以及可能引起的环境污染等，这些都会限制其应用。此外，由于硅油基础油与硅橡胶粒子的化学结构基本一致，根据结构相似相容原理，两者是完全相容的，硅橡胶粒子将会明显提高硅油基础油的边界润滑性能，并进一步改善粘温性能和抗磨减摩性能，这对于提升硅油基础油的润滑性能、拓宽硅油基础油的应用范围均有着重要意义。基于上述发现，本专利技术人完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供了一种润滑脂组合物，其中，所述润滑脂组合物含有硅油基础油和分散在所述硅油基础油中的通过辐照交联方法制备的具有交联结构的硅橡胶粒子，所述硅油基础油为连续相，所述硅橡胶粒子为分散相，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述硅橡胶粒子的含量为10-180重量份。本专利技术还提供了一种润滑脂组合物的制备方法，该方法将硅油基础油和通过辐照交联方法制备的具有交联结构的待分散硅橡胶粒子进行混合并分散，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述待分散硅橡胶粒子的用量为10-180重量份。本专利技术还提供了由上述方法制备得到的润滑脂组合物。本专利技术提供的润滑脂组合物能够随着温度的变化有效地调节粘度，粘温性能优异，其中的硅橡胶粒子可达纳米级分散，并且使硅油基础油保持稳定不易流失，因此，该润滑脂组合物的应用温度范围宽，在高温高剪切下仍然能够保持较高粘度，能够满足100℃以上使用温度场合的润滑要求，适合所有润滑脂应用的领域，尤其是温度较高、抗磨减摩要求高的领域，如重载荷机械、长期稳定运行设备的润滑场合，并且也可以与其他润滑添加剂复配使用，制备特别的润滑脂组合物。此外，本专利技术提供的润滑脂组合物的抗磨减摩性能优异，纳米级分散的硅橡胶粒子既可以提高润滑脂组合物的耐磨性，又可以起到类似微轴承作用，从而增加滚动摩擦而减小界面摩擦力。由于辐照交联使橡胶粒子所具有的特殊结构，本专利技术提供的润滑脂组合物的耐老化性能优异，不易变色，因此这种润滑脂组合物可以作为性能优异的润滑脂使用，特别是应用于对润滑油体系的粘温性能、老化性能和摩擦性能要求较高的领域。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑脂组合物，其特征在于，所述润滑脂组合物含有基础油和分散在所述基础油中的通过辐照交联方法制备的具有交联结构的硅橡胶粒子，所述硅油基础油为连续相，所述硅橡胶粒子为分散相，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述硅橡胶粒子的含量为10‑180重量份 。

【技术特征摘要】
1.一种润滑脂组合物，其特征在于，所述润滑脂组合物含有基础油和分散在所述基础油中的通过辐照交联方法制备的具有交联结构的硅橡胶粒子，所述硅油基础油为连续相，所述硅橡胶粒子为分散相，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述硅橡胶粒子的含量为10-180重量份。2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其中，相对于100重量份的所述硅油基础油，所述硅橡胶粒子的含量为10-160重量份，优选为10-120重量份。3.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述硅橡胶粒子的平均粒径为20-2000nm，优选为50-1000nm，更优选为70-500nm。4.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述硅橡胶粒子的凝胶含量为60重量％以上，优选为75重量％以上，更优选为80重量％以上。5.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述硅橡胶粒子具有均相结构。6.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述硅橡胶粒子选自甲基硅橡胶粒子、乙基硅橡胶粒子、羟基硅橡胶粒子、含氢甲基硅橡胶粒子、甲基乙烯基硅橡胶粒子、甲基乙烯基苯基硅橡胶粒子、甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶粒子、亚苯基硅橡胶粒子、亚苯醚基硅橡胶粒子、腈硅橡胶粒子、硅硼橡胶粒子和氟硅橡胶粒子中的至少一种。7.根据权利要求1或2所述的润滑脂组合物，其中，所述硅油基础油为未改性硅油和/或改性硅油；优选地，所述未改性硅油选自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油和含氰硅油中的至少一种；优选地，所述改性硅油选自氨基改性硅油、环氧基改性硅油、聚醚改性硅油、羧基改性硅油、醇羟基改性硅油、酚羟基改性硅油、巯基改性硅油、聚有机硅氧烷-聚醚嵌段共聚改性硅油、烷基与聚醚改性硅油、烷基醚聚醚硅油、环氧基聚醚改性硅油、氨基聚醚嵌段硅油、甘油醚基硅油、磷酸酷基硅油、糖基聚醚硅油和甜菜碱基硅油中的至少一种。8.一种润滑脂组合物的制备方法，该方法包括将硅油基础油和通过辐照交联方法制备的具有交联结构的待分散硅橡胶粒子进行混合并分散，且相对于100重量份的所述硅油基础油，所述待分散硅橡胶粒子的用量为10-180重量份。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述混合并分散的方式包括：(1)将所述待分散硅橡胶粒子加入所述硅油基础油中并通过机械搅拌混合，使得所述待分散硅橡胶粒子分散或悬浮于所述硅油基础油中，得到初步分散的组合物；(2)将所述初步分散的组合物进行再分散，直至分散后的硅橡胶粒子的平均粒径达到20-2000nm的范围内、优选达到50-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓红，蔡传伦，赖金梅，乔金樑，宋志海，戚桂村，李秉海，王湘，高建明，张红彬，蒋海斌，何谷，茹越，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11