润滑脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种润滑脂组合物，其包含基础油和铝复合皂增稠剂，其中石墨、二硫化钼、碳酸钙以及硫化铋都被包括作为添加剂。组合物呈现有利的负载、磨损和摩擦性能，尤其在极端压力环境下，并且尤其适于在开式齿轮上使用。

Grease composition

The invention relates to a grease composition comprising a base oil and an aluminum compound soap thickener, wherein graphite, molybdenum disulfide, calcium carbonate, and bismuth sulfide are included as additives. The composition exhibits favorable loads, wear and friction properties, especially in extreme pressure environments, and is particularly suitable for use on open gears.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】润滑脂组合物
本专利技术涉及在重负载、高温和极端压力(EP)条件下使用的润滑脂组合物，并且更具体地说，涉及铝复合润滑脂组合物。
技术介绍
进行滑动和/或旋转动作的机器零件需要润滑以保持相对表面分离、最小化摩擦以及提供冷却作用。润滑剂还可以帮助清洁工作区域、防止腐蚀以及提供氢-机械能转移手段。因此，润滑油或润滑脂在延长机器使用寿命和扩展保养之间的周期中起重要作用。此外，近年来，随着机器技术、材料技术以及机械加工精确度的发展，对材料的疲劳破坏和损坏显著减少，因此机器的使用寿命极大地受润滑油或润滑脂的性能影响。因此，增强润滑脂的润滑特性和解决与其相关的问题可对提高机器的质量和可靠性做出重大贡献。其中将使用润滑脂的机器的具体用途和性能特征将决定润滑脂的所需特性。举例来说，在采矿和采石应用中，有必要提供与缓慢移动但大量负载轴承和联动装置(在高温下操作并且经历振动荷载)有关的极佳磨损保护和长轴承使用寿命。通常，采矿和采石操作是在极端环境中进行，如在暴露于持续零下温度的区域(其可具有普遍潮湿或干燥气候)中或在沙漠类区域中等。必须考虑所有这些因素以提供在各种内部和外部影响下良好运行的润滑脂组合物。尤其适用的润滑脂是基于润滑油和复合皂的组合。通常使用复合皂作为润滑脂增稠剂并且与其简单皂对应部分相比提供优良的耐温性。通常，复合皂是来源于至少两种相异脂肪酸，通常是短链脂肪酸皂与长链脂肪酸皂的组合。这类皂可通过用具体脂肪酸进行的金属氢氧化物的皂化(通常在混合物被掺合或以其它方式搅拌以起始所述反应时在一部分润滑基础油中进行)制得。在形成皂后，可添加余下的润滑基础油。视最终润滑脂组合物的所需特性而定，可引入一种或多种添加剂。铝复合润滑脂尤其适用，其易于在低温下泵送并且已知具有良好的可逆性，也就是说，其具有在重复加热和冷却之后恢复到正常稠度的能力。铝复合润滑脂的另一个益处是其优良的放水性，体现在抵抗被从轴承中洗出和从大体上平坦的表面洗去方面。当润滑不仅经历极端环境温度，并且经历极端操作条件的开式齿轮机器时存在具体挑战。因此，需要通过并入一种或多种添加剂来改良铝复合润滑脂，以提供在用于这类机器中时所需的特性平衡。因此，本专利技术的一个目标是提供在开式齿轮机器中(如在采矿工业中使用的挖掘机和掘土机中)使用的经改良的铝复合润滑脂组合物，尤其是解决前述产生在极端压力下高效运行、呈现磨损和焊接负载特性的所需平衡的润滑脂组合物的挑战。
技术实现思路
由第一方面，本专利技术涉及供开式齿轮使用的润滑脂组合物，其包含基础油和铝复合皂增稠剂，其中所述组合物进一步包括石墨、二硫化钼、碳酸钙以及硫化铋作为添加剂。借助于本专利技术，当在高负载开式齿轮上使用时，润滑脂组合物提供经改良的特性。更具体地说并且意外的是，根据本专利技术，已发现含有硫化铋与二硫化钼的组合以及石墨与碳酸钙的组合的润滑组合物在开式齿轮机器中呈现出乎意料的高负载和防磨损特性方面的改良，如根据ASTMD2596和DIN51350-5E通过四球试验(fourballtests)所测量。具体来说，与涉及单一添加剂或其它组合的组合物相比，根据本专利技术的润滑脂组合物显示经改良的负载、磨损和摩擦性能的平衡。因此，当在开式齿轮设备上使用时，有利的防磨损作用有助于降低更换齿轮的频率，并且因此还引起较短的设备停机时间。具体实施方式本专利技术的润滑脂组合物含有基础油、铝复合皂增稠剂以及作为添加剂的石墨、二硫化钼、碳酸钙和硫化铋作为基本组成组分。优选的是，以润滑脂组合物的总重量计，根据本专利技术的组合物包括1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量的石墨。石墨可以是天然石墨或合成石墨，优选呈粉末形式。举例来说，优选石墨来源的密度是约2.2g/ml，并且粒度D50是5μm且D90是15μm，如可从BranwellGraphiteLtd.以CAS编号7782-42-5购得的那些。以润滑脂组合物的总重量计，本专利技术的组合物中使用的碳酸钙优选占1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量。优选使用呈粉末形式的碳酸钙，并且可以是天然(如经研磨的碳酸钙)或合成(如沉淀碳酸钙)的。在多种碳酸钙多晶型物中，本专利技术的组合物中尤其优选使用方解石。优选碳酸钙来源的密度是约2.7g/ml，并且粒度D50是1μm且D90是8μm，如可从OmyaAG以商标名HydrocarbOG，按CAS编号471-34-1购得。以润滑脂组合物的总重量计，本专利技术的组合物中使用的二硫化钼优选占1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量。优选使用呈粉末形式的二硫化钼，理想地具有>98％纯度等级，并且可以例如来源于硫代钼酸铵(ATM)的分解或来源于精炼矿物质辉钼矿。优选二硫化钼来源的密度是约4.9g/ml，并且粒度D50是5μm且D90是10μm，如由ClimaxMolybdenumCo.以CAS编号1317-33-5供应的那些。以润滑脂组合物的总重量计，本专利技术的组合物中使用的硫化铋优选占0.1到15重量％，更优选0.5到10重量％，最优选约1到5重量％的量。硫化铋以若干不同形式市售，包括基于粒度的形式。优选使用呈粉末形式的硫化铋并且可来源于天然来源(如来自辉铋矿)或以合成方式产生。已发现粒度D50是10μm并且D90是40μm的硫化铋(如由TriboteccGmbH以商标名TriboteccBIS83，按CAS编号1345-07-9供应的那些)尤其适用。硫化铋优选具有约6.9g/ml的密度。硫化铋的粒度优选比石墨、碳酸钙和二硫化钼添加剂的粒度大至少约50％。举例来说，硫化铋的粒度D50是10μm或更大和/或D90是40μm或更大，并且优选石墨、碳酸钙和二硫化钼的粒度D50是5μm或更小和/或D90是15μm或更小。不存在关于本专利技术中使用的基础油组合物的具体限制，并且可便利地使用各种常规矿物油和合成油。本专利技术中使用的基础油组合物可包含一种或多种矿物油和/或一种或多种合成油的混合物。用于本专利技术的润滑脂组合物中的矿物油包括第I族、第II族以及第III族基础油中的任一种。“第I族”基础油、“第II族”基础油以及“第III族”基础油意指根据美国石油学会(AmericanPetroleumInstitute；API)类别I、II和III的定义的润滑油基础油。这类API类别在API公开案1509，第15版，附录E，2002年4月中定义。尤其适用于本专利技术的矿物油包括液体石油以及链烷烃、环烷烃或混合链烷烃/环烷烃类型的经溶剂处理或酸处理的矿物质润滑油，其可通过加氢精制过程和/或脱蜡来进一步精炼。可便利地用作本专利技术的润滑脂组合物中的基础油或其组分的其它适合的矿物油包括费舍尔-托普希(Fischer-Tropsch)衍生基础油，如例如EP0776959、EP0668342、WO97/21788、WO00/15736、WO00/14188、WO00/14187、WO00/14183、WO00/14179、WO00/08115、WO99/41332、EP1029029、WO01/18156以及WO01/57166中公开的那些。可用于本专利技术的润滑脂组合物中的合成油包括第IV族基础油，尤其烃油，如烯烃寡聚物(PAO)，和第V族基础油，如二元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑脂组合物，其含有基础油和铝复合皂作为增稠剂，其中所述组合物进一步包括(i)石墨、(ii)二硫化钼、(iii)碳酸钙以及(iv)硫化铋作为添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.06 EP 15154212.31.一种润滑脂组合物，其含有基础油和铝复合皂作为增稠剂，其中所述组合物进一步包括(i)石墨、(ii)二硫化钼、(iii)碳酸钙以及(iv)硫化铋作为添加剂。2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，以所述润滑脂组合物的总重量计，其包含1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量的石墨。3.根据权利要求1或权利要求2所述的润滑脂组合物，以所述润滑脂组合物的总重量计，其包含1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量的二硫化钼。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的润滑脂组合物，以所述润滑脂组合物的总重量计，其包含1到15重量％，更优选3到12重量％，最优选约5到10重量％的量的碳酸钙。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的润滑脂组...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·沃辛顿，A·R·惠特利，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL