一种工业机器人用润滑脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种工业机器人用润滑脂，由基础油、四聚脲‑复合磺酸钙增稠剂、抗氧剂、固体添加剂、极压抗磨剂、防锈剂和抗泡剂组成。本发明专利技术还提供了上述工业机器人用润滑脂的制备方法。本发明专利技术的最显著特点是高温使用寿命很长；摩擦系数很低，提升减速器传动效率，降低能耗，抗微动磨损性能优异；极压抗磨、抗水、抗剪切、防锈和稳定性能出色。另外本发明专利技术的生产制备工艺简单，产品环保，质量稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人用润滑脂及其制备方法
本专利技术属于石油化工领域，涉及一种润滑脂，具体来说是一种工业机器人用润滑脂及其制备方法。
技术介绍
工业机器人诞生于20世纪60年代，是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。近年来，保障人身安全，减轻劳动强度，提高规模化生产效率和质量可靠性并降低生产成本，以及产业升级的需要，成为中国制造业用工业机器人替代人工的驱动力，也推动了我国工业机器人应用的飞速增长。我国已连续5年雄踞全球第一大工业机器人市场，未来仍将持续上升。据国际机器人联合会(IFR)预测，到2020年，将有52万个新工业机器人应用到世界各地的工厂中，而其中有超过40％在中国市场，21％的年均复合增长率是北美的三倍，是全球发展最快的机器人市场。工业机器人主要由本体、减速器、伺服系统和控制器四大部件构成，其减速器又称“机器人的关节”，是机器人最为关键的核心部件，占机器人整体成本的三分之一，控制着工业机器人力量输出和操作精度，起到把电动机、内燃机等高速运转动力通过齿轮减速传递更大转矩的目的。作为精密仪器，工业机器人工作精细复杂，机器人实现每一个动作都需要一台减速器支撑，所以保障减速器的顺畅运行是机器人正常工作的关键所在。润滑介质如同关节液保护人体关节一样，保障减速器的平稳运行，所以润滑介质对支撑机器人正常运转，有着不可替代的作用和价值。一旦因为润滑问题引起减速器故障，造成停工损失，机器人带来的成本效益也就大打折扣，因此选用一款高品质的润滑产品非常重要。目前工业机器人减速器中可以使用润滑油或润滑脂作为润滑介质。润滑油存在易泄漏、与其他类型的油不能混用等缺点，故多数机器人供应商推荐脂润滑。目前应用于工业机器人领域的减速器主要有两种，一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。在关节型机器人中，由于RV减速器具有更高的刚度和运动精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，减速器承受负荷高，齿轮极易发生磨损甚至胶合而无法正常工作，所以需要润滑脂具有优异的极压抗磨性，抗剪切，承载能力强；谐波减速器一般放置在小臂、腕部或手部。在机器人高动态性能的伺服系统中，采用谐波减速器传动更显示出其优越性。它传动比大，传递的功率从几十瓦到几十千瓦，要求润滑脂具有很低的牵引系数，带来减速器传动效率的提升和能耗的降低；而且机器人关节结构紧凑，散热性较差，需要长时间连续工作，造成关节部位温度较高，因此要求润滑脂不仅能减少齿轮摩擦副在传动过程中产生的热量，起到散热作用，还具有良好的高温稳定性和氧化安定性，使用寿命长，避免在高温下变软流失和变质，减少停工更换次数；谐波减速器的加工精度很高，需要频繁地启动和在较小的空间里进行往复运动，齿轮摩擦副表面之间的间隙很小，容易产生塑性变形和粘着，柔轮和钢轮高速啮合的过程中，粘着点受齿面间相对滑动剪切而脱落，这些脱落的碎屑在配合紧密的齿轮副之间不易排出，不断循环的磨损齿面，造成微动磨损，这就要求润滑脂具有优异的流动清洁性和很低的摩擦系数，容易吸附在摩擦面上形成油膜，而且谐波减速器由于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞会产生强烈噪音的问题，也需要润滑脂来解决。随着工业机器人减速器向着“小型化、轻量化、精密化、大功率、重载、高速”的趋势发展，减速器内的齿轮传动工况条件越来越苛刻，对润滑脂的性能要求也越来越高。公开号为CN110724577A的中国专利公开了一种润滑脂，所述润滑脂包括以下组分：以质量分数计，基础油78～86％，稠化剂5～8％，抗氧剂1～3％，极压抗磨剂2.3～4％，固体润滑剂1～3％以及复合磺酸钙基脂4～8％；所述基础油为质量比为2～6:6:1～2的矿物油、PAO合成油和酯类油的混合物。上述润滑脂存在抗氧化、抗水和胶体安定性差，极压抗微动磨损能力不强，摩擦系数大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工业机器人用润滑脂及其制备方法，所述的这种工业机器人用润滑脂及其制备方法要解决现有技术的润滑脂抗氧化、抗水和胶体安定性差，极压抗微动磨损能力不强，摩擦系数大的问题。本专利技术提供了一种工业机器人用润滑脂，由基础油一，四聚脲-复合磺酸钙增稠剂，抗氧剂，固体添加剂、极压抗磨剂，防锈剂，抗泡剂组成。在所述的工业机器人用润滑脂中，所述的基础油一的重量百分比为50～70％，所述的四聚脲-复合磺酸钙的重量百分比为20～40％，所述的抗氧剂的重量百分比为1～2％，所述的固体添加剂的重量百分比为3～5％，所述的极压抗磨剂的重量百分比为3～5％，所述的防锈剂的重量百分比为1～2％，所述的抗泡剂的重量百分比为0.01～0.03％。进一步的，所述的基础油一为重量比3～5：1～2的聚醚油与酯类油的混合物，40℃下的运动粘度在50～60mm2/s。进一步的，所述的聚醚油为聚环氧乙烷聚环氧丙烷单丁基醚。进一步的，所述的酯类油为邻苯二甲酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯、偏苯三酸酯和季戊四醇油酸酯中的一种或几种。进一步的，所述的邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯中的一种或几种。进一步的，所述的偏苯三酸酯为偏苯三酸三异辛醇酯(TMTO)、偏苯三酸三异壬醇酯(TMTD)、偏苯三酸三异十三醇酯(TMTT)中的一种或几种。进一步的，所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、二壬基二苯胺、N-苯基-α-萘胺中的至少一种。进一步的，所述的固体添加剂为聚四氟乙烯和磷酸锆的混合物，粒径在1～2μm，聚四氟乙烯和磷酸锆的重量比为1.5～2：1～3。进一步的，所述的极压抗磨剂为有机硼酸酯、亚磷酸二正丁酯、磷酸三甲酚酯中的至少一种。进一步的，所述的防锈剂为二壬基萘羧酸钡、苯并三氮唑、十二烯基丁二酸半酯中的至少一种。进一步的，所述的抗泡剂为25℃粘度100cst的二甲基硅油、丙烯酸酯与醚共聚物中的至少一种。本专利技术还提供了所述的工业机器人用润滑脂的制备方法：1)一个按照重量百分比称取各反应原料的步骤；2)将反应容器温度保持在100-120℃，加入四聚脲-复合磺酸钙稠化剂、基础油一、抗氧剂、固体添加剂、极压抗磨剂、防锈剂和抗泡剂；然后经循环过滤、均化、脱气，即制得所述的工业机器人用润滑脂。进一步的，所述的四聚脲-复合磺酸钙稠化剂的制备方法如下：1)将50重量份基础油二与50重量份石油磺酸钙或合成磺酸钙混合，升温至75-90℃，恒温搅拌10-15分钟；所述的基础油二为重量比3～5：1～2的聚醚油与酯类油组成的混合物，其在40℃下的运动粘度在50～60mm2/s；2)加入4重量份醋酸和5重量份12-羟基硬脂酸，搅拌10-15分钟，当反应体系变稠时，升温至90-100℃，加入5重量份氢氧化钙和4重量份硼酸进行皂化反应，恒温60-90分钟；3)继续升温至120-140℃，加入溶解在80重量份基础油三中的6重量份二异氰酸酯，搅拌2-8分钟，所述的基础油三为重量比3～5：1～2的聚醚油与酯类油组成的混合物，其在40℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人用润滑脂，其特征在于：由基础油一、四聚脲-复合磺酸钙稠化剂、抗氧剂、固体添加剂、极压抗磨剂、防锈剂和抗泡剂组成，在所述的工业机器人用润滑脂中，所述的基础油的重量百分比为50～70％，所述的四聚脲-复合磺酸钙的重量百分比为20～40％，所述的抗氧剂的重量百分比为1～2％，所述的固体添加剂的重量百分比为3～5％，所述的极压抗磨剂的重量百分比为3～5％，所述的防锈剂的重量百分比为1～2％，所述的抗泡剂的重量百分比为0.01～0.03％。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人用润滑脂，其特征在于：由基础油一、四聚脲-复合磺酸钙稠化剂、抗氧剂、固体添加剂、极压抗磨剂、防锈剂和抗泡剂组成，在所述的工业机器人用润滑脂中，所述的基础油的重量百分比为50～70％，所述的四聚脲-复合磺酸钙的重量百分比为20～40％，所述的抗氧剂的重量百分比为1～2％，所述的固体添加剂的重量百分比为3～5％，所述的极压抗磨剂的重量百分比为3～5％，所述的防锈剂的重量百分比为1～2％，所述的抗泡剂的重量百分比为0.01～0.03％。


2.根据权利要求1所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于：所述的基础油一为重量比3～5：1～2的聚醚油与酯类油组成的混合物，其在40℃下的运动粘度在50～60mm2/s。


3.根据权利要求2所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于：所述的聚醚油为聚环氧乙烷聚环氧丙烷单丁基醚，所述的酯类油为邻苯二甲酸酯、三羟甲基丙烷三辛酸酯、偏苯三酸酯和季戊四醇油酸酯中的任意一种或者两种以上组合。


4.根据权利要求3所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于：所述的邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯中的任意一种或者两种以上组合，所述的偏苯三酸酯为偏苯三酸三异辛醇酯、偏苯三酸三异壬醇酯或者偏苯三酸三异十三醇酯中的任意一种或者两种以上组合。


5.根据权利要求1所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于：所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、二壬基二苯胺或者N-苯基-α-萘胺中的任意一种或者两种以上组合，所述的固体添加剂为聚四氟乙烯和磷酸锆的混合物，其中，聚四氟乙烯和磷酸锆的重量比为1.5～2：1～3。


6.根据权利要求1所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于：所述的极压抗磨剂为有机硼酸酯、亚磷酸二正丁酯、磷酸三甲酚酯中的任意一种或者两种以上组合，所述的防锈剂为二壬基萘羧酸钡、苯并三氮唑、十二烯基丁二酸半酯中的任意一种或者两种以上组合。


7.根据权利要求1所述的工业机器人用润滑脂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，汪志刚，詹放，
申请(专利权)人：上海中孚特种油品有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31