一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物及其制备方法，属于润滑脂制备技术领域。本发明专利技术的润滑脂组合物先将一部分基础油作为载体，在有水的条件下，由HSA高级脂肪酸、硼酸、二元酸、单水氢氧化锂进行反应生成复合皂基，然后再向该复合皂基中添加一部分调和基础油为基础脂，最后加入多种功能助剂产生综合效应而得高品质采棉机摘锭专用润滑脂，该润滑脂不仅具有较好的高低温润滑性、极压抗磨性，机械安定性和抗氧防锈性，其使用寿命长，生产成本低，对设备要求不高。此外，该采棉机摘锭润滑脂还具有良好的低温流动性，可以广泛应用于低温地区，冲破严寒对农业生产形成的桎梏。冲破严寒对农业生产形成的桎梏。

【技术实现步骤摘要】
一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于润滑脂制备
，更具体地说，涉及一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]新疆棉花是世界上品质最好的棉花之一，其产量约占全世界产量的两成，占全国产量近九成。随着经济和科技的发展，棉花采摘机械化已经代替人工成为现实。采棉机摘锭润滑脂的应用，能够起到润滑和延长零件使用寿命的作用。然而，现有普通润滑油的极压耐磨性差，在防锈防腐方面表现不佳，不适应采棉机摘锭飞速旋转所需求的优异的泵送性能。加上新疆地区夏冬两季之间温差较大，冬季有时甚至能跌至零下二十度，因此要求采棉机等机械能够在宽温环境下持续正常工作。
[0003]经检索，中国专利申请号为：201711471248.6，申请日为：2017年12月29日，专利技术创造名称为：采棉机摘锭润滑脂及其制备方法。该申请案中的采棉机摘锭润滑脂，原料由增稠剂、基础油和添加剂组成，原料按重量份数计，由增稠剂8份至10份、基础油85份至95份和添加剂3份至5份组成。该申请案通过对其组分和制备方法进行改进，制备得到的产品具有较好的低温流动性能，改善了现有润滑脂的低温性能，但其综合性能仍有待进一步提升，同时，其生产工艺也较为繁琐。
[0004]又如，中国专利申请号为：201910904126.4，申请日为：2019年9月24日，专利技术创造名称为：一种采棉机摘锭润滑脂的基础油。该申请案中公开的基础油包括以下组分：酯化改性环氧植物油、新戊二醇二油酸酯、油酸异辛酯和三羟甲基丙烷油酸酯。通过对基础油的组分及其配比进行改进，制成的基础油粘温特性好，能够满足采棉机摘锭轴承在昼夜温差大的工作环境下的润滑与密封需求，但其仍不能同时满足采棉机摘锭对润滑脂的多种需求，在一定程度上也限制了该润滑脂在采棉机摘锭上的大面积使用。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]其一，本专利技术提供了一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，通过对其组分和配比进行优化设计，制备出的润滑脂可以同时满足极压抗磨性、防腐防锈性、高速泵送性、及低温流动性等使用要求，解决了现有润滑脂性能单一，综合性能不佳的问题。
[0007]其二，本专利技术还提供了上述润滑脂组合物的制备方法，根据其特定的组分及配比，设计合适的生产工艺，有效简化了现有润滑脂的生产工艺，操作简便，成本低。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0010]本专利技术提供了一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，该润滑脂组合物包括以下质量百分比的组分组成：复合皂基10～15％、极压抗磨剂1.5～7.5％，抗氧剂0.1～0.5％，防锈剂0.1～2％，粘附剂0.1～1％，余量为基础油。其中，复合皂基由以下质量百分比的组分组
成：基础油85～97％，HSA高级脂肪酸2～8％，二元酸0.5～3％，硼酸0.8～1.2％，单水氢氧化锂0.4～2％，余量为水。
[0011]本专利技术的润滑脂，其配方设计思路是先将一部分基础油作为载体，在有水的条件下，由HSA高级脂肪酸、硼酸、二元酸、单水氢氧化锂进行反应生成复合皂基，然后再向该复合皂基中添加基础油制成基础脂，最后加入多种功能助剂产生综合效应而得到高品质的采棉机摘锭专用润滑脂。
[0012]需要说明的是，对于基础油粘度的选择上，本申请中控制基础油的40℃运动粘度为34～36mm2/s，因高粘度基础油所制备的润滑脂高温安定性较好，但胶体安定性和氧化安定性较差，低粘度基础油稠化后具有较高的胶体安定性和抗磨减摩性能，但是高温稳定性较差。此外，根据不同种类的基础油，申请人通过对芳香烃基础油、环烷烃基础油、石蜡基基础油等不同类型，且具有一定粘度跨度的矿物油进行了大量试验。具体的，申请人采用了粘度相同的三类5款基础油(如芳香烃基础油、环烷烃基础油、石蜡基基础油)进行试验，在不同温度下分析了这些润滑脂的相似粘度和锥入度。结果表明：不同类型的基础油对润滑脂的稠度及相似粘度有较大影响，使用粘度指数越高，润滑脂的稠度及相似粘度随温度的变化越小，有利于宽温环境下设备的润滑，保证平稳运行。本专利技术通过选用不同类型，且具有一定粘度跨度的矿物油，以锂皂基脂为出发，系统研究基础油与流变性的关系，并基于烃类分子水平，深入探讨影响作用产生的本质原因。
[0013]同皂量下，润滑脂表观粘度在
‑
25～70℃温度范围内的变化值与低温时的大小有关，而决定润滑脂低温性能的重点一是基础油倾点，二是粘度及粘度指数，且倾点是关键因素，只有在倾点相近时，粘度作用才逐渐凸显。如前面所说，高粘度基础油所制备的润滑脂高温安定性较好，但胶体安定性和氧化安定性较差，同时随着基础油的粘度增大，润滑脂的结构强度先升高后降低，而结构强度越低的组分触变性越好，这也与润滑脂的微观结构密切相关。而低粘度基础油稠化后所形成的皂纤维结构缠绕紧密、空腔体积较小，因此具有较高的胶体安定性，高粘度基础油形成的皂纤维结构松散、空腔体积较大，有利于持续释放基础油，因此具有良好的抗磨减摩性能。最终，申请人在基础油的选择上，选用新疆克炼环烷烃低凝基础油与中间基基础油按照4:1比例物理调和而成，找到了基础油粘度与高温安定性、胶体安定性之间的平衡，这种基础油粘度指数较高，倾点低，小于
‑
40℃。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述极压抗磨剂由有机钼减摩抗磨剂和多效添加剂按质量比例1：(2～3)复配而成，且所述的多效添加剂采用ZIF
‑
8、ZDDP中的任意一种或两种组合。通过对抗磨剂的组分及其配比进行设计，其与其他组分，尤其是与复合皂基、硼酸锂盐产生协同作用，在此特定比例下发挥出最佳配合，从而显著提升所得润滑脂的高低温性能、极压抗磨性、机械安定性。此外，润滑脂的组分内还通过添加抗氧剂和防锈剂，进而提高了润滑脂产品的抗氧防锈性能，有助于延长润滑脂的使用寿命，延缓其在使用过程中变质的速率，保证使用过程安全、稳定、可靠。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述多效添加剂采用ZIF
‑
8和ZDDP的组合，且ZIF
‑
8和ZDDP的添加质量比为1：(2～4)。申请人在设计本方案时，通过大量实验研究，当在润滑脂中复合添加ZIF
‑
8和ZDDP，并且将其控制在上述比例内，对采棉机摘锭润滑脂摩擦磨损性能的影响较佳。试验过程中，申请人采用3D光学轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线能谱仪(EDS)分析了摩擦副磨损表面的形貌、化学状态和元素含量。结果
表明，ZIF
‑
8/ZDDP复配添加剂能够显著提高锂基润滑脂的抗磨性能和承载力。摩擦过程中，ZIF
‑
8颗粒粘附在摩擦副表面形成物理保护膜，并与ZDDP产生的化学反应膜协同互补，表现出优良的复配增效性能。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，本专利技术中通过对其余功能助剂的种类进行研究，确定上述功能助剂的具体种类，添本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的组分组成：复合皂基10～15％，极压抗磨剂1.5～7.5％，抗氧剂0.1～0.5％，防锈剂0.1～2％，粘附剂0.1～1％，余量为基础油；其中：所述复合皂基由以下质量百分比的组分组成：基础油85～97％，HSA高级脂肪酸2～8％，二元酸0.5～3％，硼酸0.8～1.2％，单水氢氧化锂0.4～2％，余量为水；所述基础油40℃运动粘度为34～36mm2/s，凝点
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40～
‑
30℃。2.根据权利要求1所述的一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为有机钼减摩抗磨剂和多效添加剂的混合物，有机钼减摩抗磨剂和多效添加剂的质量比为1：(2～3)；其中，所述的多效添加剂采用ZIF
‑
8、ZDDP中的任意一种或两种组合。3.根据权利要求2所述的一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，其特征在于，所述多效添加剂优选采用ZIF
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8和ZDDP的组合，且ZIF
‑
8和ZDDP的质量比满足1：(2～4)。4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种采棉机摘锭专用润滑脂组合物，其特征在于，所述基础油选用新疆克炼环烷基低凝基础油与中间基基础油按质量比4:1调和而成。5.根据权利要求1～3中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小青，刘文卓，杨宗泉，田晓如，刘惠，田胜利，
申请(专利权)人：金雪驰科技马鞍山有限公司兰州纵横石油化工有限责任公司奎屯威科特润滑油科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：