一种含聚合物的光纤防腐润滑脂及其制备方法

1.本发明属于润滑脂技术领域，具体而言，涉及一种含聚合物的光纤防腐润滑脂及其制备方法。

背景技术：

2.随着现代工业的迅速发展，工业生产部门对润滑脂的耐高温、极压、抗磨、抗水、防护、轴承寿命等多方面的性能都提出了日益严格的要求。目前润滑脂发展的总趋势是多效能、高滴点，以适应现代机械部件的润滑要求。
3.光纤是由一根根的玻璃或纤维制作而成的纤维线，用于传送光信号。用几层保护层包裹着一束光纤，外面再用胶皮保护，就形成了光缆。光缆都非常长，需要弯曲盘起来以便运输。然而，纤芯是玻璃制作，质地脆，容易断裂。玻璃丝断裂的主要原因是在弯曲的时候，玻璃丝受到了应力。因此，只要能减轻玻璃丝的应力，就可以大幅度降低玻璃丝断裂的可能性。光纤润滑脂是一种在光纤光缆中使用的专用润滑脂，可以减少玻璃丝的应力，保护光纤不被折断。
4.目前，现有的光纤润滑脂在运行过程中接触电阻和温升较大，产品的抗磨性能差，产品的使用寿命较短。另外，现有的光纤润滑脂的高、低温性能较差，在高温时易氧化、结碳，而在低温时不流动，不能起到很好的润滑作用。除此之外，光缆的防腐性能和耐磨损性能差，导致在户外进行长时间的使用时会使光缆出现腐蚀和磨损，造成光缆内部的光纤损坏，从而影响传输效果。

技术实现要素：

5.鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种含聚合物的光纤防腐润滑脂，其具有优异的抗磨、抗水、防锈性能，可降低运输或使用时造成的光纤断裂、腐蚀等风险，显著延长光纤的使用寿命，可应用于各类光纤的润滑与防腐。
6.为实现上述技术目的，本发明人结合市场上使用的润滑脂产品以及润滑脂的使用工况条件，针对光纤独特的润滑方式并通过大量试验探索和研究，最终在制备润滑脂时选用气相二氧化硅作为稠化剂，并加入一些性能优良的聚合物和特殊结构的抗氧剂和抗磨剂，从而增强其胶体结构的稳定性、成膜能力和润滑性能，延长设备的使用寿命，节约能源，以致提高国内外润滑脂水平。
7.具体地，本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种光纤防腐润滑脂，由下述重量份数的组分制备而成：
[0008][0009]
所述的聚合物选自如下的一种或两种以上：聚异丁烯、聚丙烯、乙丙胶、聚甲基丙烯酸甲酯、氯磺化聚乙烯、环氧树脂；所述的聚合物优选为聚丙烯、氯磺化聚乙烯橡胶和环氧树脂。
[0010]
进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的基础油为合成基础油聚α烯烃；所述的聚α烯烃可以是不同粘度等级的pao，具体选自如下的一种或两种以上：pao10、pao25、pao40、pao100、pao150、pao300。
[0011]
进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的气相二氧化硅作为无机稠化剂，其为白疏松粉末，粒径为20～200nm，比表面积为200-503m2/g，其制备方法如下：
[0012]
1)将体积分数95-98％的乙醇水溶液采用浓氨水调ph＝9-10，升温至50-60℃，搅拌均匀；
[0013]
2)将体积分数15-18％的正硅酸乙酯乙醇溶液按照1：(1.8-2.5)的体积比加入步骤1)配制的溶液中，在50-60℃下恒温反应6-7h，得到硅溶胶溶液；
[0014]
3)加入50-70％体积的去离子水，搅拌，再滴加盐酸溶液，中和至中性，静置；
[0015]
4)8500-9500r/min离心，乙醇洗涤，在40-50℃下真空干燥，得到气相二氧化硅白粉末。
[0016]
进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的抗磨剂选自如下的一种或两种以上：硫代磷酸锌盐、硫代氨基甲酸钼盐、硫代磷酸酯铵盐、硼酸盐、硼酸酯、噻二唑或噻二唑衍生物。
[0017]
再进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的硫代磷酸锌盐是硫磷双辛基碱性锌盐t203；所述的硫代氨基甲酸钼盐是二异辛基二硫代氨基甲酸钼；所述的硫代磷酸酯铵盐为t307；所述的硼酸盐为t361；所述的噻二唑衍生物为噻二唑二聚体。
[0018]
进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的防锈剂选自如下的一种或两种以上：磺酸盐类、羧酸，酸酐及其皂类、环烷酸锌、单油酸酯、羊毛脂、噻二唑类、苯并三氮唑类。
[0019]
再进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的磺酸盐类为磺酸钡；所述的羧酸，酸酐及其皂类为十二烯基丁二酸酐。
[0020]
进一步优选地，如上所述的光纤防腐润滑脂，其中的抗氧剂选自如下的一种或两种以上：二芳基仲胺、n-苯基苯胺、烷基二苯胺、对苯二胺、苯酚，2,4-二叔丁基苯酚，2,6-二叔丁基苯酚。
[0021]
另外，本发明还提供了一种上述光纤防腐润滑脂的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0022]
(1)将基础油在搅拌下加热至70-80℃，加入气相二氧化硅，继续搅拌直至混匀；
[0023]
(2)升温至90～100℃进行膨化，膨化时间为60～90min；
[0024]
(3)膨化结束后用三辊研磨机研磨，然后保持在80～100℃的温度下，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，得到光纤防腐润滑脂。
[0025]
进一步优选地，如上所述光纤防腐润滑脂的制备方法，其步骤(3)研磨后保持在80～90℃的温度下，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂。
[0026]
与现有技术比，本发明提供了一种光纤用防腐润滑脂，采用合成基础油、稠化剂气相二氧化硅，调配各类功能添加剂，经过分散、稠化、膨化、调和等工艺制备，其优异性能表述如下：
[0027]
(1)基础油是合成基础油pao，其高低温性能优良；稠化剂为气相二氧化硅，其耐高温性能、抗水性能优良；所制备的润滑脂的使用温度范围宽，适用温度-50-300℃。既耐高温又具有耐低温性能。
[0028]
(2)制备过程绿化和简单化，本发明不使用易挥发性物质，避免了环境污染和对操作人员的伤害，整个过程绿环保；同时，制备过程简单可靠，只需升温与降温，不需要皂化。
[0029]
(3)气相二氧化硅润滑脂的防锈性能非常好，再加入一些抗磨、抗氧化、防锈添加剂，其抗磨性能进一步升级，能显著延长光纤的使用寿命，从而降低使用成本。
附图说明
[0030]
图1：气相二氧化硅的sem图。
[0031]
图2：不同聚合物对防腐润滑脂的高温黏附性能影响。
具体实施方式
[0032]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0033]
需要的说明的是，以下实施例中采用的气相二氧化硅，其为白疏松粉末，粒径20～200nm，比表面积为300-503m2/g，sem图如图1所示。其制备步骤为：
[0034]
1)依次在反应釜中加入220ml无水乙醇、15.6ml浓氨水(质量浓度为25％)、3.2ml去离子水；
[0035]
2)升温至50-60℃，搅拌均匀；
[0036]
3)往以上釜中加入以下混合溶液：20ml正硅酸乙酯溶于100ml乙醇；
[0037]
4)在以上温度下恒温反应6-7h，得到硅溶胶溶液；
[0038]
5)加入200ml去离子水，搅拌，再滴加适量的盐酸溶液，中和至中性，静置；
[0039]
6)高速离心(转速为9000r/min)，乙醇洗涤，在40-50℃下真空干燥，得到气相二氧化硅白粉末。
[0040]
实施例1
[0041]
一种光纤防腐润滑脂，通过以下步骤制备所得：
[0042]
s1、按重量份称取：pao4082份、气相二氧化硅9份、聚丙烯5份、硫磷双辛基碱性锌盐t2032份、磺酸钡1份、n-苯基苯胺1份；
[0043]
s2、将pao40作为基础油；
[0044]
s3、将82份的pao40基础油投入反应釜中，搅拌加热至70～80℃，投入9份的气相二氧化硅，搅拌均匀；
[0045]
s4、升温至90～100℃膨化，膨化时间为60～90min；
[0046]
s5、膨化结束后进行三辊研磨机进行研磨，即制得润滑脂半成品；
[0047]
s6、按gb5017-85试验方法测定润滑脂的1/4锥入度，采用gb270方法测定润滑脂滴点，采用gb3142-82四球机试验方法测定润滑脂的pb值和pd值；测试合格后进行后续步骤；
[0048]
s7、把测试合格的润滑脂半成品保持在80～90℃，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，既得光纤用防腐润滑脂。其各项典型理化指标测定结果见表1。
[0049]
实施例2
[0050]
一种光纤防腐润滑脂，按重量份计：其配方组成为：pao10083份、气相二氧化硅11份、乙丙胶3份、噻二唑二聚体1份、十二烯基丁二酸酐1份、n-苯基苯胺1份。制备工艺同实施例1。
[0051]
实施例3
[0052]
一种光纤防腐润滑脂，按重量份计：其配方组成为：pao25与pao150(质量比为1：2)84份、气相二氧化硅10份、环氧树脂3份、噻二唑二聚体1份、环烷酸锌1份、烷基二苯胺1份。制备工艺同实施例1。
[0053]
实施例4
[0054]
一种光纤防腐润滑脂，按重量份计：其配方组成为：pao10083份、气相二氧化硅10份、乙丙胶3份、硫磷双辛基碱性锌盐t2032份、十二烯基丁二酸酐1份、n-苯基苯胺1份。制备工艺同实施例1。
[0055]
实施例5
[0056]
一种光纤防腐润滑脂，按重量份计：其配方组成为：pao10与pao150(质量比为1：3)82份、气相二氧化硅11份、氯磺化聚乙烯3份、噻二唑二聚体1份、磺酸钡1.5份、烷基二苯胺0.5份。制备工艺同实施例1。
[0057]
对比例1：12-羟基硬脂酸锂皂代替气相二氧化硅作为稠化剂
[0058]
一种光纤防腐润滑脂，通过以下步骤制备所得：
[0059]
s1、按重量份称取：pao4082份、12-羟基硬脂酸锂皂9份、聚丙烯5份、硫磷双辛基碱性锌盐t2032份、磺酸钡1份、n-苯基苯胺1份；
[0060]
s2、将pao40作为基础油；
[0061]
s3、将82份的pao40基础油投入反应釜中，搅拌加热至70～80℃，投入9份的12-羟基硬脂酸锂皂，搅拌均匀；
[0062]
s4、升温至180～200℃膨化，膨化时间为30～60min；
[0063]
s5、膨化结束后进行三辊研磨机进行研磨，即制得润滑脂半成品；
[0064]
s6、按gb5017-85试验方法测定润滑脂的1/4锥入度，采用gb270方法测定润滑脂滴点，采用gb3142-82四球机试验方法测定润滑脂的pb值和pd值；测试合格后进行后续步骤；
[0065]
s7、把测试合格的润滑脂半成品保持在80～90℃，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，既得光纤用防腐润滑脂。其各项典型理化指标测定结果见表1。
[0066]
对比例2：150bs代替pao作为基础油
[0067]
一种光纤防腐润滑脂，通过以下步骤制备所得：
[0068]
s1、按重量份称取：150bs82份、气相二氧化硅9份、聚丙烯5份、硫磷双辛基碱性锌盐t2032份、磺酸钡1份、n-苯基苯胺1份；
[0069]
s2、将150bs作为基础油；
[0070]
s3、将82份的150bs基础油投入反应釜中，搅拌加热至70～80℃，投入9份的气相二氧化硅，搅拌均匀；
[0071]
s4、升温至90～100℃膨化，膨化时间为60～90min；
[0072]
s5、膨化结束后进行三辊研磨机进行研磨，即制得润滑脂半成品；
[0073]
s6、按gb5017-85试验方法测定润滑脂的1/4锥入度，采用gb270方法测定润滑脂滴点，采用gb3142-82四球机试验方法测定润滑脂的pb值和pd值；测试合格后进行后续步骤；
[0074]
s7、把测试合格的润滑脂半成品保持在80～90℃，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，既得光纤用防腐润滑脂。其各项典型理化指标测定结果见表1。
[0075]
对比例3：聚合物选用聚氯乙烯
[0076]
一种光纤防腐润滑脂，通过以下步骤制备所得：
[0077]
s1、按重量份称取：pao4082份、气相二氧化硅9份、聚氯乙烯5份、硫磷双辛基碱性锌盐t2032份、磺酸钡1份、n-苯基苯胺1份；
[0078]
s2、将pao40作为基础油；
[0079]
s3、将82份的pao40基础油投入反应釜中，搅拌加热至70～80℃，投入9份的气相二氧化硅，搅拌均匀；
[0080]
s4、升温至90～100℃膨化，膨化时间为60～90min；
[0081]
s5、膨化结束后进行三辊研磨机进行研磨，即制得润滑脂半成品；
[0082]
s6、按gb5017-85试验方法测定润滑脂的1/4锥入度，采用gb270方法测定润滑脂滴点，采用gb3142-82四球机试验方法测定润滑脂的pb值和pd值；测试合格后进行后续步骤；
[0083]
s7、把测试合格的润滑脂半成品保持在80～90℃，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，既得光纤用防腐润滑脂。其各项典型理化指标测定结果见表1。
[0084]
实施例1-5和对比例1-3的性能测试数据见表1：
[0085]
表1 实施例的性能测试数据
[0086][0087][0088]
本发明中基础油的性能对脂的高低温性能影响较大，所以选择了高低温性能优良的合成基础油pao，制备的润滑脂的使用温度范围宽，适用温度-50-300℃。另外，本发明制备过程绿化，具有优异的抗剪切性能及防锈性和抗水性能，显著延长光纤的使用寿命，从而降低使用成本。
[0089]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

1.一种光纤防腐润滑脂，其特征在于，由下述重量份数的组分制备而成：所述的聚合物选自如下的一种或两种以上：聚异丁烯、聚丙烯、乙丙胶、聚甲基丙烯酸甲酯、氯磺化聚乙烯、环氧树脂。2.根据权利要求1所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的基础油选自如下的一种或两种以上：pao10、pao25、pao40、pao100、pao150、pao300。3.根据权利要求1所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的气相二氧化硅的制备方法如下：1)将体积分数95-98％的乙醇水溶液采用浓氨水调ph＝9-10，升温至50-60℃，搅拌均匀；2)将体积分数15-18％的正硅酸乙酯乙醇溶液按照1：(1.8-2.5)的体积比加入步骤1)配制的溶液中，在50-60℃下恒温反应6-7h，得到硅溶胶溶液；3)加入50-70％体积的去离子水，搅拌，再滴加盐酸溶液，中和至中性，静置；4)8500-9500r/min离心，乙醇洗涤，在40-50℃下真空干燥，得到气相二氧化硅白粉末。4.根据权利要求1所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的抗磨剂选自如下的一种或两种以上：硫代磷酸锌盐、硫代氨基甲酸钼盐、硫代磷酸酯铵盐、硼酸盐、硼酸酯、噻二唑或噻二唑衍生物。5.根据权利要求4所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的硫代磷酸锌盐是硫磷双辛基碱性锌盐t203；所述的硫代氨基甲酸钼盐是二异辛基二硫代氨基甲酸钼；所述的硫代磷酸酯铵盐为t307；所述的硼酸盐为t361；所述的噻二唑衍生物为噻二唑二聚体。6.根据权利要求1所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的防锈剂选自如下的一种或两种以上：磺酸盐类、羧酸，酸酐及其皂类、环烷酸锌、单油酸酯、羊毛脂、噻二唑类、苯并三氮唑类。7.根据权利要求6所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的磺酸盐类为磺酸钡；所述的羧酸，羧酸及其皂类为十二烯基丁二酸酐。8.根据权利要求1所述的光纤防腐润滑脂，其特征在于，所述的抗氧剂选自如下的一种或两种以上：二芳基仲胺、n-苯基苯胺、烷基二苯胺、对苯二胺、苯酚，2,4-二叔丁基苯酚，2,6-二叔丁基苯酚。9.一种根据权利要求1-8任一项所述光纤防腐润滑脂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)将基础油咋搅拌下加热至70-80℃，加入气相二氧化硅，继续搅拌直至混匀；
(2)升温至90～100℃进行膨化，膨化时间为60～90min；(3)膨化结束后用三辊研磨机研磨，然后保持在80～100℃的温度下，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂，搅拌后进行均质处理，得到光纤防腐润滑脂。10.根据权利要求9所述光纤防腐润滑脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)研磨后保持在80～90℃的温度下，加入聚合物、抗磨剂、防锈剂和抗氧剂。

技术总结

本发明公开了一种含聚合物的光纤防腐润滑脂及其制备方法，属于润滑脂技术领域。所述润滑脂由下述重量份数的组分组成：合成基础油70-85份；气相二氧化硅5-15份，聚合物3-10份；抗磨剂1-5份，防锈剂0.5-2份，抗氧剂0.5-2份；经分散、高温膨化、调和等工艺制备成一种高滴点长寿命的光纤防腐润滑脂。本发明简化了加工工艺；制备过程绿化；所得润滑脂的使用温度范围宽，适用温度-50-300℃；并且具有优异的抗磨、抗水、防锈性能，降低设备使用时造成的断裂、腐蚀等风险，显著延长了光纤的使用寿命。显著延长了光纤的使用寿命。显著延长了光纤的使用寿命。