一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及润滑脂技术领域，尤其涉及一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术：

2.磺酸钙最初因具有酸中和能力和防锈能力而作为一种清净剂和防锈剂在润滑油中被广泛应用。随着国外研究人员采用非牛顿体磺酸钙与硼酸盐、脂肪酸钙皂复合制备的高碱性复合磺酸钙基润滑脂，表现出优良的极压抗磨性、胶体性、防锈性、抗水性和高温性等特点，使得复合磺酸钙基润滑脂开始了大规模工业化生产。
3200510073101.2中公开了一种低成本的复合磺酸钙润滑脂及其生产方法，该方法使用碱值为250～320mgkoh/g的合成磺酸钙、基础油、硼酸钙和硬脂酸钙制备的复合磺酸钙润滑脂成本远低于使用碱值为大于400mgkoh/g的合成磺酸钙制备的复合磺酸钙润滑脂，且在滴点、胶体性和抗水性等方面有着更优异的性能，但是产品皂份很高，调油能力差。cn02130820.9中公开了一种含有有机脲的复合磺酸钙基润滑脂组合物及制备方法，该方法使用碱值为280～380mgkoh/g的合成磺酸钙，以醋酸和c
12-c
22
的羟基脂肪酸为转化剂，转化完成后，加入氢氧化钙水溶液和硼酸水溶液反应完全后升温排水，再加入c
6-c
22
的胺以及二异氰酸酯制备的含有有机脲的复合磺酸钙润滑脂，具有更好的极压抗磨性、抗水性、抗盐雾性能和球轴承润滑寿命，但是生产过程繁琐，耗时长。
4.目前润滑脂行业制备复合磺酸钙润滑脂使用的原料是高碱值合成磺酸钙，但是高碱值合成磺酸钙成本高，导致其制备成本高。中碱值磺酸钙相比高碱值合成磺酸钙成本低，但现有报道的中碱值磺酸钙作为原料制备复合磺酸钙润滑脂的方法普遍存在着皂份高，稠度差的问题，解决上述问题可以大幅降低复合磺酸钙润滑脂的生产成本，有利于复合磺酸钙润滑脂在通用型润滑脂市场的推广和使用。

技术实现要素：

5.本发明提供一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法，用以解决现有复合磺酸钙润滑脂的制备方法存在成本高、皂份高、稠度差等缺陷。
6.本发明提供一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：
[0007][0008]
上述方案中，本发明一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物以成本较低的中碱值磺酸钙为主要原料，能够降低复合磺酸钙润滑脂组合物的成本。本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物通过引入表面活性剂，在制备过程中可以促进中碱值磺酸钙的晶型转化，改善了中碱值磺酸钙纤维，大幅降低了中碱值磺酸钙含量，可以有效降低产品成本。本发明的复合磺酸钙润滑脂组合物利用纳米级油溶性氢氧化钙可以形成粒度更小的复合结构，使得中碱值磺酸钙纤维更加细小，中碱值磺酸钙大小更加均一，进而有利于提高抗磨损性能。本发明通过调整中碱值磺酸钙与转化促进剂、小分子酸、脂肪酸、纳米级油溶性氢氧化钙、表面活性剂、抗氧剂和基础油的用量比值，以达到高效的协同作用，在降低复合磺酸钙润滑脂组合物的同时，使复合磺酸钙润滑脂组合物还具有优异的润滑性、极压抗磨性、长周期存储稳定性和防锈性能等性能。
[0009]
在一种可能的设计中，所述中碱值磺酸钙的总碱值为250～300mgkoh/g。
[0010]
上述方案中，通过限定中碱值磺酸钙的总碱值为250～300mgkoh/g，一方面能达到有效降低复合磺酸钙润滑脂组合物的目的，另一方面还能保证复合磺酸钙润滑脂组合物具有优异的综合性能。
[0011]
在一种可能的设计中，所述中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，所述合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，且碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙含量占所述合成磺酸钙总含量的60～80％。
[0012]
上述方案中，通过选用特定成分的中碱值磺酸钙，能够使得复合磺酸钙润滑脂组合物具有优异的极压抗磨性、长周期存储稳定性和防锈性能等性能。
[0013]
在一种可能的设计中，所述表面活性剂为阴离子表面活性性。
[0014]
在一种可能的设计中，所述表面活性剂选自邻苯二甲酸二辛脂、烷基苯磺酸钾、烷基苯磺酸钠和烷基苯磺酸钙中的一种或多种。
[0015]
上述方案中，通过选择特定种类的表面活性剂，使得在制备复合磺酸钙润滑脂组合物的过程中可以更有效地促进磺酸钙的晶型转化并控制颗粒大小，进而更有效地提高产品的耐磨性能。
[0016]
根据本发明的一些优选实施方式，所述纳米级油溶性氢氧化钙为颗粒粒径小于100nm的油溶性氢氧化钙，用基础油溶解使用。
[0017]
在一种可能的设计中，所述基础油包括一种或者多种基础油；优选地，所述基础油
选自矿物油和/或合成油。
[0018]
根据本发明的一些优选实施方式，所述合成油包括高粘度聚α烯烃油和/或高粘度酯类油和/或高粘度聚丁烯油。
[0019]
根据本发明的一些优选实施方式，所述高粘度聚α烯烃油选自pao40、pao60和pao100中的一种或多种；所述高粘度酯类油选自偏苯三酸酯、邻苯二甲酸酯和复酯中的一种或者多种。
[0020]
根据本发明的一些优选实施方式，所述基础油由所述高粘度聚α烯烃油和所述高粘度酯类油或者高粘度聚丁烯油复配调和得到，所述高粘度聚α烯烃油的质量分数为50～80％；所述基础油的倾点不高于-25℃。
[0021]
上述方案中，通过对基础油的特定选择，能够保证复合磺酸钙润滑脂组合物具有优异的润滑性能。
[0022]
在一种可能的设计中，所述转化促进剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、正丁醇、己醇和己二醇中的一种或多种。
[0023]
上述方案中，通过选择特定种类的转化促进剂，能够提升复合磺酸钙润滑脂组合物的生产效率和产品质量。
[0024]
在一种可能的设计中，所述小分子酸选自冰醋酸、丙酸、丁二酸和硼酸中的一种或多种。
[0025]
在一种可能的设计中，所述脂肪酸为氢化蓖麻油、十二羟基硬脂酸或硬脂酸中的一种或多种。
[0026]
通过对小分子酸和脂肪酸种类的特定选择，使复合磺酸钙润滑脂组合物的中碱值磺酸钙纤维更加强韧，这样复合锂基润滑脂具有更高的极压性能，更好的胶体性，更好的机械性能和更好的热稳定性。
[0027]
本发明中所述抗氧剂可选自本领域常规种类，优选为二苯胺，更优选为二异辛基二苯胺、二辛基二苯胺、2，6-二-叔丁基苯酚或2，6-二-叔丁基-对甲苯酚的一种或两种，两种可同时使用，可按任意比例混配。
[0028]
上述方案中，通过选用二苯胺作为抗氧剂，在保证所得复合磺酸钙润滑脂组合物具有优异的性能的基础上，还能明显提高组合物的抗氧化性能。
[0029]
本发明还提供上述的复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0030]
(1)在室温下，将中碱值磺酸钙、部分基础油和水投入反应釜中，搅拌均匀并升温至80～95℃；优选地，部分基础油的加入量等于中碱值磺酸钙的加入量。
[0031]
(2)向反应釜中加入表面活性剂、小分子酸和转化促进剂，搅拌均匀后在80～95℃下恒温1～2h；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试；需要说明的是，即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0032]
(3)待红外测试合格后，控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙，搅拌第一段时间；再控温至95～105℃，加入脂肪酸，保持第二段时间；然后升温至110～140℃，保持第三段时间；以保证皂化反应的充分进行。优选地，在加入纳米级油溶性氢氧化钙之前预先用0.5倍基础油稀释。
[0033]
(4)继续升温至150～200℃，在150～200℃下恒温第四段时间，加入余量的基础
油；用基础油进行急冷以利于皂纤维结构的形成；优选地，加入占复合磺酸钙润滑脂组合物总重20％的基础油。在一种可能的设计中，控制步骤(4)中的升温时间，即由110～140℃升温至150～200℃的时间为2～4h。
[0034]
(5)待温度降至150℃以下加入抗氧剂，搅拌均匀后调稠至合适的锥入度，灌装成品。优选地，调稠可以经过三辊机轧油调整。
[0035]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法中，通过严格控制各原料的加入顺序和反应温度以及反应时间，使得最终得到的复合磺酸钙润滑脂组合物具有优异的润滑性、极压抗磨性、长周期存储稳定性和防锈性能等性能。
[0036]
在一种可能的设计中，所述第一段时间为30～60min；所述第二段时间为30～90min；所述第三段时间为20～30min；所述第四段时间为10～15min。
[0037]
上述方案中，通过严格控制反应时间，使得皂化反应更加充分，使得到的复合锂基润滑脂组合物具有更优异的综合性能。
[0038]
(1)本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物采用了总碱值250～300koh/g的中碱值合成磺酸钙为原料，可以有效降低产品的原料成本。
[0039]
(2)本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物大幅降低了磺酸钙含量且制备的复合磺酸钙润滑脂组合物的性能和常规使用总碱值大于400koh/g高碱值合成磺酸钙制备的复合磺酸钙润滑脂接近。
[0040]
(3)本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物在制备过程中通过引入表面活性剂，促进了磺酸钙的晶型转化，改善了磺酸钙纤维，大幅降低了磺酸钙含量，提高产品的耐磨性能。
[0041]
(4)本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物在制备过程中引入纳米级油溶性氢氧化钙，利用纳米级油溶性氢氧化钙可以形成粒度更小的复合结构，使得磺酸钙纤维更加细小，磺酸钙大小更加均一，有利于提高抗磨损性能。
具体实施方式
[0042]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
本发明中，所用仪器等未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。本发明中所用的原料均可在国内产品市场方便买到。
[0044]
实施例1
[0045]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量百分计，包括如下组分：
[0046]
中碱值磺酸钙：45份；
[0047]
转化促进剂：2份；
[0048]
小分子酸：3份；
[0049]
脂肪酸：2份；
[0050]
纳米级油溶性氢氧化钙：1份；
[0051]
表面活性剂：0.5份；
[0052]
抗氧剂：1.5份；
[0053]
基础油：45份。
[0054]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为243mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0055]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.4份的邻苯二甲酸二辛酯和0.1份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0056]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0057]
(1)将合成磺酸钙、36份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜中进行混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0058]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0059]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，在搅拌条件下加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0060]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0061]
(5)待温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号a，对其进行分析测试，结果见表1。
[0062]
实施例2
[0063]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量百分计，包括如下组分：
[0064]
中碱值磺酸钙：38份；
[0065]
转化促进剂：2份；
[0066]
小分子酸：3份；
[0067]
脂肪酸：2份；
[0068]
纳米级油溶性氢氧化钙：2份；
[0069]
表面活性剂：1份；
[0070]
抗氧剂：1份；
[0071]
基础油：51份；
[0072]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为243mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0073]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.6份的邻苯二甲酸二辛酯和0.4份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0074]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0075]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜中进行混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0076]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0077]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，在搅拌条件下加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0078]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0079]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号b，对其进行分析测试，结果见表1。
[0080]
实施例3
[0081]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量百分计，包括如下组分：
[0082]
中碱值磺酸钙：35份；
[0083]
转化促进剂：2份；
[0084]
小分子酸：3.5份；
[0085]
脂肪酸：5份；
[0086]
纳米级油溶性氢氧化钙：3份；
[0087]
表面活性剂：1份；
[0088]
抗氧剂：1份；
[0089]
基础油：49.5份；
[0090]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0091]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1.5份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.6份的邻苯二甲酸二辛酯和0.4份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0092]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0093]
(1)将合成磺酸钙和30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0094]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0095]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～
90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0096]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0097]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号c，对其进行分析测试，结果见表1。
[0098]
实施例4
[0099]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0100]
中碱值磺酸钙：35份；
[0101]
转化促进剂：1.5份；
[0102]
小分子酸：4份；
[0103]
脂肪酸：4份；
[0104]
纳米级油溶性氢氧化钙：2份；
[0105]
表面活性剂：1.5份；
[0106]
抗氧剂：1.5份；
[0107]
基础油：50.5份；
[0108]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0109]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为2.5份的硼酸和1.5份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.5份的邻苯二甲酸二辛酯和1份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0110]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0111]
(1)将合成磺酸钙和30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜中进行混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0112]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0113]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0114]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0115]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号d，对其进行分析测试，结果见表1。
[0116]
实施例5
[0117]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量百分计，包括如下组分：
[0118]
中碱值磺酸钙：28份；
[0119]
转化促进剂：3份；
[0120]
小分子酸：4份；
[0121]
脂肪酸：5份；
[0122]
纳米级油溶性氢氧化钙：3份；
[0123]
表面活性剂：1.5份；
[0124]
抗氧剂：1份；
[0125]
基础油：54.5份；
[0126]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0127]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和3份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，所述表面活性剂为0.5份的邻苯二甲酸二辛酯和1份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0128]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0129]
(1)将合成磺酸钙和30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0130]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0131]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0132]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0133]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号e，对其进行分析测试，结果见表1。
[0134]
实施例6
[0135]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0136]
中碱值磺酸钙：30份；
[0137]
转化促进剂：1份；
[0138]
小分子酸：3份；
[0139]
脂肪酸：5份；
[0140]
纳米级油溶性氢氧化钙：2份；
[0141]
表面活性剂：1份；
[0142]
抗氧剂：1份；
[0143]
基础油：57份；
[0144]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0145]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为2份的硼酸和1份的醋酸，所述
脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.5份的邻苯二甲酸二辛酯和0.5份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0146]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0147]
(1)将合成磺酸钙和30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜中进行混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0148]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0149]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0150]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0151]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号f，对其进行分析测试，结果见表1。
[0152]
实施例7
[0153]
本实施例一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0154]
中碱值磺酸钙：30份
[0155]
转化促进剂：1份
[0156]
小分子酸：3.5份
[0157]
脂肪酸：5份
[0158]
纳米级油溶性氢氧化钙：3份
[0159]
表面活性剂：1.5份
[0160]
抗氧剂：1份
[0161]
基础油：55份
[0162]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0163]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1.5份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.5份的邻苯二甲酸二辛酯和1份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0164]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0165]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0166]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方
解石晶型，则红外检测合格。
[0167]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0168]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0169]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号g，对其进行分析测试，结果见表1。
[0170]
实施例8
[0171]
本对比例一种复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0172]
中碱值磺酸钙：20份
[0173]
转化促进剂：2份
[0174]
小分子酸：4份
[0175]
脂肪酸：5份
[0176]
纳米级油溶性氢氧化钙：3份
[0177]
表面活性剂：1.5份
[0178]
抗氧剂：1份
[0179]
基础油：63.5份
[0180]
其中，中碱值磺酸钙的总碱值为289mgkoh/g，中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0181]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为2份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，表面活性剂为0.5份的邻苯二甲酸二辛酯和1份十二烷基苯磺酸钙，抗氧剂为二苯胺。
[0182]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0183]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0184]
(2)向反应釜中加入表面活性剂和小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0185]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙(用0.5倍基础油稀释)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0186]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0187]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号h，对其进行分析测试，结果见表1。
[0188]
对比例1
[0189]
本对比例一种复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0190]
合成磺酸钙：45份
[0191]
转化促进剂：2份
[0192]
小分子酸：3份
[0193]
脂肪酸：2份
[0194]
氢氧化钙：1份
[0195]
抗氧剂：1.5份
[0196]
基础油：45.5份
[0197]
其中，合成磺酸钙的总碱值为400mgkoh/g，是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0198]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和2份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，抗氧剂为二苯胺。氢氧化钙为含量大于85％的水溶性微米级氢氧化钙。
[0199]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0200]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0201]
(2)向反应釜中加入小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0202]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入氢氧化钙(用水稀释2～3倍)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0203]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0204]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号i，对其进行分析测试，结果见表1。
[0205]
对比例2
[0206]
本对比例一种复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0207]
合成磺酸钙：45份
[0208]
转化促进剂：2份
[0209]
小分子酸：2份
[0210]
脂肪酸：5份
[0211]
氢氧化钙：2份
[0212]
抗氧剂：1.5份
[0213]
基础油：42.5份
[0214]
其中，合成磺酸钙的总碱值为400mgkoh/g，是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0215]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和1份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，抗氧剂为二苯胺，氢氧化钙为含量大于85％的水溶性微米级氢氧化钙。
[0216]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0217]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0218]
(2)向反应釜中加入小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，则红外检测合格。
[0219]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入氢氧化钙(用水稀释2～3倍)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0220]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0221]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号j，对其进行分析测试，结果见表1。
[0222]
对比例3
[0223]
本对比例一种复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，包括如下组分：
[0224]
合成磺酸钙：45份
[0225]
转化促进剂：2份
[0226]
小分子酸：2份
[0227]
脂肪酸：5份
[0228]
氢氧化钙：2份
[0229]
抗氧剂：1.5份
[0230]
基础油：42.5份
[0231]
其中，合成磺酸钙的总碱值为320mgkoh/g，是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙占合成磺酸钙总含量的65％。
[0232]
基础油为150bs，转化促进剂为正丁醇，小分子酸为1份的硼酸和1份的醋酸，脂肪酸为12-羟基硬脂酸，抗氧剂为二苯胺，氢氧化钙为含量大于85％的水溶性微米级氢氧化钙。
[0233]
上述复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法包括如下步骤：
[0234]
(1)将合成磺酸钙、30份基础油和占复合磺酸钙润滑脂组合物总重10～20％的水投入反应釜混合，搅拌均匀并升温至80～95℃。
[0235]
(2)向反应釜中加入小分子酸(用水稀释2～3倍)，搅拌5min后加入转化促进剂，继续搅拌，在80～95℃下恒温1～2小时；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试，达到红外检测合格；即样品中在红外光谱检测中无定型碳酸钙特征吸收峰862-865cm-1
峰位置消失，而在880-885cm-1
峰位出现较强尖吸收峰则表明碳酸钙由无定型晶型完全转换为方解石晶型，
则红外检测合格。
[0236]
(3)红外谱图显示产品合格后控温至95～100℃，加入氢氧化钙(用水稀释2～3倍)，控温、搅拌30～60min；控温至95～105℃，搅拌加入脂肪酸，保持30～90min；升温至110～140℃，保持20～30min。
[0237]
(4)继续升温至150～200℃恒温10～15min，加入余量的基础油。
[0238]
(5)温度降至150℃以下时加入抗氧剂，搅拌0.5h后调稠至合适的锥入度，经三辊机轧油三遍后灌装成品。样品编号k，对其进行分析测试，结果见表1。
[0239]
表1 各实施例和对比例的分析测试数据对比
[0240][0241][0242]
由上述表1的数据可以得出以下结论：
[0243]
1)本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物能降低配方中磺酸钙含量，可以有效的降低复合磺酸钙润滑脂组合物的原料成本，同时磺酸钙纤维更加细小，磺酸钙大小更加均一。
[0244]
2)通过延长锥入度测试可以看出，本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物具有优良的剪切性；通过水淋流失量测试可以看出，本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物具有很好的抗水性；通过极压性能试验，本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物具有良好的极压性能；通过抗磨性能试验，本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物具有极佳的抗磨性能。
[0245]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：2.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述中碱值磺酸钙的总碱值为250～300mgkoh/g。3.根据权利要求1或2所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述中碱值磺酸钙是由碳链长为20-24的α烯烃制备得到的合成磺酸钙，其中，所述合成磺酸钙包括长链线性烷基苯磺酸钙和十二烷基苯磺酸钙，且碳数为c
15-c
30
的烷基苯磺酸钙含量占所述合成磺酸钙总含量的60～80％。4.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述表面活性剂选自邻苯二甲酸二辛脂、烷基苯磺酸钾、烷基苯磺酸钠和烷基苯磺酸钙中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述基础油包括一种或者多种基础油；优选地，所述基础油选自矿物油和/或合成油。6.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述转化促进剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、正丁醇、己醇和己二醇中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述小分子酸选自冰醋酸、丙酸、丁二酸和硼酸中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的复合磺酸钙润滑脂组合物，其特征在于，所述脂肪酸为氢化蓖麻油、十二羟基硬脂酸或硬脂酸中的一种或多种。9.权利要求1-8任一项所述的复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在室温下，将中碱值磺酸钙、部分基础油和水投入反应釜中，搅拌均匀并升温至80～95℃；(2)向反应釜中加入表面活性剂、小分子酸和转化促进剂，搅拌均匀后在80～95℃下恒温1～2h；恒温结束后取样品进行红外光谱仪测试；(3)待红外测试合格后，控温至95～100℃，加入纳米级油溶性氢氧化钙，搅拌第一段时间；再控温至95～105℃，加入脂肪酸，保持第二段时间；然后升温至110～140℃，保持第三段时间；(4)继续升温至150～200℃，在150～200℃下恒温第四段时间，加入余量的基础油；
(5)待温度降至150℃以下加入抗氧剂，搅拌均匀后调稠至合适的锥入度，灌装成品。10.根据权利要求9所述的复合磺酸钙润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，所述第一段时间为30～60min；所述第二段时间为30～90min；所述第三段时间为20～30min；所述第四段时间为10～15min。

技术总结

本发明涉及润滑脂技术领域，尤其涉及一种中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物及其制备方法，中碱值复合磺酸钙润滑脂组合物，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备而成：中碱值磺酸钙20～45份；转化促进剂1～5份；小分子酸0.5～4份；脂肪酸1～5份；纳米级油溶性氢氧化钙1～3份；表面活性剂0.5～1.5份；抗氧剂0.2～1.5份；基础油35～60份。本发明的复合磺酸钙基润滑脂组合物采用了总碱值250～300KOH/g的中碱值合成磺酸钙为原料，可以有效降低产品的原料成本，且具有优异的润滑性、极压抗磨性、长周期存储稳定性和防锈性能等性能。存储稳定性和防锈性能等性能。