[发明专利]一种环保型润滑脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型润滑脂组合物，特别是适合高速铁路牵引机车电动机轴承使用的环保型润滑脂组合物。

背景技术

牵引机车是电力机车和电传动内燃机车传动系统中的主要设备，轴承又是牵引机车的重要部件。牵引电动机轴承的特点是轴承在脂润滑条件下一边受到电动机发热引起的温升影响，一边高速旋转而且轴承上所发生的载荷因驱动方式不同而变化。因此牵引电动机具有功率大、电枢转速高、轴承工作温度较高的特点。

目前，高速铁路的牵引动力，除少部分采用内燃牵引外，其他均为电力牵引，多数采用动车组。在我国，高速铁路机车还处于初期阶段，动车组还以引进进口设备为主，相应的所用润滑脂也完全采用进口。

以矿物油为基础油的润滑脂，由于使用、泄漏、溢出及处理不当等原因，易造成对土壤、空气和水的污染。目前用于做绿色润滑油的基础油有聚醚、合成油(如聚a烯烃油和酯类油)、植物油等。植物油具有优良的润滑性能、粘度指数高、无毒和易生物降解(CEC实验生物降解率在90％以上，而聚a烯烃油的生物降解性却小于10％))，而且植物油与合成油相比，具有成本低廉、来源丰富、是可持续发展、可再生性资源等特点。但是由于植物油中含有大量不饱和酸，存在低温易结蜡即低温流动性较差以及氧化安定性和水解稳定性较差的缺点，使用范围受到限制。对植物油进行改性，可以有效提高其抗氧化性能和极压性能，与聚a烯烃油复配使用，有效提高了聚a烯烃油的生物降解性和经济性，同时大大拓展了植物油的使用领域。

WO03/018729公开了一种无毒、可生物降解的润滑脂，以植物油作为基础油，一种或几种硬脂酸盐，一种或几种长链酯，膨润土粗粉、抗氧剂以及少量的聚四氟乙烯。该润滑脂具有良好的润滑性、氧化安定性和极压抗磨性。可用于铁轨、铁路机车各部件的润滑。

CN 1206332C用100℃运动粘度为6～33mm²/s的矿物油、合成油或其混合物作为基础油，用C₁₂～C₂₄的脂肪酸和辅助酸与氢氧化锂水溶液反应生成复合锂皂作稠化剂，并加入高碱性磺酸钙，该润滑脂具有良好的机械安定性、胶体安定性和高温使用性能。

发明内容

本发明旨在提供一种环保型润滑脂组合物，特别是环保型高速铁路牵引机车电动机轴承润滑脂。

本发明还提供上述润滑脂组合物的制备方法。

本发明提供的一种环保型润滑脂组合物，包含基础脂和添加剂，其中基础脂以重量计包含基础油60～95％和复合锂皂稠化剂5～40％；添加剂重量以基础脂重量为100％计，包含抗氧剂0.05～2％，极压抗磨剂0.5～10％，防锈剂0.1～2％。

在优选情况下，本发明润滑脂组合物包含基础脂和添加剂，其中基础脂以重量计包含基础油75～90％和稠化剂10～25％；添加剂重量以基础脂重量为100％计，包含抗氧剂0.1～1.5％，极压抗磨剂1.5～8％，防锈剂0.3～1.5％。

所述的基础油为改性植物油与聚a烯烃油的混合物。混合物100℃粘度为7～40mm²/s，最好为10～35mm²/s。

所述的改性植物油与聚a烯烃油的质量比为0.05～1∶1，优选0.2～0.5∶1。

所述改性植物油的制备方法包括：将乙醇、钛酸四丁酯和植物油混合，在20～80℃，优选30～60℃温度下反应，一般反应时间为1～20小时，优选3～8小时。反应完毕分离剩余乙醇。所述反应可以在釜式反应器中进行，也可以在反应蒸馏装置进行。乙醇与植物油的质量比为1∶5～30，优选1∶10～20，钛酸四丁酯与植物油的质量比为1∶10～100，优选1∶20～80。

所述稠化剂是由C₁₂～C₂₄的一元酸和分子量小于300的低分子酸与氢氧化锂反应生成的复合锂皂。所述C₁₂～C₂₄的一元酸选自月桂酸、十二羟基硬脂酸、硬脂酸等。所述低分子酸选自硼酸、甲酸、乙酸、己二酸、癸二酸、正辛酸等，优选分子量100～250的低分子二元酸。一元酸与低分子酸的摩尔比为1∶0.2～1.0，优选1∶0.5～0.8。

所述抗氧剂选自受阻酚、受阻胺、亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类和/或硫醇类抗氧剂，优选2，6-二叔丁基对甲酚(T501)、3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙烯酸酯(T512)、烷基二苯胺(T534)中的一种或几种。