[发明专利]使用碱金属氢氧化物及延迟添加的非水转化剂制造磺酸钙润滑脂

说明书

一种高碱性磺酸钙润滑脂组合物和制造方法，其包括单独地或与以下组合地添加的碱金属氢氧化物：(a)用作用于与复合酸反应的含钙碱的羟基磷灰石钙和/或添加的碳酸钙)，和/或(b)在添加作为转化剂的水和添加一部分非水转化剂之间的至少一个延迟期。延迟期可包括用于调节混合物的温度所花费的时间段、混合物被保持在一定温度下或在一定温度范围内所持续的时间段、和它们的多种和任意组合。与在没有添加的碱金属氢氧化物和在添加水和非水转化剂之间的延迟的情况下制备的润滑脂相比，这些磺酸钙润滑脂具有改进的增稠剂产率和高的滴点，特别是当使用劣质高碱性磺酸钙时。

相关申请的引证

本申请要求于2016年4月15日提交的美国申请序列号15/130,422和2016年1月7日提交的14/990,473的优先权，14/990,473是美国申请序列号13/664,768(现在是在2016年10月4日授权的美国专利号9,458,406)和13/664,574(现在是在2016年3月1日授权的美国专利号9,273,265)的部分继续，二者都是在2012年10月31日提交的并且二者都要求2011年10月31日提交的美国临时专利申请号61/553,674的权益。

1.技术领域

本发明涉及通过添加碱金属氢氧化物以提供在增稠剂产率(thickener yield)以及如由滴点(dropping point)所示的预期高温应用性(utility，效用)两方面的改进来制备的高碱性(overbased，过碱性)磺酸钙润滑脂(grease，润滑油，油脂)，即使当用于制备润滑脂的油溶性高碱性磺酸钙被认为是劣质油溶性高碱性磺酸钙时也如此。本发明还涉及利用添加的碱金属氢氧化物和延迟添加的非水转化剂二者制备的高碱性磺酸钙润滑脂。

2.背景技术

高碱性磺酸钙润滑脂多年来已经是一种已确定的润滑脂种类。制备这样的润滑脂的一个已知方法是包括“促进(promotion，提升)”和“转化”步骤的两步法。典型地，第一步骤(“促进”)是使化学计量过量的作为碱源的氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)₂)与烷基苯磺酸、二氧化碳(CO₂)以及与其它组分反应以生产具有分散在其中的无定形碳酸钙的油溶性高碱性磺酸钙。这些高碱性油溶性磺酸钙典型地是清澈和明亮的并且具有牛顿流变性。在一些情况下，它们可能是稍微浑浊的，但这样的变化并不妨碍它们在制备高碱性磺酸钙润滑脂中的应用。为了本公开的目的，术语“高碱性油溶性磺酸钙”和“油溶性高碱性磺酸钙”和“高碱性磺酸钙”指适合于制备磺酸钙润滑脂的任何高碱性磺酸钙。

典型地，第二步骤(“转化”)是将一种或多种转化剂(如丙二醇、异丙醇、水、甲酸或乙酸)与如果为了防止初始润滑脂过硬而需要的合适的基础油(如矿物油)一起添加到促进步骤的产物中以使在高碱性磺酸钙中含有的无定形碳酸钙转化成非常精细分散的结晶碳酸钙(方解石)。当将乙酸或其它酸用作转化剂时，典型地还使用水和另一种非水转化剂(第三转化剂，如醇)；可替代地，仅添加水(无第三转化剂)，但转化于是典型地在加压容器中发生。由于将过量的氢氧化钙或氧化钙用于实现高碱化，因此也可能存在少量的残留氧化钙或氢氧化钙作为油溶性高碱性磺酸钙的部分，并且其将分散在初始润滑脂结构中。通过转化形成的极度精细分散的碳酸钙(其也被称为胶体分散体)与磺酸钙相互作用以形成类润滑脂稠度。通过两步法制备的这样的高碱性磺酸钙润滑脂已经被称为“简单磺酸钙润滑脂(simple calcium sulfonate grease，单一的磺酸钙润滑脂)”并且例如公开在美国专利号3,242,079、3,372,115、3,376,222、3,377,283、和3,492,231中。