一种可生物降解割草机润滑脂及其制备方法与流程

本发明属于润滑脂，具体地，涉及一种可生物降解割草机润滑脂及其制备方法。

背景技术：

1、割草机作为一种常用的草坪维护工具，主要工作场景为草坪、草地、球场、公园、花园等环境下，属于多灰尘、潮湿环境以及易与土壤接触等工况条件，其润滑和保养也是其长期可靠运行和延长寿命的重要因素。割草机通常有几个润滑点需要注意，其中包括刀片轴承、电动机轴承和传动系统。割草机的润滑剂选择至关重要，对于割草机的刀片轴承和电动机轴承，常用的润滑剂是轴承专用润滑脂，这种润滑脂具有良好的黏附性和抗水性，能够在高速旋转和潮湿环境下提供有效的润滑保护。另外，在传动系统中，使用合适的齿轮润滑油可以保证传动效率和寿命。

2、随着人们对环境保护的意识逐渐增强，因润滑剂造成的环境污染问题也越来越引起广泛关注。传统的润滑脂主要是以矿物油为基础油制备而成，在润滑脂使用的过程中，因渗透、泄露及溢出等进入环境引起污染，破坏生态环境，危及人体健康。开发和使用环境友好的、可生物降解润滑脂成为解决问题的突破口。因此，对润滑脂的要求除了传统润滑的功能外，还应考虑其对环境的影响，需要开发具有可生物降解性能的润滑脂。

3、欧美发达国家最早使用可生物降解的润滑材料，美国25％的铁路润滑采用可生物降解润滑脂，美军mil-g-10924也被可生物降解的润滑脂取代。美国和欧盟还相继颁布法案，以促进生物润滑材料的应用。目前，国外在生物质润滑脂方面的研究主要集中在生物质基础油的种植、基因工程应用以及生物质基础油的改性方面，以此提高耐高低温性能，研发高性能润滑脂，满足更广泛(-40～200℃)的应用要求。我国在生物基润滑脂方面的研究起步晚，虽开发出以植物油为基础的轮轨润滑脂等产品，但使用温度范围仅为-10～80℃左右。在植物油改性(环氧化、酯化等)方面也进行了一些研究，但与国外相比，无论是产品性能，还是研究水平，相差甚远。从行业发展来看，以生物质为基础的润滑脂代替以石油为原料的润滑脂是必然趋势，而提高生物质基础油的高低温性能，是润滑材料领域研究的主要方向。

4、公开号为cn108795546a的中国发明专利公开了一种可降解型割草机专用润滑脂及其制备方法，以环己烷二羧酸酯为基础油，稠化剂采用12-羟基硬脂酸、工业硬脂酸、氢氧化锂和石灰制备润滑脂，具有增强抗水性和抗腐蚀性，提高了使用范围，使用的温度范围宽，解决目前割草机脂噪音大，污染环境的问题，达到对割草机和环境的有效保护。但是采用的基础油可生物降解性能差，且氧化安定性较差，采用的无机稠化剂类型胶体安定性和剪切安定性不佳，长时间高温环境条件下的润滑时容易稀化流失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可生物降解割草机润滑脂及其制备方法，本发明以改性植物油为基础油，以复合锂预制皂为稠化剂，同时添加功能性添加剂制备而成可生物降解割草机润滑脂。产品具有优异的高低温性能，可满足-40℃至200℃环境条件下使用，既满足长时间高温条件下的润滑，也适用于极寒天气条件下的工况要求，具有良好的极压抗磨性能和机械安定性能，延长设备的使用寿命，同时不会对环境造成污染，生物降解性较好。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种可生物降解割草机润滑脂，按质量份数计，所述润滑脂包含：基础油80-90份，稠化剂10-20份，极压抗磨剂3-7份，金属减活剂1-3份。

4、其中，所述基础油为改性植物油：包括改性大豆油，改性花生油，改性蓖麻油，改性菜籽油、改性生物柴油中的一种或多种；

5、所述改性植物油的制备工艺为：首先通过对植物油进行酯交换反应，然后进行环氧化反应，采用异氰酸酯与其作用，生成噁唑烷酮结构，降低了植物油的倾点和提高其抗摩性，提高其低温性能、抗氧化性能及可生物降解性。

6、进一步地，所述稠化剂为复合锂预制皂，由12-羟基硬脂酸和硼酸按照摩尔比(1:1)-(1:1.5)，(12-羟基硬脂酸+硼酸)：氢氧化锂按照摩尔比1:1.03制得。

7、进一步地，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯、硫代磷酸三苯酯、二烃基五硫化物中的一种或多种。

8、进一步地，所述金属减活剂为苯三唑型衍生物(t551)、噻二唑多硫化物(t561)中的一种或其组合。

9、一种可生物降解割草机润滑脂的制备方法，包括以下步骤：

10、(1)将12-羟基硬脂酸、硼酸加入反应釜中，加入一定量水，加热搅拌80-90℃溶解；

11、(2)缓慢滴加氢氧化锂水溶液，保持80-90℃反应1-1.5h；

12、(3)逐渐升温脱水，待反应物变的很稠时，放入烘箱100℃烘干12h得到复合锂预制皂；

13、(4)将复合锂预制皂和基础油加入反应釜中，加热升温炼制至230℃，保温5min；

14、(5)待温度降至100℃左右，加入相应添加剂，搅拌均匀后研磨成脂。

15、本发明的有益效果：

16、1)本发明提供的可生物降解割草机润滑脂采用改性植物油作为基础油，相较于矿物油，生物可降解性能好，相较于酯类油及pao等合成油，其原料成本低廉，而且低温性能优异，可满足寒冷地区、冬季环境下的户外润滑要求；其可生物降解性能好，降解率大于80％(astm d 5864)，不含重金属等有害元素，无生物毒性，符合环保要求；

17、2)本发明提供的可生物降解割草机润滑脂采用复合锂预制皂稠化剂，复合锂预制皂稠化剂可有效避免改性生物质基础油为酯类化合物，在酸、碱和水存在下极易发生水解反应的问题。此外，复合锂预制皂稠化剂以水为反应介质，制备工艺简单，节能降耗，可有效降低其制备成本。复合锂预制皂稠化剂制备的割草机脂滴点较高，具备较好的高温性能，可满足在高温条件下的使用要求；

18、3)本发明提供的可生物降解割草机润滑脂，添加极压抗磨剂以及金属减活剂，使得其具有较好的极压抗磨性，满足割草机苛刻的工作环境；具有优良的抗氧化性能和抗腐防锈性能。

技术特征：

1.一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，按质量份数计，所述润滑脂包含：基础油80-90份，稠化剂10-20份，极压抗磨剂3-7份，金属减活剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，所述基础油为改性植物油：包括改性大豆油，改性花生油，改性蓖麻油，改性菜籽油、改性生物柴油中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，所述改性植物油的制备工艺为：首先通过对植物油进行酯交换反应，然后进行环氧化反应，采用异氰酸酯与其作用，生成噁唑烷酮结构，降低了植物油的倾点和提高其抗摩性，提高其低温性能、抗氧化性能及可生物降解性。

4.根据权利要求1所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，所述稠化剂为复合锂预制皂，由12-羟基硬脂酸和硼酸按照摩尔比(1:1)-(1:1.5)，12-羟基硬脂酸和硼酸的摩尔总和：氢氧化锂按照摩尔比1:1.03制得。

5.根据权利要求1所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯、硫代磷酸三苯酯、二烃基五硫化物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，所述金属减活剂为苯三唑型衍生物、噻二唑多硫化物中的一种或二者的组合。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种可生物降解割草机润滑脂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种可生物降解割草机润滑脂及其制备方法，属于润滑脂技术领域，本发明以改性植物油为基础油，以复合锂预制皂为稠化剂，同时添加功能性添加剂制备而成可生物降解割草机润滑脂。产品具有优异的高低温性能，可满足‑40℃至200℃环境条件下使用，既满足长时间高温条件下的润滑，也适用于极寒天气条件下的工况要求，具有良好的极压抗磨性能和机械安定性能，延长设备的使用寿命，同时不会对环境造成污染，生物降解性较好。技术研发人员：高晓谋,陈旭成受保护的技术使用者：安徽中天石化股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/4