一种重载光伏追日器用半流体润滑脂的制作方法

本发明涉及润滑，尤其涉及一种重载光伏追日器用半流体润滑脂。

背景技术：

1、随着世界经济的快速发展，能源消耗急剧增长，传统不可再生能源储量迅速降低，生态环境进一步遭到破坏，人们对可再生能源的需求越来越强烈。包括光伏在内的清洁、可再生能源逐渐受到各国青睐。新型的光伏电站改变了传统光储电站只能被动、固定接受光的模式，通过跟踪支架驱动光伏组件，实现了主动追着太阳跑，以获取最大的发电量。

2、重载光伏追日器属于精密rv减速机的一种，其精密程度比一般的减速机和行星减速机要高很多。其主要由齿轮、精密轴承、主轴、半流体润滑脂等重要部件组成。由于其使用寿命、运转速度、载荷大小、周围环境温度等因素，对半流体润滑脂具有极高的要求。重载光伏追日器对半流体润滑脂的要求主要有以下几方面：1)超长的寿命，要求半流体润滑脂具有20年以上的使用寿命。润滑脂的使用寿命受到设备的工作环境、运转速度和载荷大小的影响。要求半流体润滑脂具有优异的抗剪切、抗氧化和抗磨损等性能。2)优异的低温启动性和运转性，-40℃环境下，启动电流不大于2.4a，运转电流不大于1a。要求半流体润滑脂具有优异的低温启动性和运转性，-40℃的锥入度不小于320(0.1mm)。3)优异的抗磨抗载荷性，由于追日器承载整个镜面、支架和外界风沙、雨雪等重量，要求半流体润滑脂具有优异的抗磨性能、抗载荷性能和低摩擦性能。4)优异的流动性和粘附性，追日器运转速度为1.4-1.5rpm，要求半流体润滑脂具有较好的流动性和粘附性，确保设备运行过程中摩擦副表面具有有效的油膜。5)优异的防腐密封性，由于追日器密封性能未能达到全密封的形式，在外界环境下，水、杂质等物质容易进入追日器中，要求半流体润滑脂具有长寿命的防腐蚀防锈性能和一定的密封性。6)优异的抗剪切性，要求半流体润滑脂具有优异的抗剪切性能，避免油脂在剪切力的作用下变稀出现流失问题。7)环保要求，要求润滑脂中不含有重金属、有毒有害物质，限制使用限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(pbb)和多溴二苯醚(pbdes)等六种有害物质。

3、目前国内外还未鲜少见有关于重载光伏追日器半流体润滑脂的专利文献。关于减速机润滑脂相关的专利如下：专利cn101157878a公开了一种减速机专用润滑脂及生产方法，采用锂皂稠化剂稠化精制矿物油，添加增粘剂、抗磨剂和抗氧剂通过特殊工艺制备的减速机专用润滑脂具有较高的承载能力和抗摩擦性、粘附性、延长寿命等特性，但其低温流动性不佳，使用寿命达不到20年。专利cn102433192a公开了一种防漏减速机润滑脂组合物及其制备方法，采用矿物油、酯类油稠化混合脂肪酸锂皂，添加固体润滑剂、防锈剂通过一步法制备而成，通过din 51810-2《在震荡模式下润滑脂流变性能的测试方法》来评定润滑脂的漏失。但该润滑脂的抗剪切和抗磨性不佳，使得其使用寿命也达不到重载光伏追日器的要求。

4、因此，有必要提供一种改进的重载光伏追日器用半流体润滑脂，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种重载光伏追日器用半流体润滑脂，通过对基础油、稠化剂、油性剂、极压剂和抗磨剂的成分优化，得到一种能够满足重载光伏追日器要求的半流体润滑脂。

2、为实现上述目的，本发明提供一种重载光伏追日器用半流体润滑脂，按质量100％计包括混合基础油90％～92％和混合稠化剂8％～10％；所述混合基础油由质量比为1:1:(8～9)的高粘度合成烃、聚合物酯油和低粘度合成烃组成；所述混合稠化剂为锂钙脂肪酸皂，其中锂和钙的摩尔比为(7～9):1；

3、所述润滑脂还包括油性剂、极压剂、抗磨剂、防锈防腐剂和抗氧剂；所述油性剂的用量为所述混合基础油和混合稠化剂总质量的1.5％～2％。

4、其中，高粘度合成烃、聚合物酯油和低粘度合成烃混合后的基础油具有优异的低温流动性、低挥发性、较高的粘度指数，具有更佳的抗磨性能和更高的能源效率。

5、稠化剂的含量是润滑脂使用寿命的重要影响因素。稠化剂含量少，润滑脂在受到剪切力作用下，皂纤维结构受到破坏后，使得束缚油的能力下降，容易出现流失情况；反之稠化剂含量多，在外在剪切力作用下，皂纤维结构破坏的程度降低，使用寿命延长。00号半流体润滑脂的皂含量一般为3％-7％不等，本发明锂钙脂肪酸皂的含量优选不低于9％。

6、进一步的，按所述混合基础油和混合稠化剂的总质量计，包括：油性剂1.5％～2％(即占混合基础油和混合稠化剂的总质量的百分比，下同，不再赘述)、极压剂2％～3％、抗磨剂2％～2.5％、防锈防腐剂1.4％～1.6％和抗氧剂2.9％～3.1％。

7、进一步的，混合基础油中的聚合物酯油，是由c8-c12的α-烯烃与不饱和二酯通过聚合而制成的共聚物，分子中包括30个以上的酯基，并且所述聚合物酯油在40℃的粘度为50000-55000mm2/s。

8、进一步的，混合基础油中的高粘度合成烃，是由c10烯烃通过聚合而制成的聚烯烃，其基础油粘度(40℃)不小于7000mm2/s。

9、进一步的，混合基础油中低粘度合成烃，是由c10烯烃通过聚合而制成的聚烯烃，其基础油粘度(40℃)不大于50mm2/s。

10、上述三种组分得到的混合基础油40℃的粘度不小于70mm2/s，倾点不高于-45℃，粘度指数不小于180。

11、进一步的，混合稠化剂选用c16直链脂肪酸酸、c18直链脂肪酸酸、c18异构脂肪酸、c20直链脂肪酸、c9二元酸、c10二元酸和c12二元酸等中的一种或几种混合物稠化碱金属而成。

12、进一步的，混合稠化剂为锂钙脂肪酸皂，含量优选不低于9％，锂与钙的比例在7～9:1。

13、进一步的，油性剂为苯三唑胺盐，其中胺基为c16或c18，n含量不小于4％。

14、进一步的，极压剂为硫化异丁烯，其中活性硫含量不大于3％。

15、进一步的，抗磨剂为弱酸性亚磷酸酯，其中酸值不大于45mgkoh/g，烷基为c16和c18，磷含量不小于7％。

16、本发明中采用的油性剂、极压剂和抗磨剂的种类和比例是经过严格的测试而确定。其中油性剂考察了二烷基二硫代氨基甲酸钼、油酸酰胺、苯三唑十八胺、硼氮化合物等。二烷基二硫代氨基甲酸钼具有优异的降低摩擦系数效果，但早期出现了金属磨损较大的情况；油酸酰胺能够起到早期降低磨损效果，但后期磨损较大；苯三唑十八胺具有油性，不但可以降低摩擦和磨损，而且与含硫极压剂复合有很好的协合效果，可有效提高半流体润滑脂timken ok负荷。

17、极压剂考察了硫化异丁烯、二苄基二硫化物、二烷基二硫代氨基甲酸酯、二叔十二烷基对硫化物等。考虑到部件要求润滑脂具有20年寿命，润滑脂对部件的有色金属件不能产生腐蚀作用，要求在达到抗重载的前提前避免出现金属腐蚀的情况，故在本发明中选用活性硫较低的极压抗磨添加剂，选用的硫化异丁烯(美国路博润生产的anglamol 33)具有优异的抗载荷性和低的金属腐蚀性。

18、抗磨剂考察了磷酸酯系列(t306、t309)、磷酸酯胺盐、亚磷酸酯等。弱酸性的亚磷酸酯具有较高的活性，能够在低温环境下与金属表面进行物理和化学吸附，在一定温度下能够与金属反应生成抗磨性能优异的磷铁化合物，起到降低摩擦系数的作用。本发明通过大量实验测试，得出：将苯三唑十八胺、硫化异丁烯和亚磷酸酯按照硫(惰性硫和活性硫总量)和磷质量比为5-6:1进行复配，pb、pd、timken ok值和防腐蚀性均能达到重载光伏追日器对载荷的要求。

19、进一步的，所述防锈防腐剂为中性二烷基萘磺酸金属盐，其中烷基为c9和c12，金属盐可选钙、钡、钠中的一种或几种混合物。

20、进一步的，抗氧剂为酚类和胺类组合物，其中酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚，胺类抗氧剂为异二辛基二苯胺，两者质量比为1:2～3。

21、针对重载光伏追日器所需要的特定性能，本发明对各组分的选择及用量进行了进一步优化，由以下主成分和添加剂构成，所述主成分的组分及其质量百分比如下：

22、混合基础油                      90～92％；

23、混合稠化剂                      8～10％；

24、按上述两组份总量计，加入以下质量百分比的添加剂：

25、

26、和现有技术相比，本发明的有益效果如下：

27、本发明提供的重载光伏追日器用半流体润滑脂，通过对产品配方中原材料种类选择，加入量的考察，有效的满足了重载光伏追日器对半流体润滑脂性能的要求。能够达到20年使用寿命，具有优异的低温(-40℃)启动和运转性、流动性和抗剪切性、防护性、环保性，能够有效降低摩擦系数，提高抗磨性能。