一种润滑脂及其制备方法和应用与流程

本发明属于润滑脂，具体涉及一种润滑脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、轮毂轴承是应用于汽车车轴处用来承重和为轮毂的转动提供精确引导的零部件，在承受轴向载荷与径向载荷作用的同时还起着精确导向作用，是汽车载重和转动的重要组成部分，其工作过程产生的摩擦力矩直接影响轴承的寿命和传动效率以及整车的燃油经济性。轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚子轴承的基础上发展起来的，它将两套轴承作为一体，具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结构紧凑、载荷容量大、为密封轴承可事先装入润滑脂、省略外部轮毂密封及免于维修等优点，已广泛用于轿车中，在载重汽车中也有逐步扩大应用的趋势。

2、汽车的发展和轮毂轴承结构的变化是推动汽车轮毂润滑脂发展的动力。高性能轮毂轴承润滑脂是我国汽车工业和交通运输业发展的必然需求。国外采用结构先进的轮毂轴承，同时配合性能优良的润滑脂，使得轮毂轴承可以实现(100万km)免维护，而通常的保养周期在8万km以上。

3、随着车辆向整体技术和单元化发展及道路条件的改善，汽车用脂在长寿命和耐温性方面的性能要求也越来越高，尤其是重载条件下，轮毂轴承对润滑脂的高温性、防护性、极压抗磨性、黏附性、长寿命等都提出了更高的要求。汽车通用锂基润滑脂存在的缺陷如耐温能力差、抗冲击负荷能力差及黏附性差等，在大功率载重柴油汽车的普遍使用中存在局限性。重载货运车辆之前普遍使用的汽车通用锂基润滑脂在行驶过程中屡屡出现甩油、流失、轴承卡死现象，严重影响到运输任务的顺利完成，并且存在较大的安全隐患。而且随着通用锂基脂原材料价格的不断上涨，频繁维保注脂的成本消耗聚脲。

4、汽车轮毂轴承润滑脂需要具有以下特性：(1)耐热性，商用车在一般的车速和路况下，轮毂轴承的负荷和温度都不高，但在山区下坡道或车速过快刹车时制动鼓的摩擦热会传到轴承，温度能达130～180℃，需要润滑脂具有优良的高温性能。(2)剪切安定性，商用车轮毂轴承润滑脂在车轮的高速运转中遭受强烈的机械剪切，要求润滑脂长时间使用不会软化流失，如果润滑脂在使用中因剪切而软化严重，就会流失；同时还要求润滑脂的触变性好，商用车停驶后，润滑脂有一定的自复性，否则也会导致润滑脂软化流失。(3)抗水性和防锈性，商用车户外行驶受天气情况、路况影响，润滑脂不可避免与雨水、尘土接触，所以要求润滑脂具有良好的抗水性和胶体安定性和优良的防锈性，因此要求润滑脂具有良好抗水性，不致因水污染而使胶体结构破坏，仍能保持其润滑性。(4)低温性，商用车行驶范围很大在严寒区行驶时，要求润滑脂具有理想的低温转矩，以满足低温润滑的需要，普通润滑脂低温性能太差，应选用寒区多效润滑脂，如合成油脂。(5)极压抗磨性，商用车在行驶过程中受车速、路况和超载影响，易产生摩擦、磨损，要求润滑脂具有一定的抗磨性和耐极压性，载重量5吨以上的商用车应使用极压润滑脂。(6)粘附性，商用车轮毂轴承润滑脂为适应车辆运行高速化需要，提高了润滑脂的基础油粘度并添加增粘剂以改善润滑脂的粘附性。

5、目前，市场上的轮毂轴承润滑脂多为进口品牌，大多采用锂皂润滑脂，高温性能差；，还具有抗水能差，稠度只能做到1#润滑脂的缺点，适用工况有限。

6、因此，开发一种具有优异耐高低温定、抗水性、防锈性、抗剪切性能和极压抗磨性的润滑脂，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种润滑脂及其制备方法和应用，所述润滑脂的高低温性能优异，抑制分油的能力很好，防止轴承在运行过程中出现甩脂漏油问题，还具有优异的抗水性能、抗剪切性能和极压抗磨性能，能有效解决保养周期短的问题，大大提高轮毂轴的使用寿命。。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种润滑脂，所述润滑脂的组分以重量份计包括：60-90份基础油、3-20份稠化剂和2-20份添加剂；

4、所述添加剂以重量份计包括：0.1-5份结构改进剂、0.1-3份增粘剂、1-5份分散清洁剂和0.5-10份极压抗磨剂。

5、其中，所述基础油的重量份为60-90份，例如可以为60份、65份、70份、80份、85份或90份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

6、所述稠化剂的重量份为3-20份，例如可以为3份、4份、5份、8份、10份、15份、18份或20份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

7、所述添加剂的重量份为2-20份，例如可以为2份、3份、5份、8份、10份、15份、18份或20份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

8、所述结构改进剂的重量份为0.1-5份，例如可以为0.1份、0.3份、0.5份、1份、2份、3份、4份或5份等，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

9、所述增粘剂的重量份为0.1-3份，例如可以为0.1份、0.2份、0.5份、1份、2份或3份等，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

10、所述分散清洁剂的重量份为1-5份，例如可以为1份、2份、4份或5份等，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

11、所述极压抗磨剂的重量份为0.5-10份，例如可以为0.5份、1份、3份、5份、8份或10份等，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

12、本发明提供的润滑脂包括特定份数的基础油、稠化剂和添加剂，且限定所述添加剂包括特定份数的结构改进剂、增粘剂、分散清洁剂和极压抗磨剂；一方面，通过添加结构改进剂与增粘剂进行搭配，在保证润滑脂低温启动和表观粘度不受影响的条件下，大幅度提高了其抗水性能和抗剪切性能，使其在恶劣的路况下，仍可以很好的黏附在轴承内部，不被泥浆冲刷掉，润滑脂经过反复剪切不会失效，延长维保时间；同时，所述结构改进剂还可以稳定控制润滑脂的分油情况和耐高温性能，急剧温升，也不会增大分油率，有效避免轴承漏油的问题；另一方面，通过分散清洁剂与极压抗磨剂联用，有效地抑制了极压抗磨剂失效后的酸性组分生成，在现有极压剂承载负荷下，进一步提高润滑脂的四球性能，增溶固体抗磨剂，吸附固体沉积物，防止一些氧化产物进一步氧化缩合形成油泥积碳，减少了轴承内部磨损，延长润滑脂的使用周期；

13、综上，通过对所述添加剂做出上述特定的选择和搭配，使得到的润滑脂具有优异的耐高低温性能，抑制分油的能力很好，防止轴承在运行过程中出现甩脂漏油问题；同时还具有优异的抗水性能、抗剪切性能和极压抗磨性能，能有效解决保养周期短的问题。

14、优选地，所述基础油包括矿物油和/或合成烃类油。

15、优选地，所述稠化剂包括异氰酸酯和多元胺的组合。；

16、优选地，所述异氰酸酯和多元胺的质量比为(0.5-3):1，例如0.7:1、0.9:1、1.1:1、1.3:1、1.5:1、1.7:1、1.9:1、2.1:1、2.3:1、2.5:1、2.7:1或2.9:1等。

17、优选地，所述异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和/或甲苯二异氰酸酯(tdi)。

18、优选地，所述多元胺包括十八胺、辛胺、环己胺、十四胺、n-牛脂基-1,3-丙二胺、1,10-癸二胺、n,n-二甲基-1,3-丙二胺、牛脂基二乙醇胺或n-油基-1,3-丙二胺中的任意一种或至少两种的组合。

19、优选地，所述结构改进剂包括乙基纤维素，选择所述乙基纤维素作为结构改进剂能有效提升所述润滑脂的耐低温性，避免其由粘性体转化为弹性体。

20、优选地，所述增粘剂包括苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、二氧化碳-环氧乙烷共聚物或聚苯乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；

21、优选地，所述分散清洁剂包括烷基木杨酸钙、木质素磺酸钙、烷基苯磺酸镁或聚丙烯酸钠中的任意一种或至少两种的组合，选择上述长烃链过碱性的金属盐，可以更好的中和润滑脂中的酸性产物防止污垢沉积，还可以很好的包裹分散固体添加剂，充分溶解在基础油中，分散清洁剂本身的长碳链与配方中的极压剂搭配使用，起到了明显的减摩作用，与金属氧化物的搭配效果更明显。

22、优选地，所述极压抗磨剂包括磷酸三甲酚酯、硫化烯烃、氮化硼、轻质碳酸钙、焦磷酸钙、纳米氧化锡、氧化镁或磷酸锆中的任意一种或至少两种的组合。

23、优选地，所述添加剂中还包括0.1-3份重量份(例如0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份或2.5重量份等)的防锈剂。

24、优选地，所述防锈剂包括液态烯基琥珀酸半酯、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、十二烯基琥珀酸、磷酸胺混合液、癸二酸钠、液态异构壬基苯氧基乙酸或碱性二壬基萘磺酸钡中的任意一种或至少两种的组合。

25、优选地，所述添加剂中还包括0.1-3重量份(例如0.2重量份、0.4重量份、0.8重量份、1.2重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.4重量份或2.8重量份等)的抗氧化剂。

26、优选地，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。

27、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述润滑脂的制备方法，所述制备方法包括：将稠化剂和基础油进行反应，加入添加剂进行混合，得到所述润滑脂。

28、优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：

29、(1)将稠化剂和部分基础油进行混合，得到混合物a；

30、(2)向步骤(1)得到的混合物a中加入结构改进剂和增粘剂进行混合，经升温炼制和保温，得到混合物b；

31、(3)向步骤(2)得到的混合物b中加入极压抗磨剂、分散清洁剂、剩余部分基础油、任选地氧化剂和任选地防锈剂进行混合，得到所述润滑脂。优选地，步骤(1)所述混合的温度为30-90℃，例如可以为30℃、40℃、50℃、80℃或90℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

32、优选地，步骤(1)所述混合的时间为60-90min，例如可以为60min、65min、70min、75min、80min或90min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

33、优选地，步骤(2)所述升温炼制的升温速率为0.2～3℃/min，例如可以为0.2℃/min、0.5℃/min、1℃/min、2℃/min或3℃/min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

34、优选地，步骤(2)所述混合的温度为140-200℃，例如可以为140℃、150℃、155℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

35、优选地，步骤(2)所述保温的时间为20-60min，例如可以为20min、25min、30min、40min、50min、55min或60min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

36、优选地，步骤(3)所述混合的温度为30-100℃，例如可以为30℃、40℃、60℃、80℃、82℃、85℃、88℃、90℃或100℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

37、优选地，步骤(3)所述混合的时间为30-100min，例如可以为30min、40min、50min、60min、80min或100min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

38、优选地，步骤(3)所述混合结束后还包括研磨的步骤。

39、作为优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：

40、(1)将稠化剂和部分基础油在30-90℃下混合60-90min，得到混合物a；

41、(2)向步骤(1)得到的混合物a中加入结构改进剂和增粘剂，在140-200℃下混合，按照升温速率为0.2～3℃/min进行升温炼制，保温20-60min，得到混合物b；

42、(3)向步骤(2)得到的混合物b中加入极压抗磨剂、分散清洁剂、任选地氧化剂和任选地防锈剂，在80-120℃下混合30-100min，经研磨，得到所述润滑脂。

43、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的润滑脂在汽车毂轴承中的应用。

44、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

45、本发明提供的润滑脂本发明提供的润滑脂包括特定份数的基础油、稠化剂和添加剂，且限定所述添加剂包括特定份数的结构改进剂、增粘剂、分散清洁剂和极压抗磨剂，通过对所述添加剂做出上述特定的选择和搭配，使得到的润滑脂具有优异的耐高低温性能，抑制分油的能力很好，防止轴承在运行过程中出现甩脂漏油问题；同时还具有优异的抗水性能、抗剪切性能和极压抗磨性能，能有效解决保养周期短的问题；