一种轴承用润滑脂组合物及其制备方法与流程

本发明属于润滑脂的，涉及一种轴承用润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术：

1、润滑脂在工业机械、交通运输机械、航空航天器、电子信息产品及各类军事装备等领域具有广泛的应用。随着我国工业化水平的持续提升，部分先进大型设备与精密仪器的润滑部位面临日益升高的工作温度挑战，部分设备甚至短期内工作温度超过400℃，高温设备轴承中的润滑问题已成为设备管理与维修人员经常需要面对的重要难题。润滑脂在高温长时间工作环境下，润滑脂中的轻质成分会迅速挥发，重质成分则可能在高温下发生氧化、软化乃至结焦现象，这将直接影响润滑脂的润滑性能，可能导致摩擦部位磨损加剧、噪音增大，甚至发生卡咬等故障，进而影响设备的正常运行。

2、石墨烯，作为一种通过机械剥离技术从石墨中获得的二维材料，因其独特的物理和化学特性，如高载流子迁移率、庞大的比表面积、卓越的电热传导性能以及层间低剪切阻力，而受到广泛关注。在摩擦学领域，石墨烯因其优异的摩擦学性能展现出其在润滑脂中巨大的应用潜力。然而，尽管石墨烯具有出色的减摩和抗磨损能力，但其存在的团聚和缺陷现象可能导致其摩擦性能的不稳定性。当石墨烯直接添加到润滑脂中并应用于轴承运作过程中时，石墨烯在摩擦过程中容易被堆积在磨痕底部，恶化界面状态，增加界面的粗糙度，从而进一步限制了石墨烯在润滑脂中的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轴承用润滑脂组合物及其制备方法，本发明通过氧化锆修饰石墨烯组成的纳米颗粒促进转移膜形成，改善摩擦系统边界润滑，使润滑脂耐磨，锆离子通过配位作用促进杂环化合物进入并附着于石墨烯层状结构，杂环化合物接枝含氧基团的丁香酚基结合tba氟元素提高油溶性，显著提高润滑脂的机械性能、热稳定性和耐磨性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种轴承用润滑脂组合物按重量份数包括以下组分：含氟基础油60-72份、稠化剂24-30份、改性填料添加剂4-5份；

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述稠化剂由1-2μm粒径的聚四氟乙烯和0.05-0.06μm粒径的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物按质量比1.0-1.3：2.2-2.8混合而成。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述含氟基础油为d型全氟聚醚基础油、k型全氟聚醚基础油、y型全氟聚醚基础油和z型全氟聚醚基础油中的一种或多种。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述改性填料添加剂的制备方法包括以下步骤：

7、步骤s1：将石墨烯、八水合氯氧化锆、助剂和去离子水搅拌混合后，加入氨水进行加热搅拌，冷却至室温后，离心取固体物进行洗涤，置于烘箱中干燥后，得到混合填料；

8、步骤s2：将混合填料置于无水乙醇中搅拌混合后，加入杂环化合物超声处理后，加入丁香酚和引发剂混合后进行紫外线照射，离心取固体物进行洗涤，置于烘箱中干燥后，得到预制填料；

9、步骤s3：将预制填料置于无水乙醇搅拌混合后，加入冰乙酸和tba加热搅拌后，旋蒸去掉溶剂后，置于烘箱中干燥后，得到改性填料添加剂。

10、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s1中，所述加热搅拌为在180-200℃温度下搅拌5-6h；所述洗涤为采用去离子水洗涤至中性；所述干燥为在80-85℃温度下干燥至恒重。

11、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s1中，所述石墨烯、八水合氯氧化锆、助剂、去离子水和氨水的用量比为6.6-7.2：4.0-4.3：0.20-0.26：35-40：3.6-4.2；所述氨水的质量分数为28％；所述助剂为乙二醇。

12、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s2中，所述超声混合为300-400w频率下超声10-15min；所述紫外线照射为在30-35℃温度365nm紫外线照射搅拌5-6h；所述洗涤为采用无水乙醇洗涤3次；所述干燥为干燥至恒重。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s2中，所述混合填料、无水乙醇、杂环化合物、丁香酚和引发剂的质量比为15-18：40-50：4-6：3.0-3.9：0.14-0.16；所述杂环化合物为5-氨基-2-巯基-1，3，4-噻二唑；所述引发剂为光引发剂1173。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s3中，所述加热搅拌为在70-75℃温度下搅拌8-10h；所述干燥为在80-90℃温度下干燥至恒重。

15、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤s3中，所述预制填料、无水乙醇、冰乙酸和tba的质量比为20-22：45-60：0.15-0.20：6.5-8.0；所述tba为3，4，5-三氟苯甲醛。

16、作为本发明的一种优选技术方案，一种轴承用润滑脂组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

17、步骤一：将含氟基础油和改性填料添加剂进行超声混合后，加入稠化剂搅拌混合后，得到混合液；

18、步骤二：对混合液进行均质、研磨后，得到润滑脂组合物。

19、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤一中，所述超声混合为在40-50℃温度80-120w频率下超声1.0-1.5h；所述搅拌混合的条件为在50-60℃温度下搅拌1.5-2.0h。

20、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤二中，所述研磨的时间1.5-2.0h。

21、本发明的有益效果：

22、本发明通过氧化锆修饰石墨烯组成的纳米颗粒促进转移膜形成，改善摩擦系统边界润滑，使润滑脂耐磨，锆离子通过配位作用促进杂环化合物进入并附着于石墨烯层状结构，杂环化合物接枝含氧基团的丁香酚基结合tba氟元素提高油溶性，显著提高润滑脂的机械性能、热稳定性和耐磨性能。

技术特征：

1.一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于，按重量份数包括以下组分：含氟基础油60-72份、稠化剂24-30份、改性填料添加剂4-5份；所述稠化剂由聚四氟乙烯和四氟乙烯-六氟丙烯共聚物混合而成；

2.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：所述稠化剂由1-2μm粒径的聚四氟乙烯和0.05-0.06μm粒径的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物按质量比1.0-1.3：2.2-2.8混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：所述含氟基础油为d型全氟聚醚基础油、k型全氟聚醚基础油、y型全氟聚醚基础油和z型全氟聚醚基础油中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：在步骤s1中，所述加热搅拌为在180-200℃温度下搅拌5-6h；所述洗涤为采用去离子水洗涤至中性；所述干燥为在80-85℃温度下干燥至恒重。

5.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：在步骤s1中，所述氨水的质量分数为28%。

6.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：在步骤s2中，所述超声混合为300-400w频率下超声10-15min；所述洗涤为采用无水乙醇洗涤3次；所述干燥为干燥至恒重。

7.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：在步骤s2中，所述引发剂为光引发剂1173。

8.根据权利要求1所述的一种轴承用润滑脂组合物，其特征在于：在步骤s3中，所述加热搅拌为在70-75℃温度下搅拌8-10h；所述干燥为在80-90℃温度下干燥至恒重。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的轴承用润滑脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种轴承用润滑脂组合物的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述超声混合为在40-50℃温度80-120w频率下超声1.0-1.5h；所述搅拌混合的条件为在50-60℃温度下搅拌1.5-2.0h；在步骤二中，所述研磨的时间1.5-2.0h。

技术总结本发明涉及一种轴承用润滑脂组合物及其制备方法，属于润滑脂的技术领域。一种轴承用润滑脂组合物包括以下组分：含氟基础油、稠化剂和改性填料添加剂；所述稠化剂由聚四氟乙烯和四氟乙烯‑六氟丙烯共聚物混合而成；本发明通过氧化锆修饰石墨烯组成的纳米颗粒促进转移膜形成，改善摩擦系统边界润滑，使润滑脂耐磨，锆离子通过配位作用促进杂环化合物进入并附着于石墨烯层状结构，杂环化合物接枝含氧基团的丁香酚基结合TBA氟元素提高油溶性，显著提高润滑脂的机械性能、热稳定性和耐磨性能。技术研发人员：王明,杨柳,王婉受保护的技术使用者：广东法航实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4