專利名稱:一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法
一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法發明領域本發明涉及一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法,特別涉及用于石油地質勘探鉆井領域牙輪鉆頭使用的復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法。
背景技術:
針對超高溫、超高壓、高沖擊負荷摩擦副來說,添加含重金屬元素物質添加劑的軸承潤滑脂對摩擦副的有效潤滑起到至關重要的作用。但是,隨著人類文明的進步發展,含重金屬元素物質添加劑被證明對于人類健康,生存環境有嚴重的破壞性作用。這就給石油勘探鉆井中使用的油用牙輪鉆頭軸承用潤滑材料提出了一個新的課題一方面,含重金屬元素物質添加劑有利于提高石油勘探用軸承潤滑脂的極壓、耐磨性能,對摩擦副有良好的減磨保護作用,另一方面,含重金屬元素物質添加劑在賦予潤滑材料優良性能的同時會造成環境污染。如何在不采用含重金屬元素物質添加劑的同時讓鉆頭軸承潤滑脂擁有優良極壓耐磨性能就成為目前鉆井勘探用潤滑材料所要解決的關鍵技術問題。石油地質勘探鉆井使用的牙輪鉆頭軸承潤滑脂的主要功能就是針對鉆井過程中極壓、重載、高溫、高沖擊負荷所造成的軸承早期磨損、失效而賦予鉆頭軸承的有效潤滑。地下鉆井的惡劣環境會使牙輪鉆頭軸承面臨極高的摩擦生熱,大量摩擦熱的產生易于造成潤滑脂早期失效,同時鉆頭軸承在高鉆壓震蕩過程中會產生磨屑,磨屑在摩擦副表面不能得到及時的清除會加速磨損的速度,最終使鉆頭軸承過早失效,從而危及牙輪鉆頭使用壽命。潤滑脂的基礎油、稠化劑在一定程度上能夠給予潤滑脂耐磨損耐極壓特性,但這些特性與石油勘探工況中所需要的超級負荷高磨損相比還是很不足的。在中國專利 ZL200510120518.X以及其它相關的專利中,涉及到的潤滑脂大都采用了含鉛、銻元素物質的重金屬添加劑,這些重金屬添加劑的存在的確對改善潤滑脂的極壓耐磨性能有良好的幫助作用,但是其對環境的污染也使得這些潤滑脂越來越被限制使用或者被限制生產。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法,該潤滑脂不僅具備良好的抗氧化性能和承載能力,能在滿足鉆頭軸承極壓、高溫、耐磨的同時對磨損部位進行修復,而且不含對環境造成污染的重金屬元素物質添加劑。本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為包含復合基礎液、復合鈣皂稠化劑、抗氧抗腐蝕添加劑、二硫化鎢極壓添加劑、金屬鈍化劑、極化石墨耐磨添加劑、自修復添加劑、結構改進劑混合配制而成,各組分含量按重量計為復合基礎液10 65份,復合鈣皂稠化劑5 25份,抗氧抗腐蝕添加劑O. I 2. 5份,二硫化鎢極壓添加劑I 25份,金屬鈍化劑O. I 2. 5份,極化石墨耐磨添加劑I 5份,自修復添加劑I 10份,結構改進劑O. 5 5份。按上述方案,所述的復合基礎液按重量計由合成聚合物聚α-烯烴PA0100 I 50份,合成聚合物聚α -烯烴ΡΑ0101 50份,精煉制礦物油150BS和/或精煉制礦物油500SN I 25份,多基烷基萘I 25份,合成氟化聚醚O 25份,合成多烴基酯I 25份組成。 后三種組分的加入可以進一步改善潤滑脂的成脂性能和綜合性能。按照上述配比組成的復合基礎液的最終粘度為10 50mm2/s,粘度指數VI不低于160,閃點不低于220°C,傾點不高于_20°C,相似粘度(-20°C, IOS^1Pa. s)不高于800。按上述方案,所述的復合鈣皂稠化劑按重量計由多元脂肪酸鈣I 25份、苯璜酸鈣O. 5 25份、硼酸鈣I 25份、水楊酸鈣I 25份、苯甲酸鈣O 25份組成。其中所述的多元脂肪酸鈣由氫氧化鈣分別與C2酸、CS酸、C18酸或者12-羥基硬脂酸發生反應復合制得,其組分含量按重量計包含氫氧化鈣I 5份、C2酸I 25份、C18酸或者12-羥基硬脂酸I 25份、C8酸O 25份,低分子酸與中聞分子酸分子當量比為I : O. I 2. 5, 最終稠化劑滿足潤滑脂60次工作錐入度稠度為265-3401/10mm,基礎脂四球試驗燒結負荷 Pd不低于400kg。按上述方案,所述的抗氧抗腐蝕添加劑選取酚型、胺型或酚胺型抗氧化抗腐蝕添加劑中的一種或多種。按上述方案,所述的金屬鈍化劑選取苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或雜環化合物添加劑中的一種或多種。按上述方案,所述的二硫化鎢極壓添加劑為微米級,325目篩網通過率90%,其中優級品有效含量占整個極壓添加劑量30-80%,工業品級有效含量占整個極壓添加劑量 20 70%。按上述方案,所述的極化石墨耐磨添加劑為微米級,平均粒徑5 15um,有效含量 99%。按上述方案,所述的自修復添加劑按重量計包含納米級銀、銅、鋅金屬粉末類物質填充劑的一種或幾種O. 5 8份,還包含羥基硅酸鎂聚合物、氟碳聚合物、聚四氟乙烯的一種或幾種O 5份,還可包括鉍、鋯的氧化物或鉍、鋯乙烯基化合物O 10份。按上述方案,所述的結構改進劑為丙三醇。本發明制備方法的技術方案為第一步在煉制釜內調制復合型基礎液,第二步在煉制釜內在基礎液中進行復合鈣皂稠化劑的制備,第三步各添加劑添加和均化、剪切、調和、脫氣、包裝。所述基礎液的調制過程為在煉制釜內按照上述計量依次加入PA0100,PA010, 150BS光亮油,SN500調和攪拌均勻,根據需要加入合成氟化聚醚、多基烷基萘、合成多烴基酯調和攪拌,取樣測定其粘度和粘度指數,合格待用。所述復合鈣皂制備過程為在煉制釜內對調制待用的基礎液加熱攪拌,依次加入苯磺酸鈣、硼酸鈣及水楊酸鈣使之充分融合,與調和好的基礎液形成均勻體,加入氫氧化鈣粉體,充分攪拌,時間不低于40min,加熱升溫至大約60攝氏度,根據需要加入辛酸,時間不低于20min,然后加入12-羥基硬脂酸,時間不低于20min,反應20min后,加入高含量醋酸鈣粉體復合煉制,然后升溫反應,至100°C,反應脫水,至120°C,取樣測定基礎皂樣游離酸堿含量,用12-羥基硬脂酸調節控制游離堿的含量為O. 01 O. 05NA0H%,然后稠化,至 160°C時加入丙三醇等結構改進劑,繼續升溫至最高煉制溫度200 220°C,恒溫20min,然后用泵將基礎液與稠化劑混合形成的基礎潤滑脂轉至調和釜,同時在調和釜內對基礎潤滑脂進行攪拌循環。所述添加劑添加和均化、剪切、調和、脫氣、包裝過程在調和釜內對恒溫后的基礎脂進行攪拌、循環、加熱,依次加入二硫化鎢粉體、極化石墨,攪拌循環60min后加入抗氧化抗腐蝕添加齊U、金屬鈍化劑,然后加入自修復添加劑并充分循環攪拌,最后均質、剪切、脫氣至成品。本發明具有的技術特點一是在ZL 200510120518. X專利基礎上,采用國際組織 ROSH、REACH規定容許使用的非重金屬元素物質添加劑作為本專利產品極壓耐磨添加劑的主要組成部分,在維持更優異摩擦磨損性能前提下,維護產品的環保性特點。二是采用更為優良性能,具備更加抗老化硬化的混合鈣皂作為稠化劑,對原ZL 200510120518. X專利中復合鈣皂之間的分子當量比進行進一步優化,將原ZL 200510120518. X專利中皂基復合過程中按照低中高分子酸順序復合過程改變為中高分子酸與鈣的氧化物復合然后再與低分子酸鈣皂復合,使稠化劑纖維網狀結構更加牢固,皂晶網狀纖維復合更加細密,潤滑脂的膠體安定性能更加突出,機械安定性能保持良好水平,從而保證稠化劑綜合性能更加穩定和優異。三是采用不同規格粉體二硫化鎢和極化石墨配合作為極壓耐磨添加劑的主體,克服單一顆粒尺寸固體添加劑不利于摩擦副表面修復填充可能帶來的弊端。四是采用不同規格分子量范圍的基礎油復合組成復合基礎液,在維持軸承潤滑脂具備良好潤滑性能的同時具備優異的高低溫粘溫性能。本發明的有益效果在于I.采用國際環保組織R0SH、REACH規定的非重金屬元素物質添加劑作為極壓耐磨添加劑,同時采用復合基礎液、復合鈣皂、抗氧化抗腐蝕添加劑,使軸承潤滑脂綜合性能更加優異,彌補了不采用含重金屬元素添加劑所擁有的極壓耐磨性能可能帶來的不足從而使鉆頭軸承潤滑得到完全保證。石油勘探鉆井油用鉆頭需要面對惡劣的地下工礦,高鉆壓、高沖擊負荷、深井高溫等極端工況,將使鉆頭軸承工作面溫度即使在有泥漿循環狀況下也會超過150°C。軸承摩擦副在高溫狀態下很容易因為潤滑的不足而出現粘結磨損,因此在極端負荷、高溫度下保持摩擦副邊界潤滑是維持勘探鉆頭軸承有效的一個瓶頸難題。本技術充分利用復合基礎液的潤滑作用、稠化劑的結構穩定性能,同時合理配伍極壓、耐磨、抗氧化抗腐蝕、自修復補充添加劑的協同作用,使本發明的潤滑脂性能發揮最大化,完全克服不采用含重金屬元素添加劑而有可能造成的極壓耐磨性能不足。2.采用不同粘度等級的合成液、高精制礦物油同時采用合成聚合物進行調配成復合型基礎液,利用不同類別物質分子量的不同以及調配比例有效地解決最終復合配方基礎液各組分的互溶問題,使最終的復合基礎液具有極高的粘度指數,粘溫性能,極高的閃點, 優異的高低溫穩定性能,能有效地從軸承摩擦副接觸面帶走軸承摩擦產生的熱量,降低軸承接觸面的溫度,減少摩擦扭距,特別適合鉆井深井高溫高鉆壓勘探工作環境。3.采用復合稠化劑。一種以脂肪酸鈣皂為主要成分同時復合苯磺酸鈣、硼酸鈣、水楊酸鈣、苯甲酸鈣等組成性能優異的復合型稠化劑,使潤滑脂具有優良的自我防繡、高承載負荷等特性,形成一種聚極壓重載、防銹防水于一體的多效型稠化劑皂類。不同分子酸鈣鹽采用適宜的當量分子摩爾比,在保持鈣皂稠化劑本身具備的極壓高承載的特性外,有效地避免鈣皂皂晶結構容易老化硬化問題,從而有效延長潤滑脂儲存、使用周期。4.胺型、酚型或酚胺型抗氧抗腐蝕添加劑與苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或雜環組成的金屬鈍化劑有很好的協同效應,能有效克服現代鉆頭軸承技術中采用的有色金屬合金如焊銅合金而面臨的抗腐蝕問題。5. 二硫化鎢極壓添加劑,添加劑粒度為微米級,325目篩網通過率90%,其中優級品有效含量占極壓添加劑總量的30-80%,工業品級有效含量占極壓添加劑總量的20 70%。所采用的極化石墨耐磨添加劑為微米級,平均粒徑5 15um,有效含量99%。不同粒度極壓添加劑能夠使極壓耐磨性能達到極致狀態,可有效填充因為磨損而帶來的摩擦副表面磨損缺陷,起到預防修復填補作用。6.本發明采用自修復復合型添加劑,按重量計包含納米級金屬粉末類物質如銀、 銅、鋅填充劑0. 5 8份,還包含羥基硅酸鎂聚合物0. 5 5份或氟碳聚合物或聚四氟乙烯
0.5 5份,還包括鉍、鋯的氧化物或乙烯基化合物0. 5 10份。以上極壓添加劑、耐磨添加劑、自修復添加劑協同作用后形成的復合型極壓耐磨添加劑能夠完成使潤滑脂摩擦磨損性能達到極其優異程度,按照潤滑脂極壓耐磨性能評價四球燒結負荷高于800KG, Timken試驗超過IOOlbf,重載耐磨試驗500kg-900rpm-300s低于 I. 45mmn7.采用納米金屬銀粉、銅粉作為耐磨補充添加劑,能有效的達到軸承摩擦副和軸徑面,可以替代鉆頭軸承軸徑刷鍍銀作用。羥基硅酸鎂鹽或氟碳聚合物,鉍、鋯的氧化物或乙烯基化合物等作為自修復軸承接觸面的修復劑,能有效地修復軸承磨損和鉆頭密封圈的磨損,在磨損存在時進行修復,在磨損未產生之前能有效加強密封圈的耐磨性能,鉍、鋯等的氧化物、乙烯基化合物能夠與二硫化鎢、極化石墨、以及自修復添加劑形成補充耐磨修復添加劑,使整個潤滑脂極壓耐磨修復性能達到最優化水平。8.本發明潤滑脂具有穩定的膠體結構和抗機械剪切作用,產品工作錐入度不高于 340mml/10,6萬次工作錐入度不高于370mm 1/10,滴點不低于300°C,極壓燒結負荷高于 800kg,綜合磨損指數大于150,抗擦傷能力大于IOOlbf。總之,本發明是ZL 200510120518. X的延續與發展,主要是采用含非重金屬元素添加劑替代原來采用的含重金屬元素添加劑,由于在基礎液、稠化劑、添加劑等三方面都進行了優化,本發明所屬產品在綜合性能上更加優異,耐磨性能更加突出,極壓性能維持優異水平,能完全滿足鉆頭軸承極壓、高溫、深井高溫、高沖擊負荷、耐磨的要求,同時可以有效地補充軸承軸徑面刷鍍銀不足的缺陷,對鉆頭軸承金屬密封和橡膠密封起修復耐磨層作用,從而最大限度地延長軸承的使用壽命,提高軸承的承載負荷,防止鉆井泥漿對鉆頭軸承的侵蝕。
具體實施例方式以下結合具體實施案例對本發明作進一步的說明。實施例I由以下組分和含量的原料按重量計配制而成PA010019 份,PA010150BS光亮油 13份,500SN精煉制油合成氟化聚醚2份,合成多烴基酯苯璜酸鈣2份,硼酸鈣 份份H 0 4 11
1± CO 1±
水楊酸鈣 2份,醋酸鈣粉體8份,辛酸3份,12-羥基硬脂酸5份,氫氧化鈣 3份,二苯胺抗氧化添加劑0.5份,烷基噻二唑金屬鈍化劑0. 5份,極化石墨抗磨添加劑3份,二硫化鎢極壓添加劑 14份,納米金屬銀填充劑2份,氧化鉍粉體4份丙三醇1.0份。制備方法在煉制釜內按照計量分別加入19份PA0100,攪拌狀態下均勻依次間隔10分鐘加入10份PA010、13份150BS、4份500SN、2份合成氟化聚醚、3份合成多烴基酯調和攪拌,取樣測定其粘度和粘度指數,控制其粘度12-18_2/s,加熱攪拌煉制釜至60°C,依次加入2份苯磺酸鈣、I份硼酸鈣、2份水楊酸鈣,使之充分融合,與調和好的混合基礎液形成均勻體,加 A 3份氫氧化鈣粉體,充分攪拌,時間不低于40min,然后加入3份辛酸,時間不低于20min, 然后加入5份12-羥基硬脂酸,時間不低于20min,反應20min后,加入8份醋酸鈣粉體,時間不低于30min,然后升溫反應,至100°C,反應脫水,至120°C,測溶液中基礎皂樣測定游離酸堿量,用適量的12-羥基硬脂酸調節游離堿的含量為0. 01 0. 05NA0H%,然后繼續升溫至160°C時加入I. 0份丙三醇,繼續升溫至最高煉制溫度200 220°C,恒溫20min,然后用泵轉至調和釜,同時攪拌循環30min,依次加入14份二硫化鎢粉體、3份極化石墨粉體,攪拌循環60min后加入二苯胺抗氧化添加劑0. 5份、烷基噻二唑金屬鈍化劑0. 5份,循環攪拌 40min,然后加入用2份納米金屬銀膏體、氧化鉍粉體,循環均質、剪切、脫氣、至成品包裝。通過上述程序生產的潤滑脂其60次工作錐入度為308mm 1/10,滴點320°C,CuT3100°CIA級,燒結負荷大于800KG,OK值1051bf,綜合磨損值156。
實施例2
由以下組分和含量的原料按重量計配制而成
PA010021份,PA01010份
150BS光亮油11份,500SN精煉制油5份,
合成氟化聚醚3份,多基烷基萘3份,
合成多烴基酯2份,苯磺酸鈣6份,
硼酸I份,水楊酸I份,
醋酸鈣7份’辛酸2份,
12-羥基硬脂酸2份,氫氧化鈣4份,
取代二苯胺抗氧化添加劑0. 5 份,雜環硫氮化合物金屬鈍化劑0. 5 份,
二硫化鎢極壓添加劑12份,極化石墨抗磨添加劑3份,
乙烯基鋯粉體2份,氟碳聚合物3份,
丙三醇1.0 份。
制備方法
在煉制釜內按照計量分別加入21份PA0100、10份PA010、11份150BS光亮油、5份
500SN精煉制油,調和攪拌均勻,然后依次間隔加入3份合成氟化聚醚、3份多基烷基萘、2 份合成多烴基酯調和攪拌,取樣測定其粘度和粘度指數,合格待用,加熱攪拌煉制釜,加入6 份苯璜酸鈣、I份硼酸和I份水楊酸鈣,使之充分融合,與調和好的混合基礎液形成均勻體,加入4份氫氧化鈣粉體,充分攪拌,時間不低于40min,加熱至60°C,加入2份辛酸,時間不低于20min,然后加入2份12-羥基硬脂酸,時間不低于20min,反應20min后加入7份醋酸鈣粉體,然后升溫反應,至100°C,反應脫水,至120°C,測溶液中基礎皂樣測定游離酸堿量, 用12-羥基硬脂酸調節游離堿的含量為0. 01 0. 05NA0H%,然后稠化,至160°C時加入I. 0 份丙三醇結構改進劑,繼續升溫至最高煉制溫度200 220°C,恒溫20min,然后用泵轉至調和爸,同時攪拌循環30min,依次加入二硫化鶴粉體、石墨,攪拌循環60min后加入取代二苯胺抗氧化添加劑0. 5份,雜環硫氮化合物金屬鈍化劑0. 5份,循環攪拌40min,然后加入乙烯基鋯粉體2份、氟碳聚合物3份,最后均質、剪切、脫氣至成品包裝。通過上述程序生產的潤滑脂其60次工作錐入度為312mm1/10,滴點 325°C, CuT3100°CIA級,燒結負荷大于800KG,OK值IlOlbf,綜合磨損值155。
實施例3
由以下組分和含量的原料按重量計配制而成
PA010018份,150BS光亮油10份,
PA0108份,500SN精煉制油5份,
合成氟化聚醚6份,多基烷基萘4份,
合成多烴基酯6份,水楊酸2份,
苯璜酸鈣I份,硼酸5份,
醋酸鈣6份,氫氧化鈣4份,
辛酸I份,12-羥基硬脂酸3份,
烷基化苯酚抗氧化添加劑0. 5 份,甲苯并三唑金屬鈍化劑 0. 5份,
二硫化鎢極壓添加劑13份,激化石墨抗磨添加劑 2份,
氧化鋯粉體2份,氟碳聚合物2份,
丙三醇I. 0 份,
制備方法
在煉制釜內按照計量分別加入18份PA0100、8份PA010U0份150BS光亮油,5份
500SN精煉制油調和攪拌均勻,然后加入6份合成氟化聚醚、4份多基烷基萘、6份合成多烴基酯調和攪拌,取樣測定其粘度和粘度指數,合格待用,加熱攪拌煉制釜,加入I份苯磺酸鈣、5份硼酸和2份水楊酸鈣,使之充分融合,與調和好的混合基礎液形成均勻體,加入4份氫氧化鈣粉體,充分攪拌,時間不低于40min,加熱至60°C,緩慢加入I份辛酸,時間不低于 20min,然后加入3份12-羥基硬脂酸,時間不低于20min,反應20min后,加入6份醋酸鈣粉體,時間不低于30min,然后升溫反應,至100°C,反應脫水,至120°C,測溶液中基礎皂樣測定游離酸堿量,用12-羥基硬脂酸調節游離堿的含量為0.01 0. 05NA0H%,然后稠化, 至160°C時加入I. 0份丙三醇結構改進劑,繼續升溫至最高煉制溫度200 220°C,恒溫 20min,然后用泵轉至調和釜,同時攪拌循環30min,依次加入13份二硫化鎢粉體、2份石墨, 攪拌循環60min后加入烷基化苯酚抗氧化添加劑0. 5份,甲苯并三唑金屬鈍化劑0. 5份,循環攪拌40min,然后加入氧化鋯粉體2份,氟碳聚合物2份,,最后均質、剪切、脫氣、至成品。通過上述程序生產的潤滑脂其60次工作錐入度為316mm 1/10,滴點322°C,Cu T3100°C IA級,燒結負荷大于800KG,OK值1051bf,綜合磨損值158。
權利要求
1.一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于包含復合基礎液、復合鈣皂稠化劑、抗氧抗腐蝕添加劑、二硫化鎢極壓添加劑、金屬鈍化劑、極化石墨耐磨添加劑、自修復添加劑、結構改進劑混合配制而成,各組分含量按重量計為復合基礎液10 65份,復合鈣皂稠化劑5 25份,抗氧抗腐蝕添加劑O. I 2. 5份,二硫化鎢極壓添加劑I 25份,金屬鈍化劑O. I 2. 5份, 極化石墨耐磨添加劑I 5份,自修復添加劑I 10份,結構改進劑O. 5 5份。
2.按權利要求I所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的復合基礎液按重量計由合成聚合物聚α-烯烴PA0100 I 50份,合成聚合物聚α-烯烴ΡΑ010 I 50份,精煉制礦物油150BS和/或精煉制礦物油500SN I 25份,多基烷基萘I 25 份,合成氟化聚醚O 25份,合成多烴基酯I 25份組成。
3.按權利要求I或2所述環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的復合鈣皂稠化劑按重量計由多元脂肪酸鈣I 25份、苯璜酸鈣O. 5 25份、硼酸鈣I 25 份、水楊酸鈣I 25份、苯甲酸鈣O 25份組成。
4.按權利要求3所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的多元脂肪酸鈣由氫氧化鈣分別與C2酸、CS酸、C18酸/或12-羥基硬脂酸發生反應復合制得,其組分含量按重量計包含氫氧化韓I 5份、C2酸I 25份、C18酸或12-輕基硬脂酸I 25份、C8酸O 25份,低分子酸與中聞分子酸分子當量比為I : O. I 2. 5。
5.按權利要求I或2所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的抗氧抗腐蝕添加劑選取酚型、胺型或酚胺型抗氧化抗腐蝕添加劑中的一種或多種;所述的金屬鈍化劑選取苯三唑衍生物、噻二唑衍生物或雜環化合物添加劑中的一種或多種。
6.按權利要求I或2所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的二硫化鎢極壓添加劑為微米級,325目篩網通過率90%,其中優級品有效含量占整個極壓添加劑量30-80%,工業品級有效含量占整個極壓添加劑量20 70% ;所述的極化石墨耐磨添加劑為微米級,平均粒徑5 15um,有效含量99%。
7.按權利要求I或2所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂,其特征在于所述的自修復添加劑按重量計包含納米級銀、銅、鋅金屬粉末類物質填充劑的一種或幾種O. 5 8 份,還包含羥基硅酸鎂聚合物、氟碳聚合物、聚四氟乙烯的一種或幾種O 5份,還包括鉍、 鋯的氧化物或鉍、鋯乙烯基化合物O 10份。
8.一種按權利要求I所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂的制備方法,其特征在于第一步在煉制釜內調制基礎液,第二步在煉制釜內在基礎液中進行復合鈣皂基稠化劑的制備,第三步各添加劑添加和均化、剪切、調和、脫氣、包裝。
9.按權利要求8所述的環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂的制備方法,其特征在于所述基礎液的調制過程為在煉制釜內按照上述計量依次加入PA0100,PA010,150BS 光亮油,SN500調和攪拌均勻,根據需要加入合成氟化聚醚、多基烷基萘、合成多烴基酯調和攪拌,取樣測定其粘度和粘度指數,合格待用。所述復合鈣皂稠化劑制備過程為在煉制釜內對調制待用的基礎液加熱攪拌,依次加入苯璜酸鈣、硼酸鈣及水楊酸鈣使之充分融合,與調和好的基礎液形成均勻體,加入氫氧化鈣粉體,充分攪拌,時間不低于40min,加熱升溫至大約60攝氏度,根據需要加入CS酸,時間不低于20min,然后加入C18酸或者12-羥基硬脂酸,時間不低于20min,反應20min后, 加入高含量醋酸鈣粉體復合煉制,然后升溫反應,至100°C,反應脫水,至120°C,取樣測定基礎皂樣游離酸堿含量,用C18酸或者12-羥基硬脂酸調節控制游離堿的含量為O. 01 O. O 5 NA OH %,然后稠化,至16 (TC時加入丙三醇等結構改進劑,繼續升溫至最高煉制溫度 200 220°C,恒溫20min,然后用泵將基礎液與稠化劑混合形成的基礎潤滑脂轉至調和釜, 同時在調和釜內對基礎潤滑脂進行攪拌循環;所述添加劑添加和均化、剪切、調和、脫氣、包裝過程在調和釜內對恒溫后的基礎脂進行攪拌、循環、加熱,依次加入二硫化鎢粉體、極化石墨,攪拌循環60min后加入抗氧化抗腐蝕添加劑、金屬鈍化劑,然后自修復添加劑并充分循環攪拌,最后均質、剪切、脫氣至成品。
全文摘要
本發明涉及一種環保型復合多皂基自修復軸承潤滑脂及其制備方法,包含復合基礎液、復合鈣皂稠化劑、抗氧抗腐蝕添加劑、二硫化鎢極壓添加劑、金屬鈍化劑、極化石墨耐磨添加劑、自修復添加劑、結構改進劑混合配制而成,本發明主要是采用含非重金屬元素添加劑替代原來采用的含重金屬元素添加劑,由于在基礎液、稠化劑、添加劑等三方面都進行了優化,本發明所屬產品在綜合性能上更加優異,耐磨性能更加突出,極壓性能維持優異水平,能完全滿足鉆頭軸承極壓、高溫、深井高溫、高沖擊負荷、耐磨的要求,同時可以有效地補充軸承軸徑面刷鍍銀不足的缺陷,對鉆頭軸承金屬密封和橡膠密封起修復耐磨層作用,從而最大限度地延長軸承的使用壽命。
文檔編號C10N30/06GK102604724SQ20121003379
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月15日 優先權日2012年2月15日
發明者廖順知, 樊鳳山, 胡三德, 閻君 申請人:江漢石油鉆頭股份有限公司