技术领域
[0001] 本
发明属于润滑脂技术领域,特别是涉及一种
汽车玻璃升降器润滑脂组合物及制备方法。
背景技术
[0002] 汽车
车身附件润滑脂主要用于车身壳体、车
门、车门窗、
车顶窗、座椅等。汽车车身附件包括玻璃升降器、
风窗
雨刮器、门
锁、门
铰链、
扶手等等。用于车身附件的润滑脂基本上都是终身润滑,各种零件的工作条件差异比较大,润滑脂必须有针对性,才能满足使用要求。
[0003] 玻璃升降机构是汽车车门系统的重要组成部分,随着人们对汽车舒适性、安全性要求的提高,对玻璃升降机构的使用问题也愈来愈重视。总的来说,玻璃升降器应具有自锁性、耐
温度变化(-40~75℃)、绝缘
介电强度、耐过
电压、热保护性、抗干扰性、耐振性、耐
腐蚀性、防
水性和耐久性等。玻璃升降器有多个润滑点:升降器
电动机上的聚甲
醛蜗杆与
钢涡轮、缆索、聚甲醛
滑轮和
滑动轴承需要润滑,另一个关键的润滑点是车窗滑轨,用于润滑升降板和滑轨的
接触面,使得窗玻璃的升降平稳和易于操作,
摩擦副材料是聚甲醛与涂漆的钢板或
镀锌板。
[0004] 汽车门窗是和外界环境如水、粉尘等接触最多的零部件之一,所以对润滑脂的抗
氧化性和防水防护能
力提出了更高的要求,此外,还要求润滑脂应具备与多数弹性体相容、防腐保护效果、低
摩擦系数、低温性能、低分油率等。目前,国内外还未有涉及汽车玻璃升降器专用润滑脂配方
专利,在用的润滑脂主要以不同类型的锂基或复合锂基润滑脂为主。但在实际使用过程中,市售润滑脂往往暴露出剪切安定性和黏附性差;润滑脂本身
蒸发损失或渗漏油过大;或是
润滑油脂本身与
橡胶件的相容性差等,在窗玻璃
开关的往复循环运动过程中,升降板和
导轨之间起到有效润滑作用的脂量变少,随着使用时间变长,导致窗玻璃运行不畅或出现噪音,还容易引起阻滞力增加,造成
电机等驱动元件紧张,从而引起早期失效。
[0005] 本发明旨在发明一种汽车玻璃升降器润滑脂组成物,该润滑脂不仅具有突出的抗水、抗氧化性能,还具有分油率低、蒸发损失小、剪切
稳定性、高低温性能和防腐防护效果好等特点,使用温度范围为-40~130℃,可较好的满足汽车玻璃升降器的润滑使用要求。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于针对上述玻璃升降器润滑脂出现使用性能差导致润滑不良等问题,提出一种用于汽车玻璃升降器的润滑脂组合物及其制备方法,该润滑脂具有突出的抗水性、抗氧化性好、分油率低、蒸发损失小、剪切稳定性高、高低温性能和防腐防护效果极佳的优点。
[0007] 在保证其通用性能前提下,通过合理控制润滑脂的配方组成和制备工艺获得一种性能优良的润滑脂。
[0008] 本发明的技术如下:
[0009] 本发明提供的润滑脂组合物的组分按组合物的总重量计,包括如下组分:
[0011] (2)稠化剂7.5~12%;
[0012] (3)抗氧剂0.5%;
[0013] (4)防锈剂0.03%;
[0015] 其中,稠化剂为一元
脂肪酸与
碱的水溶液反应生成,其中脂肪酸为12羟基脂肪酸和C12~C24脂肪酸中的一种或两种的混合物,碱为氢氧化锂或与氢
氧化钙的混合物。
[0016]
基础油是加氢精制矿物油或PAO或酯类油或烷基
萘中的一种或几种的混合2 2
物,100℃
粘度范围为3~12mm/s,优选100℃粘度范围为4~10mm/s,基础油的凝点不大于-30℃。
[0017] 抗氧剂为酚类或硫化物类抗氧剂,优选为2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚和丁辛基或双辛基或仲烷基取代的二硫代
氨基
甲酸锌。
[0018] 防锈剂为磺酸盐化合物。
[0019] 增粘剂为聚甲基
丙烯酸酯或乙丙共聚物。
[0020] 本发明所使用的润滑脂制备方法和步骤如下:
[0021] 将五分之二的基础油加入反应釜中,投入脂肪酸,加热到80-85℃,加入氢氧化锂和氢氧化钙的水溶液,加热到95-105℃开始
皂化;皂化结束升温,升至最高炼制温度200-220℃后,用五分之一基础油在反应釜内进行冷却,冷却
温度控制在160-190℃,然后加入结构改善剂和剩余基础油降温;待稠度合适,温度小于80℃后加入抗氧添加剂和防锈剂,经
研磨和脱气等后处理工序得到成品润滑脂。
[0022] 本发明的润滑脂具有下述优点:独特的混合稠化剂类型,使得该润滑脂的抗水性能和剪切性能突出;适宜的基础油种类与配比,赋予润滑脂优良的低温和粘温性能,能够很好的满足汽车玻璃升降器附件本身-40-70℃的宽温使用要求;合理的配方和适宜的工艺条件获得了均匀的皂
纤维结构,有效的提高了润滑脂的胶体稳定性,制备的润滑脂不仅具有突出的抗水性、抗氧化性,还具有分油率低、蒸发损失小、剪切稳定性高、高低温性能和防腐防护效果好等特点,可较好的满足汽车玻璃升降器的使用要求,该润滑脂的使用温度范围为-40~130℃。
[0023] 根据本发明所述的实例性实施方案汽车玻璃升降器润滑脂与市售润滑脂的典型数据见下表:
[0024]
[0025]
具体实施方式
[0026]
实施例1:各组分按组合物的总重量计,包括:
[0027] (1)基础油89.5%;
[0028] (2)稠化剂9.5%;
[0029] (3)抗氧剂0.5%;
[0030] (4)防锈剂0.03%;
[0031] (5)增粘剂0.5%。
[0032] 将80克12-羟基
硬脂酸、20克
十六烷酸和430g基础油(凝点为-30℃,100℃黏度2
为8mm/s)投入到反应釜中,加热到80-85℃,加入11.2克单水氢氧化锂和2.2克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化,皂化结束后升温,升温至200-220℃后,用
215g的基础油在反应釜内进行冷却,冷却后温度控制在160-190℃时,加入6.5克聚甲基丙烯酸酯和剩余430g基础油,温度降至80℃后,加入3.75克4,4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚、3.75克二丁辛基二硫代氨基甲酸锌添加剂和0.36克磺酸钙,经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。本发明配方工艺制得的润滑脂性能列于下表:
[0033]
[0034] 由上表可知,本发明的润滑脂具有较好的剪切安定性、抗水性、胶体安定性、抗氧化安定性、防锈防腐蚀性以及蒸发损失小等性能特点。
[0035] 实施例2:各组分按组合物的总重量计,包括:
[0036] (1)基础油88.0%;
[0037] (2)稠化剂11.0%;
[0038] (3)抗氧剂0.5%;
[0039] (4)防锈剂0.03%;
[0040] (5)增粘剂0.5%。
[0041] 将90克12-羟基硬脂酸、15克十六烷酸和378g的基础油(凝点为-40℃,100℃黏2
度为6mm/s)投入到反应釜中,加热到80-85℃,加入11.5克单水氢氧化锂和2.3克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化,皂化结束后升温,升温至200-220℃后,用189g基础油和在反应釜内进行冷却,冷却后温度控制在160-190℃时,加入5.3克乙丙共聚物和剩余378g基础油,温度至80℃后,加入2.65克2,6-二叔丁基对甲酚和2.65克双辛基二硫代氨基甲酸锌添加剂和0.32克磺酸钙,经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。本发明配方工艺制得的润滑脂性能列于下表:
[0042]
[0043] 由上表可知,本发明的润滑脂具有较好的剪切安定性、抗氧化安定性、抗水性、防锈防腐蚀性以及蒸发损失小等性能。
[0044] 实施例3:各组分按组合物的总重量计,包括:
[0045] (1)基础油91.5%;
[0046] (2)稠化剂7.5%;
[0047] (3)抗氧剂0.5%;
[0048] (4)防锈剂0.03%;
[0049] (5)增粘剂0.5%。
[0050] 将80克12-羟基硬脂酸、10克十六烷酸和508g基础油(凝点为42℃,100℃黏度为8mm2/s)投入到反应釜中,加热到80-85℃,加入13.41克单水氢氧化锂的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化,皂化结束后升温,升温至200-220℃后,用254g基础油在反应釜内进行冷却,冷却后温度控制在160-190℃时,加入6.94克聚甲基丙烯酸酯和剩余508g基础油。温度降至80℃后,加入3.47克2,6-二叔丁基对甲酚和3.47克二丁辛基二硫代氨基甲酸锌添加剂和0.42克磺酸钙,经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。本发明配方工艺制得的润滑脂性能列于下表:
[0051]
[0052] 由上表可知,本发明的润滑脂具有突出的抗氧化安定性和剪切安定性,较好的耐低温性、抗水性、胶体安定性、抗氧化安定性和蒸发损失小等性能特点。
[0053] 实施例4:各组分按组合物的总重量计,包括:
[0054] (1)基础油90.1%;
[0055] (2)稠化剂8.9%;
[0056] (3)抗氧剂0.5%;
[0057] (4)防锈剂0.03%;
[0058] (5)增粘剂0.5%。
[0059] 将90克12-羟基硬脂酸、10克十六烷酸和460g基础油(凝点为-38℃,100℃黏度为10mm2/s)投入到反应釜中,加热到80-85℃,加入11.2克单水氢氧化锂和2.2克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化,皂化结束后升温,升温至200-220℃后,用230g基础油在反应釜内进行冷却,冷却后温度控制在160-190℃时,加入6.38g乙丙共聚物和剩余460g基础油,温度降至80℃后,加入3.19克4,4-亚甲基双2,6二叔丁基对甲酚、3.19克二丁辛基二硫代氨基甲酸锌添加剂和0.38克磺酸钙,经研磨、脱气等后处理工艺得到玻璃升降器润滑脂。本发明配方工艺制得的润滑脂性能列于下表:
[0060]
[0061] 由上表可知,本发明的润滑脂具有蒸发损失小,剪切安定性、抗水性、胶体安定性、抗氧化安定性均较好等性能特点。
[0062] 实施例5:各组分按组合物的总重量计,包括:
[0063] (1)基础油87.0%;
[0064] (2)稠化剂12.0%;
[0065] (3)抗氧剂0.5%;
[0066] (4)防锈剂0.03%;
[0067] (5)增粘剂0.5%。
[0068] 将90克12-羟基硬脂酸、15克十六烷酸和346g的基础油(凝点为-44℃,100℃黏2
度为4mm/s)投入到反应釜中,加热到80-85℃,加入11.5克单水氢氧化锂和2.3克氢氧化钙配置的水溶液。加热到90-105℃开始计时皂化,皂化结束后升温,升温至200-220℃后,用173g基础油在反应釜内进行冷却,冷却后温度控制在160-190℃时,继续加入5.0克聚甲基丙烯酸酯添加剂和剩余346g基础油,温度降至80℃后,加入2.5克4,4-亚甲基双2,6-二叔丁基对甲酚、2.5克仲烷基二硫代氨基甲酸锌添加剂和0.30克磺酸钙,经研磨、脱气等后处理工序得到玻璃升降器润滑脂。本发明配方工艺制得的润滑脂性能列于下表:
[0069]
[0070] 由上表可知,本发明的润滑脂具有较好的耐高低温性、剪切安定性、抗水性、胶体安定性、抗氧化安定性,以及蒸发损失小和防腐蚀性好等性能特点。
[0071] 按照本发明所列原料和制备方法制备出的汽车玻璃升降器润滑脂和现有市售润滑脂性能比较可以看出:
[0072] (1)本发明的润滑脂的延长工作锥入度与工作锥入度的差值明显小于市售润滑脂,这与本发明的润滑脂具有剪切稳定性高具有一致性;
[0073] (2)本发明的润滑脂浸泡在水中并在较高温度下保持一定时间,实验后水中无油层出现,且浸入水中的润滑脂保持完好,无乳化和变色出现,明显好于市售润滑脂,这与本发明的润滑脂具有突出的抗水性具有一致性;
[0074] (3)本发明的润滑脂在规定的温度和氧气压力下抵抗氧化反应发生的时间长,明显好于市售润滑脂,这与本发明的润滑脂具有突出的抗氧化性能好具有一致性;
[0075] (4)本发明的润滑脂在规定的温度和时间下,其分油量和蒸发损失量小,明显好于市售润滑脂,这与本发明的润滑脂具有胶体安定性好、蒸发损失小具有一致性;
[0076] (5)本发明的润滑脂在
滴点、低温转矩(-40℃)、钢片腐蚀等结果上均较佳,这与本发明的润滑脂具有耐高低温性能和防腐防锈性能好具有一致性。