本發(fā)明是有關(guān)高溫、極壓和腐蝕介質(zhì)條件下潤滑用的鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物及其制備方法的。更具體地說，本發(fā)明涉及的是用鹼金屬和鹼土金屬的鹼，用從C12～C24的羥基脂肪酸和C10～C34的脂肪酸中選擇的至少一個酸和對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤cC2～C12的脂肪二元酸的混合酸，在潤滑基礎油中“就地”反應生成的二元金屬皂潤滑脂組成物及其制備方法。

以前，用一個種類的酸，如高級羥基脂肪酸或高級脂肪酸，用鹼金屬和鹼土金屬的鹼，如鋰和鈣的鹼、或鈉和鈣的鹼來制備鹼金屬和鹼土金屬混合皂潤滑脂組成物。

制備這樣的混合皂潤滑脂組成物，就是想獲得鹼金屬皂潤滑脂的高滴點，同時，用鹼土金屬皂又賦予潤滑脂一定的抗水性。但是，用一個種類的酸和兩個種類的鹼制備的混合皂潤滑脂組成物，滴點不太高，仍然無法適于高溫潤滑的使用。

兩個族的金屬的皂可以互相取長補短，兩個種類的酸容易使皂發(fā)生復合。因此，在尋找綜合性能優(yōu)越的潤滑脂組成物時，顯然，復合鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物是引人注目的。

最近，已經(jīng)有兩個種類的酸、鹼金屬和鹼土金屬的鹼來制備的潤滑脂組成物。但是，一個種類的酸通常為高級羥基脂肪酸或高級脂肪酸，另一個種類的酸為芳香族一元羥酸或脂肪二元酸。采用對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤c脂肪二元酸的混合酸的鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物還是新的。

本發(fā)明的目的在于提供一種新的鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物。本發(fā)明充分發(fā)揮了兩個族的金屬的皂在性能上的互補作用，即用鹼金屬皂保持復合鹼金屬皂潤滑脂的優(yōu)良的高溫性能，用鹼土金屬皂又改進了潤滑脂組成物的極壓、抗水和抗HCl等腐蝕介質(zhì)的性能。兩個族的金屬的皂復合，還產(chǎn)生一定的協(xié)和效應。在某些性能上，鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物甚至優(yōu)于其中任何一個金屬的復合皂潤滑脂組成物。

本發(fā)明的潤滑脂組成物含有潤滑基礎油和稠化劑，該稠化劑是（a）和（b）兩種酸的復合鹼金屬和鹼土金屬皂，（a）是從C12～C24的羥基脂肪酸和C12～C34的脂肪酸中選擇的至少一個酸，（b）是對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤cC2～C12的脂肪二元酸的混合酸。

上述組成物中，（a）和（b）兩種酸的摩爾比（b）/（a）＝0.1～2.0，兩種金屬的摩爾比鹼金屬/鹼土金屬＝0.1～10.0。

兩種酸的摩爾比（b）/（a）小于0.1時，不易形成高滴點的潤滑脂組成物，大于2.0時，潤滑脂組成物的稠度不足。兩種金屬的摩爾比鹼金屬/鹼土金屬小于0.1時，潤滑脂組成物的高溫性能變差，大于10.0時，不能很好發(fā)揮鹼土金屬皂對潤滑脂組成物的極壓性能、抗水和抗腐蝕介質(zhì)性能的改進作用。

這里所說的鹼金屬可以是鋰、鈉或鉀等，鹼土金屬可以是鈣、鍶或鋇等。鹼金屬和鹼土金屬皂，通常可以從鋰和鈣皂、鋰和鋇皂、鈉和鈣皂以及鈉和鋇皂四組，最好從鋰和鈣皂以及鋰和鋇皂兩組中來選擇一組。

選擇C12～C24的羥基脂肪酸時，從價格便宜、供應充足和性能優(yōu)良三個方面綜合起來看，最好選用C16～C20的羥基脂肪酸，尤其是從動植物油脂獲得的12-羥基硬脂酸、加氫蓖麻油脂肪酸（主要成分：12-羥基硬脂酸）和加氫馬桑籽油脂肪酸（主要成分：13-羥基硬脂酸）可供選用，特別可以選用12-羥基硬脂酸。

選擇C10～C34的脂肪酸時，最好選用C16～C22的脂肪酸，特別可以選用硬脂酸。

可以從上述的羥基脂肪酸和脂肪酸中選擇一個酸或多個酸來制備本發(fā)明的組成物。在制備本發(fā)明的組成物時，雖然也可以使用上述酸的甘油酯，但最好使用游離酸與鹼金屬氫氧化物和鹼土金屬氫氧化物反應。

選用對苯二甲酸作（b）的酸來制備皂時，不僅可以使用游離的酸，而且也可以使用對苯二甲酸的二低級烷基酯，特別是二甲酯與鹼金屬氫氧化物和鹼土金屬氫氧化物反應。

選用對苯二甲酸與C2～C12的脂肪二元酸的混合酸作（b）的酸時，最好使用對苯二甲酸與C6～C10的脂肪二元酸，特別可以使用對苯二甲酸與癸二酸、對苯二甲酸與壬二酸或?qū)Ρ蕉姿崤c己二酸的混合酸。對苯二甲酸與脂肪二元酸的摩爾比，雖然沒有特別的限定，但最好從0.1～10.0的范圍來選擇。

本發(fā)明的潤滑脂組成物中，稠化劑用量可以為3～40重量%，最好為10～35重量%。稠化劑用量不足3重量%時，潤滑脂組成物的稠度不足，超過40重量%時，潤滑脂組成物變得過硬，不宜使用。

本發(fā)明使用的潤滑基礎油可以從各種已知的礦油和合成潤滑油中來選擇。通常選用礦油、聚硅氧烷、合成烴（烷基苯和聚α烯烴等）、酯類油（雙酯和多元醇酯等）和聚二醇醚等，最好從礦油、聚硅氧烷和合成烴等中來選擇。潤滑基礎油可以具有50℃下3～400厘斯的運動粘度，最好具有8～200厘斯。

本發(fā)明的潤滑脂組成物，對各種常用的添加劑，如抗氧劑（二苯胺和苯基α萘胺等）、極壓劑和抗腐蝕劑等有很好的適應性。因此，根據(jù)需要，該潤滑脂組成物還可以按照平常的用量含有各種類型的添加劑。

本發(fā)明的制備方法包括下列步驟：把從C12～C24的羥基脂肪酸和C10～C34的脂肪酸中選擇的至少一個酸加入潤滑基礎油中，并加熱溶解，加入兩步皂化所必需的全部鹼金屬氫氧化物和鹼土金屬氫氧化物的混合飽和或過飽和水溶液進行第一步皂化，在約130℃下，加入對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤cC2～C12的脂肪二元酸進行第二步皂化，并形成鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物。其中，鹼金屬氫氧化物和鹼土金屬氫氧化物，通常可以從氫氧化鋰和氫氧化鈣、氫氧化鋰和氫氧化鋇、氫氧化鈉和氫氧化鈣以及氫氧化鈉和氫氧化鋇四組，最好從氫氧化鋰和氫氧化鈣以及氫氧化鋰和氫氧化鋇兩組中來選擇一組。

本發(fā)明的制備方法除了包括上述特征步驟以外，還可以根據(jù)情況包括其它常用的后處理的步驟。皂化完成后，追加一定量的潤滑基礎油，升溫到190℃～210℃，冷卻，加入適量的添加劑，最后進行適當?shù)木幚砗兔摎?，得到均勻和光滑的潤滑脂組成物。

本發(fā)明的潤滑脂組成物兼?zhèn)涓邷貪櫥蜆O壓潤滑脂的性能，還具有較好的抗水和抗腐蝕介質(zhì)性能等。本發(fā)明的潤滑脂組成物的綜合性能大致介于鹼金屬皂潤滑脂與鹼土金屬皂潤滑脂之間。因此，本發(fā)明的潤滑脂組成物特別適于作各種用途使用的通用潤滑脂。

為了更好地說明本發(fā)明，舉出下列實施例。但是，本發(fā)明的范圍并不僅僅局限于此，其要求保護的范圍記載于權(quán)項中。

實施例1

將165克（0.55摩爾）的12-羥基硬脂酸加入700克的精制礦油（運動粘度：100℃時為20厘斯）中，加熱溶解，加入含有10.8克（0.19摩爾）的氧化鈣和43.3克（1.03摩爾）的單水合氫氧化鋰的混合水溶液進行皂化，升溫脫水，溫度保持在130℃左右，加入56克（0.34摩爾）的對苯二甲酸，反應約10分鐘，升溫至160℃，追加575克的同一種礦油，繼續(xù)升溫到210℃，冷卻至120℃～150℃，加入適量（0.5重量%）的二苯胺抗氧劑，研磨均化，得到滴點＞300℃，在25℃下微針入度為68的潤滑脂。

實施例2

除了用120克（0.4摩爾）的12-羥基硬脂酸，56克（0.34摩爾）的對苯二甲酸，500克和追加320克的精制礦油（運動粘度：100℃時為20厘斯）分別代替實施例1中的相應成分，用90克（0.29摩爾）的八水合氫氧化鋇和27克（0.64摩爾）的單水合氫氧化鋰的混合水溶液代替實施例1中的混合水溶液以外，完全按照實施例1的處理方法，得到滴點271℃，在25℃下微針入度為71的潤滑脂。

實施例3

除了用22克（0.073摩爾）的硬脂酸代替實施例1中的12-羥基硬脂酸，用7.5克（0.045摩爾）的對苯二甲酸，1.4克（0.025摩爾）的氧化鈣和5.8克（0.138摩爾）的單水合氫氧化鋰的混合水溶液，100克和追加70克的精制礦油（運動粘度：100℃時為20厘斯）分別代替實施例1中的相應成分以外，完全按照實施例1的處理方法，得到滴點280℃，在25℃下微針入度為70的潤滑脂。

實施例4

除了用24克（0.084摩爾）的硬脂酸代替實施例1中的12-羥基硬脂酸，用18克（0.057摩爾）的八水合氫氧化鋇和5.4克（0.135摩爾）的單水合氫氧化鋰的混合水溶液代替實施例1中的混合水溶液，用11.2克（0.067摩爾）的對苯二甲酸，100克和追加64克的精制礦油（運動粘度：100℃時為20厘斯）分別代替實施例1中的相應成分以外，完全按照實施例1的處理方法，得到滴點265℃，在25℃下微針入度為63的潤滑脂。

本發(fā)明的實施例1～4的潤滑脂的組成列在表1中。

表1

實施例5

評價了本發(fā)明實施例1和例2以及比較的參考例1和例2的潤滑脂組成物的性能。試驗結(jié)果給在表2中。

表2

注1）含對苯二甲酸鈣，12-羥基硬脂酸鈣，20號航空潤滑油的復合鈣皂潤滑脂組成物。

注2）含對苯二甲酸鋰，12-羥基硬脂酸鋰，20號航空潤滑油的復合鋰皂潤滑脂組成物。

注3）試驗方法：在一個透明的干燥器中，放5ML濃鹽酸，將涂有潤滑脂試樣的鋼片懸掛在干燥器中，于130℃，14小時，觀察試驗結(jié)果，并評定級別。

評定標準

1：潤滑脂滑落極少，表觀變化極小。

2：潤滑脂滑落較多，表觀變化較明顯。

3：潤滑脂滑落極嚴重。

注4）試驗方法：三個脂杯，裝滿待測脂樣，表面刮平，置于規(guī)定溫度的烘箱中，恒溫30分鐘，從烘箱中取出脂杯，迅速刮平表面，立即測定微針入度值（不工作），每個脂杯只測一次，求三個脂杯的測定值的平均值。

由表2數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的鹼金屬和鹼土金屬皂潤滑脂組成物，同相應的復合鋰皂潤滑脂組成物和復合鹼土金屬皂潤滑脂組成物一樣，具有較高的滴點和足夠的高溫稠度，具有較好的極壓性能和耐HCl的性能。本發(fā)明的潤滑脂組成物，同相應的復合鋰皂潤滑脂組成物和復合鹼土金屬皂潤滑脂組成物相比，具有更加優(yōu)良的高溫性能（如高溫鋼網(wǎng)分油比較?。┖涂顾阅?。