阅读说明：本技术 一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油 (Acid and alkali resistant corrosion-resistant lubricating oil for pumps ) 是由 申慧君 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及润滑油技术领域,具体涉及一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油,包括PTFE微粉表面改性、石墨/PTFE复合粉末制备、石墨/PTFE复合粉末改性和润滑油原料混合制备四个步骤；本发明制备的润滑油与现有的润滑油相比,具有较高的耐腐蚀性,能够满足耐酸碱泵适用的恶劣环境,通过对石墨/PTFE复合粉末进行亲油性改性,使得在基础油中分散均匀,不出现团聚现象,耐磨性能好,使用寿命长,另外通过科学配比加入的各种辅助添加剂,使得本润滑油的抗氧化性、耐高温性、抗乳化性均高于市场上普通的润滑油,不仅适用于耐酸碱泵,而且还可作为其他齿轮、轴承等部件的润滑油。(The invention relates to the technical field of lubricating oil, in particular to acid and alkali resistant corrosion-resistant lubricating oil for a pump, which comprises four steps of PTFE micro powder surface modification, graphite/PTFE composite powder preparation, graphite/PTFE composite powder modification and lubricating oil raw material mixing preparation; compared with the existing lubricating oil, the lubricating oil prepared by the invention has higher corrosion resistance, can meet the severe environment suitable for an acid-base pump, is uniformly dispersed in base oil without agglomeration through lipophilic modification on graphite/PTFE composite powder, has good wear resistance and long service life, and has higher oxidation resistance, high temperature resistance and emulsification resistance than the common lubricating oil in the market through various auxiliary additives added in scientific proportion, thereby being suitable for the acid-base pump and also being used as the lubricating oil for other parts such as gears, bearings and the like.)

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油。

背景技术

耐酸碱泵是一种特殊材质的泵浦，广泛用于冶金、电力、造纸、食品、制药、合成纤维等领域，主要起到输送腐蚀性的或不允许污染的介质。由于其输送物质具有高耐腐蚀性，因此涂覆在耐腐蚀泵内部的润滑油要求具有极强的耐腐蚀性，如果润滑油耐腐蚀性不够，易降低整体润滑油的性能，损坏机体，极大降低了奶酸碱泵的使用寿命。

专利号为CN104031730B的发明公开了一种抗腐蚀车用润滑油，按照重量份数包括以下组分制成：改性纳米金刚石30～50份、基础油50～70份、有机钼混合物20～30份、防腐剂10～20份、清净剂15～30份、分散剂10～20份。该发明制备的润滑油虽然加入防腐剂，但是其耐腐蚀效果有限，无法适用于耐酸碱泵的服役环境。目前，虽然有些润滑油中加入聚四氟乙烯粉末以增强其耐腐蚀性能，使得润滑油可以用在较为恶劣的环境中，但是由于聚四氟乙烯粉末自身性能的不足，无法在润滑油中分散均匀，使得润滑油的耐磨性能降低，使用寿命减少。因此针对现有润滑油在耐腐蚀性和耐磨性上的不足，发明一种能够具有强耐腐蚀性的耐酸碱泵专用润滑油是一项有待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计了一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，以解决现有润滑油在耐酸碱泵中使用时耐腐蚀不足的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取重量份数为5~7份的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌20~25s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板喷距50~60cm，同时在石墨板的两端施加25~40kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下重量份数为14~20份的复合喷涂层，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射30~42min，辐射剂量为120~140Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量2~3倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至55~70℃反应3~4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与220~260份基础油、30~50份改性硅油、6~10份硫代磷酸钼、4~7份木质素磺酸钙混合，升温至110~120℃，然后以300~500r/min的转速搅拌15~30min，降温至5~10℃静置10~16h，然后再加入3~5份硼酸铵、4~6份二甲基丙烯酸甲酯和2~4份纳米铜粉，升温至65~80℃，再以450~600r/min转速搅拌1~2h即得。

优选地，所述PTFE微粉的粒径为10~120um。

优选地，所述步骤（2）中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为1.5~2：1。

优选地，所述步骤（3）中苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中的苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：3~5。

优选地，所述步骤（4）中的基础油粘度指数为90~110。

优选地，所述步骤（4）中改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

本发明润滑油经过大量的实验研究发现，先通过使用钠-萘处理液对PTFE微粉进行表面改性，使得聚四氟乙烯分子链上的氟原子脱除，并发生碳化和生产C-OH极性基团，极大增加了PTFE微粉表面能，再通过等离子喷涂设备将其喷涂覆盖在通有较大电流的石墨板上，由于大量石墨板上大量电子的定向移动，同时由于PTFE微粉表面能较大，使得复合喷涂层之间的石墨与聚四氟乙烯之间范德华力急剧增加，从而形成石墨和聚四氟乙烯的高度聚合物，经过研磨后将石墨/PTFE复合粉末进行辐射改性，在聚四氟乙烯的分子链上枝接上酯基亲油基团，极大增加了石墨/PTFE复合粉末在基础油中的分散性，通过将改性后的石墨/PTFE复合粉末均匀分散在基础油中，利用其聚四氟乙烯的高耐腐蚀性能够增加润滑油的耐腐蚀性，同时也减少了石墨在基础油中的团聚现象，利用其石墨的耐磨损性能，增加了基础油的耐磨性。

有益效果：本发明与现有的润滑油相比，具有较高的耐腐蚀性，能够满足耐酸碱泵适用的恶劣环境，通过对石墨/PTFE复合粉末进行亲油性改性，使得在基础油中分散均匀，不出现团聚现象，耐磨性能好，使用寿命长；另外通过科学配比加入的各种辅助添加剂，使得本润滑油的抗氧化性、耐高温性、抗乳化性均高于市场上普通的润滑油，不仅适用于耐酸碱泵，而且还可作为其他齿轮、轴承等部件的润滑油。

具体实施方式

实施例1：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取6kg的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌24s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干，其中PTFE微粉的粒径为10~120um；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板的喷距调节为55cm，同时在石墨板的两端施加32kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下10kg的复合喷涂层，其中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为8：5，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射40min，辐射剂量为130Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量2倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，其中苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：4，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至60℃反应4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与230kg基础油、40kg改性硅油、7kg硫代磷酸钼、6kg木质素磺酸钙混合，升温至112℃，然后以450r/min的转速搅拌25min，降温至6℃静置12h，然后再加入4kg硼酸铵、5kg二甲基丙烯酸甲酯和3kg纳米铜粉，升温至70℃，再以500r/min转速搅拌1.5h即得，其中基础油粘度指数为105。

另外，本发明步骤（4）中的改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

实施例2：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取7kg的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌25s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干，其中PTFE微粉的粒径为10~120um；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板的喷距调节为60cm，同时在石墨板的两端施加40kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下14kg的复合喷涂层，其中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为2：1，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射42min，辐射剂量为140Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量3倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，其中苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：4，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至70℃反应4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与220kg基础油、45kg改性硅油、9kg硫代磷酸钼、5g木质素磺酸钙混合，升温至120℃，然后以400r/min的转速搅拌30min，降温至10℃静置10h，然后再加入3kg硼酸铵、4kg二甲基丙烯酸甲酯和2kg纳米铜粉，升温至80℃，再以500r/min转速搅拌1.5h即得，其中基础油粘度指数为110。

另外，本发明步骤（4）中的改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

实施例3：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取5kg的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌20s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干，其中PTFE微粉的粒径为10~120um；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板的喷距调节为50cm，同时在石墨板的两端施加30kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下10kg的复合喷涂层，其中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为2：1，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射35min，辐射剂量为120Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量3倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，其中苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：5，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至70℃反应4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与250kg基础油、50kg改性硅油、10kg硫代磷酸钼、7g木质素磺酸钙混合，升温至120℃，然后以500r/min的转速搅拌30min，降温至5℃静置16h，然后再加入4kg硼酸铵、5kg二甲基丙烯酸甲酯和3kg纳米铜粉，升温至65℃，再以550r/min转速搅拌2h即得，其中基础油粘度指数为90。

另外，本发明步骤（4）中的改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

实施例4：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取6kg的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌24s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干，其中PTFE微粉的粒径为10~120um；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板的喷距调节为55cm，同时在石墨板的两端施加25kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下10kg的复合喷涂层，其中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为8：5，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射30min，辐射剂量为130Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量2倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，其中苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：4，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至60℃反应4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与230kg基础油、40kg改性硅油、7kg硫代磷酸钼、6kg木质素磺酸钙混合，升温至112℃，然后以450r/min的转速搅拌25min，降温至6℃静置12h，然后再加入4kg硼酸铵、5kg二甲基丙烯酸甲酯和3kg纳米铜粉，升温至70℃，再以500r/min转速搅拌1.5h即得，其中基础油粘度指数为105。

另外，本发明步骤（4）中的改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

实施例5：

一种耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油，包括如下步骤：

（1）PTFE微粉表面改性：取6kg的PTFE微粉在以氮气为保护气体的环境中浸入钠-萘处理液中，搅拌24s后取出立即用丙酮冲去PTFE微粉表面残留液，然后室温下挥发晾干，其中PTFE微粉的粒径为10~120um；

（2）石墨/PTFE复合粉末制备：将经过步骤（1）改性后PTFE微粉放入等离子喷涂设备中对石墨板进行喷涂，其功率为25KW，喷枪与石墨板的喷距调节为55cm，同时在石墨板的两端施加32kv的交流电压，喷涂完毕后取出石墨板并刮下10kg的复合喷涂层，其中复合喷涂层的厚度为180~320um，且制备的石墨/PTFE复合粉末中石墨与PTFE质量比为8：5，再放入研磨机中研磨成粒径2~20um的粉末；

（3）石墨/PTFE复合粉末改性：将步骤（2）中制备的石墨/PTFE复合在60Co源γ射线下进行辐射40min，辐射剂量为130Gy/min，然后将辐射过的石墨/PTFE复合粉末立刻放入其重量2倍的苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中，其中苯甲酸甲酯和无水乙醇的质量比为1：4，并向苯甲酸甲酯/无水乙醇混合溶液中通入足量氮气，加热至60℃反应4h后取出石墨/PTFE复合粉末；

（4）润滑油原料混合制备：将步骤（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末与260kg基础油、50kg改性硅油、10kg硫代磷酸钼、7kg木质素磺酸钙混合，升温至115℃，然后以450r/min的转速搅拌25min，降温至5℃静置16h，然后再加入4kg硼酸铵、5kg二甲基丙烯酸甲酯和3kg纳米铜粉，升温至80℃，再以600r/min转速搅拌1h即得，其中基础油粘度指数为105。

另外，本发明步骤（4）中的改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚形成的聚醚改性硅油。

对比组1：

对比组1与实施例1相比，省略步骤（1），除此之外的方法步骤均相同。

对比组2：

对比组2与实施例1相比，步骤（2）中PTFE微粉等离子喷涂时，石墨板两端不施加交流电压，除此之外的方法步骤均相同。

对比组3：

对比组3与实施例1相比，省略步骤（3），除此之外的方法步骤均相同。

对比组4：

对比组4与实施例1相比，经过步骤（1）~（3）中制备的石墨/PTFE复合粉末改成普通研磨的PTFE和石墨的混合粉末，除此之外的方法步骤均相同。

对照组：东莞鸿威润滑油公司制备的全合成齿轮油。

为对比经过本发明制备的耐酸碱泵用耐腐蚀润滑油在抗腐蚀性和抗磨性能上的提升，根据GB∕T 5096-2017 《石油产品铜片腐蚀试验》对本发明中实施例1至实施例5、对比组1、对比组2、对比组3、对比组4和对照组进行不同温度和浸泡时间下的抗腐蚀性试验测试（100℃，浸泡3h；121℃，浸泡6h），测得数据如下表1：

表1：

通过表1可以看出，加入本发明步骤（1）~（3）制备的石墨/PTFE复合粉末能够极大提高润滑油的抗腐蚀等级，使之适用在耐酸碱泵中。

根据NB/SH/T 0189-2017《润滑油抗磨损性能的测定 四球法》对本发明中实施例1至实施例5、对比组1、对比组2、对比组3、对比组4和对照组进行三种条件下的抗磨损性能的试验测试（75℃，1200r/min，147N；75℃，1200r/min，392N；54℃，1800r/min，196N），得到数据如下表2：

表2

通过表2可以看出，加入本发明步骤（1）~（3）制备的石墨/PTFE复合粉末以及和其他辅助添加剂的科学配比提高了润滑油的耐磨性，增加了润滑油的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。