本發(fā)明涉及食品級(jí)潤(rùn)滑脂，更確切地說(shuō)是應(yīng)用于水利工程食品級(jí)鋼絲繩表面潤(rùn)滑脂、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

水利工程一般攔江河或依江河而建，這一特點(diǎn)決定了其開(kāi)發(fā)活動(dòng)對(duì)于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的影響更為直接，施工期的影響尤為凸顯出。目前水利工程中啟閉機(jī)鋼絲繩上使用潤(rùn)滑脂為工業(yè)級(jí)別，工業(yè)級(jí)潤(rùn)滑脂中含有重金屬及致癌物質(zhì)。鋼絲繩上的潤(rùn)滑脂多采用人工涂抹方式進(jìn)行加注，鋼絲繩在工作過(guò)程中，繩體上附著的多余油脂會(huì)掉入水中，造成當(dāng)?shù)睾拖掠嗡h(huán)境污染，給下游居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生危害。

目前，我國(guó)對(duì)飲用水水源污染防治問(wèn)題高度關(guān)注?！吨腥A人民共和國(guó)水污染防治法》、《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》、《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》、《生活飲用水檢驗(yàn)規(guī)范》等法律法規(guī)文件對(duì)飲用水水源保護(hù)區(qū)的管理及水中有害物質(zhì)種類、限值等做出了明確規(guī)定。在水利工程中使用工業(yè)級(jí)潤(rùn)滑脂，將引發(fā)水體污染，不符合相關(guān)法規(guī)及國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。

鋼絲繩表面脂的作用一方面是減少鋼絲繩在使用過(guò)程中股中鋼絲間的摩擦及鋼絲繩與繩輪槽的摩擦，以減小鋼絲繩的磨損；另一方面是保護(hù)鋼絲繩在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中不受腐蝕。水利工程中啟閉機(jī)鋼絲繩暴露于戶外，且長(zhǎng)期與水接觸，這就造成了鋼絲繩工作過(guò)程中高濕、工作溫度隨季節(jié)變化明顯、重負(fù)荷等工況特點(diǎn)。因此，水利工程啟閉機(jī)鋼絲繩上使用的潤(rùn)滑脂應(yīng)具備良好的抗水性、防銹性、抗磨性、低溫性，同時(shí)對(duì)水體無(wú)污染。

通過(guò)文獻(xiàn)及專利查詢，目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)用于水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂的文獻(xiàn)及專利報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，解決了常規(guī)潤(rùn)滑脂帶來(lái)的水體污染問(wèn)題或達(dá)到了抗水性、防銹性、抗磨性和高低溫條件下都具有很好潤(rùn)滑作用的效果。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：85-94％和稠化劑：6-15％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量0.5-20％的防銹劑；

所述基礎(chǔ)油包含食品級(jí)礦物油、合成油或兩者的調(diào)和油，且所述的基礎(chǔ)油100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10-100mm²/s；所述稠化劑由c16-c20的長(zhǎng)鏈脂肪酸、芳香酸和有機(jī)鋁的化合物組成，其摩爾比為1：1-1.7：1-1.2。

進(jìn)一步地，所述c16-c20的長(zhǎng)鏈脂肪酸為硬脂酸、十二羥基硬脂酸或軟脂酸；所述芳香酸為苯甲酸或烷基取代苯甲酸，所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁或三異丙醇三氧鋁。

進(jìn)一步地，所述防銹劑為磺酸鹽、咪唑啉或石油蠟。

其的制備方法，包括以下步驟：

1)將脂肪酸、芳香酸、有機(jī)鋁按比例加入到基礎(chǔ)油中，混合加熱至60-100℃，進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1-2小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100-140℃，加入水恒溫反應(yīng)1-2小時(shí)；水的加入量和有機(jī)鋁的重量比為：1-3：1；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150-180℃，恒溫反應(yīng)0.5-1小時(shí)，繼續(xù)升溫至205-210℃，保溫0.5-1小時(shí)；再降溫至140℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入防銹劑攪拌均勻后，進(jìn)行后處理得成品脂。

本發(fā)明食品級(jí)潤(rùn)滑脂，在水利行業(yè)啟閉機(jī)鋼絲繩防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

在下表1中，給出了目前市場(chǎng)上鋼絲繩所用的工業(yè)潤(rùn)滑脂和根據(jù)本發(fā)明所述的食品級(jí)潤(rùn)滑脂的性能對(duì)比。

表1性能對(duì)比

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明屬于食品級(jí)潤(rùn)滑脂，具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：滿足飲用水行業(yè)衛(wèi)生安全規(guī)范，不會(huì)造成飲用水水源污染；抗水性好，在水中不分解，油花少；防銹性好，能對(duì)鋼絲繩表面進(jìn)行有效防護(hù)；高低溫性能好，工作溫度范圍為-40℃～180℃；抗磨性好，有效減少鋼絲繩在使用過(guò)程中股中鋼絲間的摩擦及鋼絲繩與繩輪槽的摩擦，減小鋼絲繩的磨損。因此，本發(fā)明的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，符合飲用水行業(yè)安全衛(wèi)生要求，在較高安全性高的前提下，能夠滿足水利工程鋼絲繩的潤(rùn)滑性能的需求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水利工程鋼絲繩的高效、安全的潤(rùn)滑作用。

具體實(shí)施方式

實(shí)例1：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：91％和稠化劑：9％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量5％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，且其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸、苯甲酸、異丙醇鋁組成，其摩爾比為1:1.2:1.3；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁；所述防銹劑為磺酸鹽。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸150克，苯甲酸77克加入到2000克食品級(jí)合成油(ν100＝10)中，加熱至60℃，加入異丙醇鋁140克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)加熱至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃恒溫反應(yīng)0.5小時(shí)，繼續(xù)升溫至205℃，保溫0.5小時(shí)；再降溫至140℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入磺酸鹽類防銹劑143克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例2：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：88％和稠化劑：12％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量0.5％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，且其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s；所述稠化劑由十二羥基硬脂酸、苯甲酸、異丙醇鋁組成，其摩爾比為1:1.2:1.3；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁；所述防銹劑為咪唑啉。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將十二羥基硬脂酸150克，苯甲酸77克加入到1165克食品級(jí)合成油(ν100＝10)中，加熱至60℃，加入異丙醇鋁140克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至180℃，恒溫反應(yīng)1小時(shí)，繼續(xù)升溫至210℃，保溫1小時(shí)；再降溫至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入咪唑啉類防銹劑9.5克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例3：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：94％和稠化劑：6％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量5％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)礦物油，且所述的基礎(chǔ)油100℃運(yùn)動(dòng)粘度為40mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸、苯甲酸、異丙醇鋁組成，其摩爾比為1:1.2:1.3；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁；所述防銹劑為磺酸鹽。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸150克，苯甲酸77克加入到3057克食品級(jí)礦物油(ν100＝40)中，加熱至60℃，加入異丙醇鋁140克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃，恒溫反應(yīng)0.8小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至205℃，保溫0.8小時(shí)；再降溫至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入磺酸鹽類防銹劑189克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例4：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：91％和稠化劑：9％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量0.5％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)礦物油，其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s；所述稠化劑由軟脂酸、苯甲酸、異丙醇鋁組成，其摩爾比為1:1.2:1.3；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁；所述防銹劑為咪唑啉。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將軟脂酸150克，苯甲酸77克加入到2000克食品級(jí)礦物油(ν100＝10)中，加熱至60℃，加入異丙醇鋁140克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃，恒溫反應(yīng)0.9小時(shí)，繼續(xù)升溫至206℃，保溫0.6小時(shí)；再將溫度降至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入咪唑啉類防銹劑14克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例5：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：84％和稠化劑：16％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量5％的防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s和40mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸：苯甲酸：三異丙醇三氧鋁組成，其摩爾比為1:1:1.1；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁或三異丙醇三氧鋁；所述防銹劑為磺酸鹽。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸298克，苯甲酸128克加入到450克食品級(jí)合成油(ν100＝10)與1700克食品級(jí)合成油(ν100＝40)的調(diào)和油中，加熱至60℃，加入三異丙醇三氧鋁234克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃，保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至210℃，保溫0.5小時(shí)；快速倒釜降溫，將溫度降至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入磺酸鹽類防銹劑130克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例6：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：84％和稠化劑：16％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量0.5％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，且其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s和40mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸：苯甲酸：三異丙醇三氧鋁組成，其摩爾比為1:1:1.1；所述有機(jī)鋁為三異丙醇三氧鋁；所述防銹劑為咪唑啉。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸298克，苯甲酸128克加入到450克食品級(jí)合成油(ν100＝10)與1700克食品級(jí)合成油(ν100＝40)的調(diào)和油中，加熱至60℃，加入三異丙醇三氧鋁234克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃，保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至210℃，保溫0.5小時(shí)；快速倒釜降溫，將溫度降至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入咪唑啉類防銹劑13克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂；

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例7：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：84％和稠化劑：16％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量10％防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，且其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s和40mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸：苯甲酸：三異丙醇三氧鋁組成，其摩爾比為1:1:1.1；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁或三異丙醇三氧鋁；所述防銹劑為微晶蠟。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸298克，苯甲酸128克加入到450克食品級(jí)合成油(ν100＝10)與1700克食品級(jí)合成油(ν100＝40)的調(diào)和油中，加熱至60℃，加入三異丙醇三氧鋁234克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至150℃，保溫反應(yīng)0.5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至210℃，保溫0.5小時(shí)；快速倒釜降溫，將溫度降至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入防銹劑微晶蠟258克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

實(shí)例8：

一種水利工程鋼絲繩的食品級(jí)潤(rùn)滑脂，由以下百分含量的原料組成：基礎(chǔ)油：84％和稠化劑：16％；外加基礎(chǔ)油和稠化劑總重量20％的防銹劑；

所述基礎(chǔ)油為食品級(jí)合成油，且其100℃運(yùn)動(dòng)粘度為10mm²/s和40mm²/s；所述稠化劑由硬脂酸：對(duì)甲基苯甲酸：三異丙醇三氧鋁組成，其摩爾比為1：1.7：1.2；所述有機(jī)鋁為異丙醇鋁或三異丙醇三氧鋁；所述防銹劑為微晶蠟。

其制備方法，包括如下步驟：

1)將硬脂酸298克，對(duì)甲基苯甲酸128克加入到450克食品級(jí)合成油(ν100＝10)與1700克食品級(jí)合成油(ν100＝40)的調(diào)和油中，加熱至60℃，加入三異丙醇三氧鋁234克，升至80℃，反應(yīng)1小時(shí)；

2)將步驟1)復(fù)合反應(yīng)后的物料繼續(xù)升溫至100℃，加入35克自來(lái)水，恒溫1小時(shí)，繼續(xù)將物料升溫至150℃，保溫30分鐘；

3)將步驟2)的復(fù)合的物料繼續(xù)升溫至180℃恒溫反應(yīng)0.7小時(shí)，繼續(xù)升溫至210℃，保溫1小時(shí)；快速倒釜降溫，將溫度降至100℃以下；

4)向步驟3)所得的物料中加入微晶蠟515克，攪勻后進(jìn)行后處理得成品脂。

本實(shí)施例制得的潤(rùn)滑脂性能見(jiàn)表2。

表2潤(rùn)滑脂的性能對(duì)比

采用本實(shí)施例1、2、3、4、5、6、7和8的潤(rùn)滑脂與現(xiàn)有的工業(yè)潤(rùn)滑脂的性能比較看出：

(1)八個(gè)樣品長(zhǎng)期浸泡于水中，不乳化，幾乎沒(méi)有油層析出，明顯優(yōu)于工業(yè)潤(rùn)滑脂，這與本發(fā)明的潤(rùn)滑脂具有良好的抗水性具有一致性。

(2)八個(gè)樣品防銹性能良好，能適應(yīng)鋼絲繩潮濕的工作環(huán)境，對(duì)鋼絲繩表面進(jìn)行有效防護(hù)。

(3)八個(gè)樣品均具有非常優(yōu)異的高低溫性能，可以滿足全國(guó)各地不同氣候條件下鋼絲繩的潤(rùn)滑。

(4)八個(gè)樣品中通過(guò)生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范和急性毒性試驗(yàn)，區(qū)別于工業(yè)潤(rùn)滑脂，在應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)對(duì)水體造成污染。

本發(fā)明提出的水利工程食品級(jí)鋼絲繩表面潤(rùn)滑脂的制備及應(yīng)用，通過(guò)實(shí)施例子進(jìn)行了詳細(xì)闡述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的組分和方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。