CN102417846A

CN102417846A - 合成工业润滑油添加剂组合物

Info

Publication number: CN102417846A
Application number: CN2010102930882A
Authority: CN
Inventors: 伏喜胜; 华秀菱; 糜莉萍
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: CN102417846B

Abstract

本发明提供了一种工业用润滑油添加剂组合物，它包括(A)至少一种抗氧抗磨多功能添加剂；(B)至少一种高温抗氧剂；(C)至少一种含磷抗磨剂；(D)至少一种高温清净剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种摩擦改进剂；(G)至少一种金属钝化剂。该组合物具有不含活性硫、无味、环保、节能、使用寿命长的特点。将上述添加剂组合物按0.5～3.0wt％加入到全合成基础油中，可以制备压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用润滑油。

Description

合成工业润滑油添加剂组合物

(一)技术领域

本发明涉及一种工业用润滑油添加剂组合物，尤其是一种用于压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用润滑油的添加剂组合物，属于润滑油添加剂技术领域。

(二)背景技术

工业用润滑油主要包括压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等，各种工业用润滑油分别使用不同种类的添加剂复配调合而成。不同的工业用润滑油由于使用工况不同，对润滑油的具体性能要求也不相同，使用的添加剂也不尽相同。压缩机油主要用于润滑压缩机的气缸、活塞环(或滑片等)、轴承、增速齿轮、曲柄连杆及曲轴箱润滑***等。压缩机油的性能：合适的粘度；良好的氧化安定性；积炭的倾向性小；良好的抗乳化性、防腐蚀性和抗泡沫性。压缩机油添加剂主要使用抗氧剂、防锈防腐剂、抗磨剂等。液压油是用作液压传动***中的工作介质，具有润滑、冷却和防锈作用。通常由深度精制的石油润滑油基础油或合成润滑油加入抗磨和抗氧剂等石油产品添加剂调制而成。广泛用于机床、矿山工程机械、农业机械、铸锻机械、交通运输机械、航空、航天等方面。轴承油应具有良好的粘温性能、氧化稳定性及分水性能，主要使用抗氧剂、抗磨剂及破乳化剂等。蜗轮涡杆油应具有好的高温热氧化安定性、优良的润滑性能和较高的承载能力、优异的抗腐防锈性、良好的抗乳化性能，极压型蜗轮蜗杆油适用于铜-钢匹配的圆柱型承受重负荷、传动中有振动和冲击的蜗轮蜗杆副，包括该设备的齿轮和直齿圆柱齿轮等部件的润滑，以及在潮湿环境下工作的其它机械设备的润滑。蜗轮涡杆油主要使用极压抗磨剂、摩擦改进剂、防锈防腐剂等。工业齿轮油在高温、高负荷、高压水侵袭的苛刻工作条件下表现出良好的极压、抗磨、抗氧化、抗乳化及抗泡沫等性能，主要使用极压抗磨剂、防锈防腐剂等添加剂。通过国内外专利查询，未发现使用一种工业用添加剂组合物以不同的剂量用于全合成基础油中可以分别制备压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用全合成润滑油相关内容的公开专利及资料，一些国外的产品说明书报道了一些复合添加剂在压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用润滑油的应用情况，大部分用于矿物油中，且价格昂贵，均未有对工业用复合剂的具体组成公开报道。

(三)发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于全合成基础油的工业用润滑油添加剂组合物，该添加剂组合物具有良好的极压抗磨性、热氧化安定性、抗乳性及抗泡性、防锈防腐性。用于全合成基础油中可制备压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等全合成工业用润滑油。

本发明为了实现上述目的，对添加剂组合物中的各种添加剂组分进行精心选择，确保添加剂组合物调制出的润滑油同时具备润滑齿轮和轴承的性质。除了考虑各组分功能添加剂自身的性能和突出的优点外，同时以抗氧化性能、极压抗磨性能、摩擦改进性能、防锈防腐性能、抗乳化性能和抗泡性能为主要目标考察了添加剂组合物中各种添加剂的相互作用关系，努力寻找添加剂之间的协合效应，避免对抗效应，以达到整个体系的平衡与统一。本发明通过使用多功能添加剂，减少了添加剂的种类，避免了对抗效应，提高的产品的内在质量，提供了一种性能优良、经济性好、适用性广的工业用润滑油复合剂。

本发明的工业用润滑油添加剂组合物，产品的硫含量为5.0～10.0wt％，磷含量为2.50～5.00wt％，氮含量为1.50～4.00wt％。具有良好的极压抗磨性、摩擦特性、抗乳性、抗泡性、防锈防腐性及热氧化安定性能，产品以2.0～3.0wt％加剂量调制全合成型工业齿轮油，产品以1.5～2.5wt％加剂量调制全合成抗磨型油膜轴承油，产品以1.0～2.0wt％加剂量调制全合成极压型蜗轮涡杆油，产品以0.5～1.5wt％加剂量调制全合成型抗磨液压油，产品以0.3～1.0wt％加剂量调制全合成型螺杆压缩机油。该产品加剂量低，生产成本低，通用性强、适用范围广，具有很好的经济效益与社会效益。该复合剂组合物调配方便，性能优良，有广阔的推广应用前景。

本发明的工业用润滑油添加剂组合物，它含有：(A)至少一种抗氧抗磨多功能添加剂；(B)至少一种高温抗氧剂；(C)至少一种含磷抗磨剂；(D)至少一种高温清净剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种摩擦改进剂；(G)至少一种金属钝化剂。所说的(A)为二烷基二硫代磷酸锌，或硫代氨基甲酸酯(盐)，或它们的任意组合物，所说的添加剂组合物含(A)组分5.0～20.0wt％；所说的(B)为二烷基二苯胺，或屏蔽酚衍生物，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(B)组分5.0～20.0wt％；所说的(C)为酸性磷酸酯，或中性磷酸酯，或酸性亚磷酸酯，或中性亚磷酸酯，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(C)组分20.0～70.0wt％；所说的(D)为烷基水杨酸盐，或硫化烷基酚盐，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(D)组分2.0～10.0wt％；所说的(E)为烯基丁二酸酯，或脂肪酸酯，或脂肪胺，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(E)组分3.0～15.0wt％；所说的(F)为硼酸酯，或硼化脂肪酸酯，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(F)组分5.0～30.0wt％；所说的(G)为苯骈三氮唑，或苯并噻二唑，或它们任意组合的混合物，所说的添加剂组合物含(G)组分0～5.0wt％。

更进一步，本发明的工业用润滑油复合剂组合物，它含有：(A)至少一种抗氧抗磨多功能添加剂；(B)至少一种高温抗氧剂；(C)至少一种含磷抗磨剂；(D)至少一种高温清净剂；(E)至少一种防锈剂；(F)至少一种摩擦改进剂；(G)至少一种金属钝化剂。

其中所说的(A)组分较适宜的是二正辛基二硫代磷酸锌，或N，N-二正丁基硫代氨基甲酸酯，或N，N-二正丁基硫代氨基甲酸锌，或它们任意组合的混合物，组分(A)在添加剂组合物中的适宜含量为5.0～15.0wt％；

(B)组分较适宜的是二壬基二苯胺，或含屏蔽酚的酯类化合物，或它们任意组合的混合物，组分(B)在添加剂组合物中的适宜含量为5.0～15.0wt％；

(C)组分较适宜的是酸性磷酸十八烷基酯，或中性磷酸三正丁酯，或酸性亚磷酸十二烷基酯，或中性亚磷酸三正丁酯，或它们任意组合的混合物，组分(C)在添加剂组合物中的适宜含量为30.0～70.0wt％；

(D)组分较适宜的是高碱值烷基水杨酸盐，或高碱值硫化烷基酚盐，或它们任意组合的混合物，组分(D)在添加剂组合物中的适宜含量为2.0～8.0wt％；

(E)组分较适宜的是十二烯基丁二酸异辛酯，或油酸三乙醇胺酯，或十二胺，或十八胺，或它们任意组合的混合物，组分(E)在添加剂组合物中的适宜含量为3.0～12.0wt％；

(F)组分较适宜的是硼酸三正丁酯，或硼酸三正辛酯，或硼酸三(十二)烷基酯，或硼酸三(十八)烷基酯，或硼化油酸乙二醇酯，或硼化油酸丙三醇酯，或它们任意组合的混合物，组分(F)在添加剂组合物中的适宜含量为5.0～20.0wt％；

(G)组分较在添加剂组合物中的适宜含量为0～4.0wt％。

使用本发明添加剂组合物调制的全合成型工业齿轮油，硫含量1000～3000ppm，磷含量500～1500ppm，氮含量300～1200ppm；使用添加剂组合物调制的全合成抗磨型油膜轴承油，硫含量750～2500ppm，磷含量375～1250ppm，氮含量225～1000ppm；使用添加剂组合物调制的全合成极压型蜗轮涡杆油，硫含量500～2000ppm，磷含量250～1000ppm，氮含量150～800ppm；使用添加剂组合物调制的全合成型抗磨液压油，硫含量250～1500ppm，磷含量125～750ppm，氮含量75～600ppm；使用添加剂组合物调制的全合成型螺杆压缩机油，硫含量150～1000ppm，磷含量75～500ppm，氮含量45～400ppm。

制法：上述工业用润滑油添加剂组合物的制备方法是：先将按比例所需要的含磷抗磨剂组分(C)和摩擦改进剂组分(F)加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，其次按比例加入所需的抗氧抗磨多功能添加剂组分(A)、高温抗氧剂组分(B)、高温清净剂组分(D)、防锈剂组分(E)、金属钝化剂组分(G)到调合釜中，在60～70℃下，搅拌4小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。

为了筛选添加剂组分和添加剂组合物，本发明在实验室采用了各种试验方法进行模拟评定。其中有润滑油极压性能测定法(四球机法，GB/T3142)，润滑油抗磨性能测定法(四球机法，SH/T0189)。

为了评价添加剂组合物加入基础油后，是否符合各种工业用润滑油的性能要求，进行了石油产品铜片腐蚀试验法(GB/T5906或ASTM D130)，加抑制剂矿物油在水存在下防锈试验法(GB/T11143或ASTM D665B)，石油和合成液水分离性能测定法(GB/T7305或ASTM D1401)，润滑油泡沫特性测定法(GB/T12579或ISO6247)，润滑油极压性能测定法(Timken试验)(GB/T11144)，润滑油承载能力测定法(CL-100)(SH/T0306或ASTMD5182)，润滑油氧化安定性测定法(旋转氧弹法)(SH/T0193或ASTM D2272或ASTM D2112)。

本发明以组合物的抗氧化性能、极压抗磨性能、摩擦改进性能、防锈防腐性能、抗乳化性能和抗泡性能为主要目标，使该组合物具有不含活性硫、无味、环保、节能、使用寿命长的特点，对添加剂组合物中各种添加剂的相互作用关系进行研究，较好地解决了整个体系的极压抗磨性、氧化稳定性以及各种添加剂对整个体系抗氧化性能的影响，使本发明添加剂组合物按0.5～3.0wt％加入到全合成基础油中，可以制备压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用润滑油。调制的全合成工业齿轮油的极压抗磨性能、抗氧化性能、抗泡性能和抗乳化性能优于国外参比油，且性价比优异。

(四)具体实施方式

本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但应明白，下面的实施例不是限制本发明的范围，任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。

实施例1：

添加剂组合物(I)，它包括：10.0wt％二正辛基二硫代磷酸锌(组分A)；10.0wt％二壬基二苯胺(组分B)；70.0wt％酸性亚磷酸十二烷基酯(组分C)；2.0wt％高碱值硫化烷基酚盐(组分D)；3.0wt％十八胺(组分E)；5.0wt％硼化油酸丙三醇酯(组分F)。添加剂组合物(II)，它包括：10.0wt％二正辛基二硫代磷酸锌(组分A)；10.0wt％二壬基二苯胺(组分B)；70.0wt％酸性磷酸十八烷基酯(组分C)；2.0wt％高碱值硫化烷基酚盐(组分D)；3.0wt％十八胺(组分E)；5.0wt％硼化油酸丙三醇酯(组分F)。添加剂组合物(III)，它包括：10.0wt％二正辛基二硫代磷酸锌(组分A)；10.0wt％二壬基二苯胺(组分B)；70.0wt％中性磷酸三正丁酯(组分C)；2.0wt％高碱值硫化烷基酚盐(组分D)；3.0wt％十八胺(组分E)；5.0wt％硼化油酸丙三醇酯(组分F)。添加剂组合物(IV)，它包括：10.0wt％二正辛基二硫代磷酸锌(组分A)；10.0wt％二壬基二苯胺(组分B)；70.0wt％中性亚磷酸三正丁酯(组分C)；2.0wt％高碱值硫化烷基酚盐(组分D)；3.0wt％十八胺(组分E)；5.0wt％硼化油酸丙三醇酯(组分F)。组合物(I)、(II)、(III)、和(IV)均以1.0wt％加入PAO10全合成基础油中，其评定结果列表2中。

表1PAO10全合成基础油性质

表2组合物(I)、(II)(III)、(IV)评价结果

实验结果表明，本发明组合物具有较好的防锈防腐性、极压抗磨性、热氧化安定性、抗乳化性，同时，酸性亚磷酸酯的极压抗磨性能好于中性(亚)磷酸酯，而中性(亚)磷酸酯的抗氧化性能和抗乳化性能优于酸性亚磷酸酯。

实施例2：

添加剂组合物(V)它包括：15.0wt％N，N-二正丁基硫代氨基甲酸酯(组分A)；15.0wt％二壬基二苯胺(组分B)；30.0wt％酸性亚磷酸十二烷基酯(组分C)；4.0wt％高碱值烷基水杨酸盐盐(组分D)；12.0wt％十二烯基丁二酸异辛酯(组分E)；20.0wt％硼酸三(十八)烷基酯(组分F)；4.0wt％苯并噻二唑(组分G)。添加剂组合物(VI)它包括：15.0wt％N，N-二正丁基硫代氨基甲酸酯(组分A)；15.0wt％含屏蔽酚的酯类化合物(组分B)；30.0wt％酸性亚磷酸十二烷基酯(组分C)；4.0wt％高碱值烷基水杨酸盐盐(组分D)；12.0wt％十二烯基丁二酸异辛酯(组分E)；20.0wt％硼酸三(十八)烷基酯(组分F)；4.0wt％苯并噻二唑(组分G)。组合物(V)、(VI)均以2.5wt％加入PAO10全合成基础油中，其评定结果列表3。

表3组合物(V)、(VI)评价结果

实验结果表明，不同结构的无灰抗氧剂对组合物的抗氧化性能具有较大的影响。

实施例3：

添加剂组合物(V)以2.5wt％加入全合成320基础油中，其评定结果列表4。

表4组合物(V)评价结果

实验结果表明，添加剂组合物(V)以2.5wt％加入320全合成基础油中调制的320全合成工业齿轮油的极压抗磨性能、抗氧化性能、抗泡性能和抗乳化性能优于参比油。

Claims

1.一种工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于它含有：

(A)至少一种抗氧抗磨多功能添加剂，为二烷基二硫代磷酸锌，或硫代氨基甲酸酯，或硫代氨基甲酸盐，或它们的任意组合物，组合物含组分(A)5.0～20.0wt％，

(B)至少一种高温抗氧剂，为二烷基二苯胺，或屏蔽酚，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(B)5.0～20.0wt％，

(C)至少一种含磷抗磨剂，为酸性磷酸酯，或中性磷酸酯，或酸性亚磷酸酯，或中性亚磷酸酯，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(C)20.0～70.0wt％，

(D)至少一种高温清净剂，为烷基水杨酸盐，或硫化烷基酚盐，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(D)2.0～10.0wt％，

(E)至少一种防锈剂，为烯基丁二酸酯，或脂肪酸酯，或脂肪胺，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(E)3.0～12.0wt％，

(F)至少一种摩擦改进剂，为硼酸酯，或硼化脂肪酸酯，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(F)5.0～30.0wt％，

(G)至少一种金属钝化剂，为苯骈三氮唑，或苯并噻二唑，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(G)0～5.0wt％。

2.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(A)组分为二正辛基二硫代磷酸锌，或N，N-二正丁基硫代氨基甲酸酯，或N，N-二正丁基硫代氨基甲酸锌，或它们任意组合的混合物。

3.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(B)组分为二壬基二苯胺，或含屏蔽酚的酯类化合物，或它们任意组合的混合物。

4.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(C)组分为酸性磷酸十八烷基酯，或中性磷酸三正丁酯，或酸性亚磷酸十二烷基酯，或中性亚磷酸三正丁酯，或它们任意组合的混合物。

5.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(D)组分为高碱值烷基水杨酸盐，或高碱值硫化烷基酚盐，或它们任意组合的混合物。

6.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(E)组分为十二烯基丁二酸异辛酯，或油酸三乙醇胺酯，或十二胺，或十八胺，或它们任意组合的混合物。

7.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(F)组分为硼酸三正丁酯，或硼酸三正辛酯，或硼酸三(十二)烷基酯，或硼酸三(十八)烷基酯，或硼化油酸乙二醇酯，或硼化油酸丙三醇酯，或它们任意组合的混合物。

8.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(A)组分含量为5.0～15.0wt％。

9.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(B)组分含量为5.0～15.0wt％。

10.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(C)组分含量为30.0～70.0wt％。

11.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(D)组分含量为2.0～8.0wt％。

12.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(F)组分含量为5.0～20.0wt％。

13.根据权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物，其特征在于(G)组分含量为0～4.0wt％。

14.权利要求1所述的工业用润滑油添加剂组合物的应用，其特征在于使用添加剂组合物按0.3～3.0wt％加入全合成基础油中可制备压缩机油、液压油、轴承油、蜗轮涡杆油、工业齿轮油等工业用润滑油。