CN102417848A

CN102417848A - 节能型车辆齿轮润滑油组合物

Info

Publication number: CN102417848A
Application number: CN2010102930331A
Authority: CN
Inventors: 伏喜胜; 糜莉萍; 华秀菱
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明提供了一种节能型车辆齿轮润滑油组合物，它包括(A)至少一种高粘度指数深精制矿物油，或聚烯烃合成油，或酯类合成油，或以上组分的任意组合物；(B)至少一种粘度指数改进剂；(C)至少一种降凝剂；(D)至少一种含硫的极压添加剂；(E)至少一种含磷的抗磨添加剂；(F)至少一种金属减活添加剂；(G)至少一种防锈添加剂；(H)至少一种节能减摩剂。上述润滑油组合物具有优良的节能减摩性能，通过FZG齿轮传动效率试验评价，与市售车辆齿轮油相比可以提高传动效率5-15％。

Description

节能型车辆齿轮润滑油组合物

(一)技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，尤其是一种用于车辆齿轮传动***所用节能型润滑油组合物，属于齿轮润滑油及润滑油添加剂技术领域。

(二)背景技术

近年来随着社会生产规模的扩大和世界范围的石油短缺以及燃料价格的上涨，能源危机日趋严重，节能和环保已成为世界范围内关注的主题之一。选用节能型润滑油可以取得了显著的节能效果，使车辆变速器、驱动桥齿轮处于既有弹性流体动力润滑又有边界润滑的混合润滑状态，从而达到节能降耗的目的。

车辆齿轮油用于各种车辆的传动部位，减少摩擦磨损，提高传动效率。添加节能减摩添加剂跨度较大的多级齿轮油具有优良的低温性能和适宜的高温性能，既能起到能量传递介质及润滑介质的双重作用，同时又减少低温变速的操作力，降低启动负荷，改进燃料经济性，并具有较长的使用寿命。同时它还具有良好的热氧化安定性、高温耐久性、部件清净性的性能特点并且具有较好的节能效果。

车辆齿轮油的节能效果与其所使用的基础油和添加剂密切相关。现有技术公开的车辆齿轮油产品节能效果不明显。

(三)发明内容

本发明的目的是：提供一种节能型车辆齿轮润滑油组合物，用于车辆的传动***可以提高齿轮传动效率，达到节能降耗的目的。

本发明为实现上述目的，对润滑油组合物中的各基础油组分、添加剂组分进行精心选择，并对各组分油、各组分功能添加剂以及基础油与添加剂间的相互作用关系进行了全面***的研究，同时把润滑油组合物的节能减摩性能、高低温性能、极压抗磨性能、防锈防腐性能、热氧化稳定性能、抗磨耐久性能及密封适应性能作为研究的重点，以期达到本发明的润滑油组合物满足车辆传动***的润滑，具有明显的节能效果。

本发明的节能型车辆齿轮润滑油组合物，它含有：(A)至少一种高粘度指数深精制矿物油，或聚烯烃合成油，或酯类合成油，或以上组分的任意组合物；和(B)至少一种粘度指数改进剂；(C)至少一种降凝剂；(D)至少一种含硫的极压添加剂；(E)至少一种含磷的抗磨添加剂；(F)至少一种金属减活添加剂；(G)至少一种防锈添加剂；(H)至少一种节能减摩剂。所说的(A)为高粘度指数深精制矿物油，或聚烯烃合成油，或酯类合成油，或以上组分的任意组合物，所说的润滑油组合物含(A)组分70～85wt％；所说的(B)为聚甲基丙烯酸酯，或低分子量聚异丁烯，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(B)组分5～20wt％；所说的(C)为聚甲基丙烯酸酯，或聚a-烯烃，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(C)组分0.1～2.0wt％；所说的(D)为硫化异丁烯，或烷基多硫化物，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(D)组分1.0～5.0wt％；所说的(E)为硫代磷酸酯或其胺盐，磷酸酯或其胺盐，亚磷酸酯或其胺盐，膦酸酯或其胺盐，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(E)组分0.1～2.0wt％；所说的(F)为苯骈三氮唑，或二烷基二硫代磷酸盐，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(F)组分0.01～1.0wt％；所说的(G)为脂肪酸酰胺，或丁二酰亚胺及其硼化物，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(G)组分0.01～1.00wt％；所说的(H)为硼化的脂肪酸酯，或烷基水杨酸盐，或有机钼盐，或它们任意组合的混合物，所说的润滑油组合物含(H)组分0.01～2.0wt％。

更进一步，本发明的节能型车辆齿轮润滑油组合物，它含有：(A)至少一种高粘度指数深精制矿物油，或聚烯烃合成油，或酯类合成油，或以上组分的任意组合物；和(B)至少一种粘度指数改进剂；(C)至少一种降凝剂；(D)至少一种含硫的极压添加剂；(E)至少一种含磷的抗磨添加剂；(F)至少一种金属减活添加剂；(G)至少一种防锈添加剂；(H)至少一种节能减摩剂。

其中所说的(A)是异构脱蜡加氢基础油，或聚a-烯烃合成油，或双酯类合成油，或多元醇酯合成油，或以上组分的任意组合物，所说的润滑油组合物，含(A)组分的适宜含量为70～85wt％；

(B)组分较适宜的是分子量500～5000的聚甲基丙烯酸酯，或分子量800～2000的聚异丁烯，或它们任意组合的混合物，组分(B)在润滑油组合物中的适宜含量为8～20wt％；

(C)组分较适宜的是聚甲基丙烯酸酯，或聚a-烯烃，或它们任意组合的混合物，组分(C)在润滑油组合物中的适宜含量为0.1～1.5wt％；

(D)组分较适宜的是硫化异丁烯，或叔丁基多硫化物，或它们任意组合的混合物，组分(D)在润滑油组合物中的适宜含量为1.0～4.5wt％；

(E)组分较适宜的是硫代磷酸酯胺盐，或烷基硫代磷酸酯，或磷酸酯胺盐，或长链的亚磷酸酯，或间二膦酸酯胺盐，或间二磷酸酯，或它们任意组合的混合物，组分(E)在润滑油组合物中的适宜含量为0.2～2.0wt％；

(F)组分较适宜的是苯骈三氮唑，或二烷基二硫代磷酸盐，或它们任意组合的混合物，组分(F)在润滑油组合物中的适宜含量为0.1～1.0wt％；

(G)组分较适宜的是油酸酰胺，或硼化丁二酰亚胺，或它们任意组合的混合物，组分(F)在润滑油组合物中的适宜含量为0.1～1.0wt％；

(H)组分较适宜的是硼化的脂肪酸酯，或烷基水杨酸盐，或有机钼盐，或它们任意组合的混合物，组分(H)在润滑油组合物中的适宜含量为0.1～1.5wt％。

制法：上述节能型车辆齿轮润滑油组合物的制备方法是：先将按比例所需量的组分油(A)加入带搅拌器的不锈钢调合釜内，其次将按比例所需量的粘度指数改进剂(B)、降凝剂(C)加入到调合釜中，升温至70～80℃下搅拌2小时后，降温至50～60℃下加入含硫的极压添加剂(D)、含磷的抗磨添加剂(E)、金属减活添加剂(F)、防锈添加剂(G)、节能减摩剂(H)，50～60℃下继续搅拌4小时，至混合物均匀透明。

本发明调配的车辆齿轮油组合物，产品的硫含量为10000～25000ppm(质量)，磷含量为300～1200ppm(质量)，氮含量为100～1000ppm(质量)，具有优良的节能减摩性能、高低温性能、极压抗磨性能、防锈防腐性能、热氧化稳定性能、抗磨耐久性能及密封适应性能，产品满足SAE 75W/90粘度级别要求，通过了CRC L-42、L-37、L-33、L-60、L-60-1全尺寸齿轮台架、卡车及公共汽车手动变速箱循环台架及小轿车手动变速箱循环台架，可满足车辆传动***的润滑，同时提高车辆齿轮油的FZG齿轮传动效率，具有明显的节能效果，与市售车辆齿轮油相比可以提高传动效率5-15％。该产品生产成本低，应用范围广，可满足各种车辆的传动***润滑，达到节能减摩的目的，具有很好的经济效益与社会效益。该润滑油组合物调配方便，性能优良，有广阔的推广应用前景。

为了筛选基础油组分、添加剂组分和润滑油组合物，本发明在实验室采用了FZG齿轮传动效率试验。在装有扭矩传感器的国产CL-100齿轮机上进行试验。试验转速选为1450r/min，试验负荷选为零级和6级，即在零负荷(0N·m)条件下，测量20℃和44℃温度条件下的扭矩损失值，在6级负荷(135N·m)条件下测量20℃和44℃温度条件下的扭矩损失值，然后计算这4个点的平均扭矩损失值，再依据公式计算出传动效率。试验评价的目标物主要是齿轮装置运行过程中搅动润滑油而造成的能量消耗和啮合齿面摩擦造成的功率损失。

W_{S} = \frac{67.5 - S}{67.5} \times 100

式中：W_S——传动效率，％；

S——平均扭矩损失值，N.m。

(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：

润滑油组合物(I)，它包括：70.5wt％的大庆加氢异构脱蜡基础油5号油(组分A)；20.0wt％的聚甲基丙烯酸酯(组分B)；0.5wt％聚a-烯烃(组分C)；4.5wt％的硫化异丁烯(组分D)；1.0wt％的酸性亚磷酸十二烷基酯(组分E)；1.0wt％的二烷基二硫代磷酸锌(组分F)；1.0wt％的硼化丁二酰亚胺(组分G)；1.5wt％的硼化油酸甘油酯(组分H)。润滑油组合物(II)除组分(A)70.5wt％的大庆加氢异构脱蜡基础油5号油被70.5wt％的聚a-烯烃合成油PAO-4替代外，其余均同组合物(I)。润滑油组合物(III)除组分(A)70.5wt％的大庆加氢异构脱蜡基础油5号油被70.5wt％的双酯合成油替代外，其余均同组合物(I)。润滑油组合物(IV)除组分(A)70.5wt％的大庆加氢异构脱蜡基础油5号油被70.5wt％的多元醇酯合成油替代外，其余均同组合物(I)。组合物(I)、(II)、(III)、(IV)的主要性质、性能表1中。

表1组合物主要性质、性能

从表中可以看出：(1)酯类合成油的低温性能优于聚a-烯烃合成油，合成油的低温性能优于深精制的矿物油；(2)聚a-烯烃合成油、深精制的矿物油的节能减摩性能优于酯类合成油。

实施例2：

润滑油组合物(V)，它包括：85.0wt％的大庆加氢异构脱蜡基础油5号油(组分A)；8.0wt％的聚异丁烯(组分B)；1.5wt％聚甲基丙烯酸酯(组分C)；4.0wt％的叔丁基三硫化物(组分D)；0.8wt％的间二膦酸异辛酯(组分E)；0.1wt％的苯骈三氮唑(组分F)；0.1wt％的油酸二羟乙基酰胺(组分G)；0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯(组分H)。润滑油组合物(VI)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的高碱值烷基水杨酸盐替代外，其余均同组合物(V)。润滑油组合物(VII)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的高碱值硫化烷基酚盐替代外，其余均同组合物(V)。润滑油组合物(VIII)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的高碱值烷基磺酸盐替代外，其余均同组合物(V)。润滑油组合物(IX)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的二烷基二硫代磷氧钼替代外，其余均同组合物(V)。润滑油组合物(X)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的二烷基二硫代氨基甲酸钼替代外，其余均同组合物(V)。润滑油组合物(XI)除组分(H)0.5wt％的硼化油酸乙二醇酯被0.5wt％的有机钼胺化合物替代外，其余均同组合物(V)。组合物(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)、(XI)的节能试验结果列表2中。

表2组合物节能试验结果

表2结果表明，使用不同的节能减摩剂可以明显提高车辆齿轮油的FZG齿轮传动效率，与市售车辆齿轮油相比可以提高传动效率5-15％；在以上节能减摩剂中，硼化的油酸乙二醇酯、高碱值烷基水杨酸盐、二烷基二硫代磷氧钼的减摩节能效果最为突出。

实施例3：

添加剂组合物(XII)，它包括：72.8wt％的聚a-烯烃合成油PAO4(组分A)；20.0wt％的聚甲基丙烯酸酯(组分B)；0.1wt％聚a-烯烃(组分C)；3.5wt％的硫化异丁烯(组分D)；0.7wt％的二烷基三硫代磷酸酯和0.7％酸性磷酸酯十八胺盐(组分E)；0.2wt％的苯骈三氮唑(组分F)；0.5wt％的硼化的丁二酰亚胺(组分G)；1.5wt％的硼化油酸甘油酯(组分H)。组合物(XII)的评价结果列表3中。

表3组合物(XII)评价结果

实验结果表明，润滑油组合物(XII)不仅通过了L-42、L-37、L-33、L-60四个齿轮台架，达到了GB 13895-92(API GL-5)规格指标，而且还通过了与密封材料的适应性试验、FZG齿轮机试验、L-60-1台架、Mack循环台架及小轿车手动变速箱循环台架，可完全满足车辆传动***的润滑，与市售车辆齿轮油相比可以提高传动效率15％，具有明显的节能效果。

Claims

1.一种节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于它含有：

(A)至少一种高粘度指数深精制矿物油，或聚烯烃合成油，或酯类合成油，或以上组分的任意组合物，组合物含组分(A)70～85wt％，

(B)至少一种粘度指数改进剂，为聚甲基丙烯酸酯，或低分子量聚异丁烯，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(B)5～20wt％，

(C)至少一种降凝剂，为聚甲基丙烯酸酯，或聚a-烯烃，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(C)0.1～2.0wt％，

(D)至少一种含硫极压添加剂，为硫化异丁烯，或烷基多硫化物，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(D)1.0～5.0wt％，

(E)至少一种含磷抗磨添加剂，为硫代磷酸酯，或硫代磷酸酯胺盐，或磷酸酯，或磷酸酯胺盐，或亚磷酸酯，或亚磷酸酯胺盐，或膦酸酯，或膦酸酯胺盐，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(E)0.1～2.0wt％，

(F)至少一种金属减活添加剂，为苯骈三氮唑，或二烷基二硫代磷酸盐，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(F)0.01～1.0wt％，

(G)至少一种防锈添加剂，为脂肪酸酰胺，或丁二酰亚胺及其硼化物，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(G)0.01～1.0wt％，

(H)至少一种节能减摩剂，为硼化的脂肪酸酯，或烷基水杨酸盐，或有机钼盐，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(H)0.10～2.0wt％。

2.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(A)组分为异构脱蜡加氢基础油，或聚a-烯烃合成油，或双酯类合成油，或多元醇酯合成油，或以上组分的任意组合物。

3.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(B)组分为分子量500～5000的聚甲基丙烯酸酯，或分子量800～2000的聚异丁烯，或它们任意组合的混合物。

4.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(D)组分为硫化异丁烯，或叔丁基多硫化物，或它们任意组合的混合物，适宜含量为1.0～4.5wt％。

5.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(E)组分为硫代磷酸酯胺盐，或烷基硫代磷酸酯，或磷酸酯胺盐，或长链亚磷酸酯，或间二膦酸酯胺盐，或间二磷酸酯，或它们任意组合的混合物。

6.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(G)组分为油酸酰胺，或硼化丁二酰亚胺，或它们任意组合的混合物，适宜含量为0.1～1.0wt％。

7.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(B)组分含量为8～20wt％。

8.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(C)组分含量为0.1～1.5wt％。

9.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(D)组分含量为1.0～4.5wt％。

10.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(E)组分含量为0.2～2.0wt％。

11.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(F)组分含量为0.1～1.0wt％。

12.根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(G)组分含量为0.1～1.0wt％。

根据权利要求1所述的节能型车辆齿轮润滑油组合物，其特征在于(H)组分含量为0.1～1.5wt％。