CN103695131B - 一种合成自动变速箱油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及润滑油领域，特别公开了一种合成自动变速箱油及其制备方法。该合成自动变速箱油，包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包3.21～9.51%、黏度指数改进剂3.0～6.0%、油溶性聚烷撑二醇70～90%，余量为基础油。本发明的有益效果是：组分合理，具有动力传递介质油的性能以及良好的极压抗磨性能、低温流动性能、氧化安定性、清净分散性和防锈性等性能；以油溶性聚烷撑二醇为基础，主要改善了抗氧化性能、摩擦特性、低温性能和清净性能，满足了现代自动变速箱润滑保护的要求，又兼顾了液力变扭器、齿轮机构、液压机构、湿式离合器等要求使用的油品性能。
Description
（一）技术领域
本发明涉及润滑油领域，特别涉及一种合成自动变速箱油及其制备方法。
（二）背景技术
自动变速箱油主要用于轿车和轻型卡车的自动变速***，也可用于大型装载车的变速传动箱、动力转向***、农用机械的分动箱等，它能使汽车自动适应行驶阻力的影响，提高汽车的动力性能，使发动机常时间处于最佳工况，充分利用发动机功率，有利于消除排气污染，而且启动无冲击、变速时振动小，人们乘坐时感觉舒适平稳。随着自动变速器制造业的发展，用于润滑、冷却、动力传递、液压控制、传动装置保护及有助于平滑变速的自动变速箱油，无论在极压抗磨性能、低温流动性能、氧化安定性方面，还是在清净分散性和防锈性方面，均已不能满足现代自动变速箱润滑保护的要求。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种组分合理、极压抗磨性能、低温流动性能、氧化安定性、清净分散性和防锈性好的合成自动变速箱油及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种合成自动变速箱油，包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包3.21～9.51%、黏度指数改进剂3.0～6.0%、油溶性聚烷撑二醇70～90%，余量为基础油。
所述复合添加剂包包括清净分散剂2.0～6.0%、抗氧剂0.5～1.0%、金属减活剂0.01～0.2%，还包括抗磨剂0.5～1.5%、摩擦改进剂0.2～0.8%、抗泡剂0.0001～0.01%中的一种或几种。
所述清净分散剂为有灰清净分散剂或无灰清净分散剂，能抑制和减少因为氧化生成的油泥、漆膜等物质；所述抗氧剂为无灰芳香胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂，抗氧化能力强，能抑制润滑油的氧化，减少沉淀、漆膜和油泥的生成，从而抑制润滑油黏度的增长；所述金属减活剂为有机杂环化合物，能避免金属离子对润滑油的自动氧化的催化加速作用，阻碍金属的催化效应。
所述抗磨剂为有机硫化物极压抗磨剂或有机磷化物极压抗磨剂，在金属表面承受能力负荷的条件下，起到防止滑动的金属表面的磨损、擦伤甚至烧结的作用。
所述摩擦改进剂为有机钼、有机硫或含磷摩擦改进剂，使合成自动变速箱油具有适当的油性，保证有相匹配的静摩擦系数和动摩擦系数。
所述抗泡剂为有机硅抗泡剂或复合型抗泡剂，以高度分散的胶体微粒形态吸附在泡沫的膜上，通过降低表面张力、扩张等方式，使膜变薄直至破裂，达到消泡的目的，能抑制狭小油路里高速循环时起泡，保证油压稳定和防止烧结。
所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯与双烯共聚物，能增加油品黏度，提高黏度指数，低温启动性好，降低磨损。
传统的聚醚基础油，是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷和四氢呋喃等为原料，在催化剂作用下，开环均聚或共聚制得的线型聚合物。本发明所述的油溶性聚烷撑二醇不是传统的环氧乙烷（EO）和环氧丙烷（PO）均聚共聚聚合物，而是通过嵌段聚合、无规共聚、反向嵌段制得的油溶性聚合物，具有以下优点：黏度等级广泛，黏度指数高，高低温性能优异，油膜强度高，还具有出色的沉积控制和设备清洁性，不水解，使用安全，并在弹性体相容性、吸湿性等方面有突出表现，尤其通过烷氧基化化学技术，改善了传统聚醚基础油与其它基础油相溶性差的难题。油溶性聚烷撑二醇还具有高生物降解率，是一种优质的环保型基础油。
所述基础油为合成烃基础油或合成酯基础油，与油溶性聚烷撑二醇复配使用。
该合成自动变速箱油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
本发明合成自动变速箱油及其制备方法的有益效果是：组分合理，具有动力传递介质油的性能以及良好的极压抗磨性能、低温流动性能、氧化安定性、清净分散性和防锈性等性能；以油溶性聚烷撑二醇为基础，主要改善了抗氧化性能、摩擦特性、低温性能和清净性能，满足了现代自动变速箱润滑保护的要求，又兼顾了液力变扭器、齿轮机构、液压机构、湿式离合器等要求使用的油品性能。
（四）具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于此，实施例中的制备方法均为常规制备方法，不再详述。
实施例1：（以100千克计，以下同）
该复合添加剂包，其中含氮0.09%、钙0.03%、硫0.4%、磷1.02%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温60℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.2MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
实施例2：
该复合添加剂包，其中含氮1.09%、硫0.64%、硼0.06%、磷0.19%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温55℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温55℃条件下继续机械搅拌1.5h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.15MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
实施例3：
该复合添加剂包，其中含氮0.12%、钙4.6%、锌1.2%、磷1.02%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温50℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物），恒温50℃条件下继续机械搅拌1h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.1MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
实施例4：
该复合添加剂包，其中含氮1.14%、钙0.83%、硫6.47%、磷2.32%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成烃基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温55℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温55℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.15MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
实施例5：
该复合添加剂包，其中含氮3.39%、硫0.94%、硼0.76%、磷2.65%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成烃基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（氢化苯乙烯异戊二烯共聚物），恒温60℃条件下继续机械搅拌1.5h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.2MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
实施例6：
该复合添加剂包，其中含氮0.09%、钙0.03%、硫0.4%、磷1.02%。
该合成自动变速箱油的制备方法，采用如下步骤：
（1）将上述重量的油溶性聚烷撑二醇和合成酯基础油用齿轮泵泵入调和釡中，加热搅拌，恒温60℃下混合均匀得混合油A；
（2）向步骤（1）制得的混合油A中加入上述重量的复合添加剂包、黏度指数改进剂（聚甲基丙烯酸酯），恒温60℃条件下继续机械搅拌2h，制得混合油B；
（3）将步骤（2）制得的混合油B进行过滤，在0.2MPa压力下，经过有过滤袋装置的过滤器过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
与常规自动变速箱油相比，本发明合成自动变速箱油具有以下优点：
a）倾点（实验方法ASTM D97），本发明合成自动变速箱油的倾点比常规自动变速箱油低20～30℃，更适应极端低温应用环境；
b）黏度指数（实验方法ASTM D2270），本发明合成自动变速箱油能提高15～30，黏温性能更好，高温黏度下降率降低15～30%，高温油膜保持性更好；
c）布氏黏度（实验方法ASTM D2983），本发明合成自动变速箱油在-40℃时的布氏黏度在10000mPa.s以下，低温时也能操作自如；
d）沉积控制和清净性能（实验方法ASTM D2893B），本发明合成自动变速箱油极少产生沉积，酸值变化和黏度变化小，具有明显的清净性能；
e）水解安定性(实验方法ASTM D2619)，本发明合成自动变速箱油在保留其它IV类和V类合成变速箱油性能的同时，改进了水解安定性，尤其同合成酯类自动变速箱油相比，水解安定性提高30～70%；
f）抗腐蚀性（实验方法ASTM665A/665B），本发明合成自动变速箱油基本没有腐蚀出现，提供更好的抗腐蚀性能；
g）空气释放性（实验方法ASTM D3427），本发明合成自动变速箱油的空气释放值比传统变速箱油低70～80%，可大大降低油品对齿轮设备的气穴腐蚀，减缓油品老化，延长油品使用寿命；
h）密封材料溶胀性（实验方法ASTM D2240），本发明合成自动变速箱油比合成酯、合成烃自动变速箱油能提高50～90%，与密封材料适应性良好；
i）超长使用周期，本发明合成自动变速箱油的换油周期是常规自动变速箱油的1～5倍。
Claims (2)
1.一种合成自动变速箱油，其特征是：由如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包4.3001～6.36％、黏度指数改进剂4.5～5.5％、油溶性聚烷撑二醇75～80％，余量为基础油；所述复合添加剂包包括清净分散剂2.92～4.4％、抗氧剂0.5～0.7％、金属减活剂0.155～0.18％，还包括抗磨剂0.7～1.1％和抗泡剂0.0001～0.005％；所述清净分散剂为丁二酰亚胺；所述抗氧剂为液体高分子量酚类抗氧剂；所述金属减活剂为液体苯***衍生物；所述抗磨剂为三苯基硫代磷酸酯；所述抗泡剂为有机硅抗泡剂；所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯；所述基础油为合成酯基础油；所述油溶性聚烷撑二醇为通过无规共聚、反向嵌段制得的油溶性聚合物。
2.一种如权利要求1所述的合成自动变速箱油的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将油溶性聚烷撑二醇和基础油混合，加热搅拌，恒温50～60℃下混合均匀得混合油A；
(2)向步骤(1)制得的混合油A中加入复合添加剂包、黏度指数改进剂，恒温50～60℃条件下继续搅拌1～2h，制得混合油B；
(3)将步骤(2)制得的混合油B在0.1MPa～0.2MPa压力下进行过滤，即得清亮透明的合成自动变速箱油。
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