CN110724580B - 一种齿轮油极压抗磨剂组合物及其应用 - Google Patents

一种齿轮油极压抗磨剂组合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种齿轮油极压抗磨剂组合物及其应用，其由如下重量百分数的组分组成：至少一种硫型极压剂10‑90wt％，至少一种磷型极压抗磨剂10‑90wt％，基础油0‑20wt％。本发明的齿轮油极压抗磨剂组合物可用于车辆传动系变速箱及驱动桥润滑油添加剂，具有优异的承载和抗磨性能。

Description

一种齿轮油极压抗磨剂组合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种齿轮油极压抗磨剂组合物及其应用。
背景技术
在传统的润滑理论中，把润滑分为液体润滑和边界润滑。作相对运动的两个金属表面完全被润滑油膜隔开，没有金属的直接接触，这种润滑状态叫做液体润滑；随着载荷的增加，金属表面之间的油膜厚度逐渐减薄，当载荷增至一定程度，连续的油膜被金属表面的峰顶破坏，局部产生金属表面之间的直接接触，这种润滑状态叫做边界润滑。
在边界润滑中，当金属表面只承受中等负荷时，如有一种添加剂能被吸附在金属表面上或与金属表面剧烈磨损，这种添加剂称为抗磨添加剂。当金属表面承受很高负荷时，如有一种添加剂能与金属表面起化学反应生成化学反应膜，起润滑作用，防止金属表面擦伤，甚至熔焊，通常把这种最苛刻的边界润滑叫做极压润滑，而这种添加剂称为极压添加剂。
极压抗磨剂是一种重要的润滑脂添加剂，大部分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的化合物。在一般情况下，氯类、硫类可提高润滑脂的耐负荷能力，防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤；而磷类、有机金属盐类具有较高的抗磨能力，可防止或减少金属表面在中等负荷条件下的磨损。实际应用中，通常将不同种类的极压抗磨剂按一定比例混合使用性能更好。利用一般磷化物具有抗磨性、氯化物与硫化物具有的极压性，使添加剂同时含氯、含磷或含硫化合物，从而既具有极压性，又具有抗磨性。然而，现有技术中的极压抗磨剂的性能仍有待于进一步提升，因此，开发高性能的极压抗磨添加剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种具备优良的极压性和抗磨性的极压抗磨剂组合物。
为了实现本发明目的，本发明提供的一种齿轮油极压抗磨剂组合物，其包括如下重量百分含量的组分：
(a)至少一种硫型极压剂 10～90wt％；
(b)至少一种磷型极压抗磨剂 10～90wt％；
(c)基础油 0～20wt％；
所述硫型极压剂为硫化异丁烯、烷基多硫化物、硫化甲酯中的一种或多种。
优选地，本发明所述基础油为黏度指数为85～95的矿物油；优选I类基础油、Ⅱ类加氢矿物基础油中的一种或多种的混合物。
所述硫型极压剂为硫化异丁烯，其运动粘度(100℃)为5.5-8.0mm2/s，硫含量为40-46％。
所述磷型极压抗磨剂为磷酸酯、硫代磷酸酯及其衍生物中的一种或多种混合物；优选为硫代磷酸复酯胺盐、氨基硫代酯、亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯、硫磷辛基锌盐中的一种或多种。
具体地，所述的极压抗磨剂组合物由以下重量百分含量的组分组成：
硫化异丁烯 10～80wt％；
至少一种磷型极压抗磨剂 30～80wt％；
基础油 余量；
所述磷型极压抗磨剂为硫代磷酸复酯胺盐，或为硫代磷酸复酯胺盐10～40wt％与选自氨基硫代酯、亚磷酸二正丁酯、磷酸三甲酚酯中的一种或多种组成的混合物；
所述基础油为选自I类650、750、350、150BS号基础油、II类加氢6号、150N基础油中的一种或两种。
优选地，所述的极压抗磨剂组合物由以下重量百分含量的组分组成：
硫化异丁烯 30～50wt％；
至少一种磷型极压抗磨剂 30～50wt％；
基础油 余量；
所述磷型极压抗磨剂为硫代磷酸复酯胺盐；
或为硫代磷酸复酯胺盐、氨基硫代酯、亚磷酸二正丁酯和磷酸三甲酚酯四种组成的混合物；其中，硫代磷酸复酯胺盐10～20wt％、氨基硫代酯5～10wt％、亚磷酸二正丁酯5～10wt％、磷酸三甲酚酯10～20wt％；
所述基础油为I类150BS和II类150N基础油的混合物或I类150BS和II类加氢6号基础油的混合物；所述I类150BS和II类150N基础油或I类150BS和II类加氢6号基础油的混合比例为1:3～1:5；
所述硫化异丁烯优选为T321；
所述硫代磷酸复酯胺盐优选为T307、磷酸三甲酚酯优选为T306、亚磷酸二正丁酯优选为T304。
更优选地，所述极压抗磨剂组合物由以下重量百分含量的组分组成：
T321硫化异丁烯 40～50wt％；
硫代磷酸复酯胺盐 30～40wt％；
I类150BS与II类150N基础油 余量；
或：
Figure BDA0001732230980000031
Figure BDA0001732230980000041
更优选的实施方式，所述极压抗磨剂组合物由以下重量百分含量的组分组成：
Figure BDA0001732230980000042
或：
Figure BDA0001732230980000043
其中，所述I类150BS与II类150N基础油或I类150BS与II类加氢6号基础油的混合比例为1:3。
本发明所述齿轮油极压抗磨剂组合物的制备方法，其包括如下步骤：
1)按比例加入基础油，升温至50～60℃进行加热搅拌，维持2～3小时后，将温度降至40～50℃；
2)再按加入量大小的顺序从小到大依次加入极压剂和抗磨剂各组分，搅拌2～3小时，至混合物全部溶解呈透明状态。
进一步地，本发明提供所述极压抗磨剂组合物作为润滑油添加剂的应用。优选地，所述润滑油为工业齿轮油或车辆齿轮用润滑油。
本发明同时提供了一种润滑油，其包含质量百分数为1-3％的所述极压抗磨剂组合物。
本发明的目的是提供高效的齿轮油极压抗磨剂，发明人经过大量实验研究发现，基础油的组成成分和极性等性能对于极压剂和抗磨剂的溶解性以及极压抗磨功能的发挥具有重要作用。由于各类基础油的极性不同，不同类型的基础油对不同类型的添加剂的溶解性差异较大，因此，选择合适的基础油对于添加剂性能的体现至关重要。同时不同种类的极压剂和抗磨剂的抗压抗磨性能不同，且由于物质本身的物理化学性能的差异，不同的极压剂、抗磨剂和基础油混合使用，其性能的发挥相互影响和制约。面对不同种类的基础油、硫型极压剂和磷型抗磨剂，本发明选择对添加剂溶解性较好的特定的I类和II类基础油，与硫化异丁烯和特定组合的磷型抗磨剂配伍使用，通过组合物中的各组分的相互作用，将协同效应最大化，将对抗效应最小化，实现极压抗磨剂组合体系的协调稳定地发挥作用。
本发明的有益效果在于：本发明通过选择特定的硫型极压剂和磷型抗磨剂以及基础油配伍使用，制备的极压抗磨剂组合物具有优良的极压性和抗磨性，可用于工业及车辆齿轮润滑油添加剂中。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的齿轮油极压抗磨剂组合物的具体实施方式、特征及其功效进行详细说明，但不用来限制本发明的范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
齿轮油极压抗磨剂组合物的具体组分见表1，其制备方法如下：
1)按比例加入基础油，升温至50～60℃进行加热搅拌，维持2～3小时后，将温度降至40～50℃；
2)再按加入量大小的顺序从小到大依次加入极压剂和抗磨剂各组分，搅拌2～3小时，至混合物全部溶解呈透明状态。
表1齿轮油极压抗磨剂组合物组分
原料组分，wt％ 组分含量
I类150BS基础油 余量
II类150N基础油 适量
II类加氢6号基础油
硫化异丁烯 45
硫代磷酸复酯胺盐A 30
硫代磷酸复酯胺盐B
磷酸三甲酚酯
氨基硫代酯
亚磷酸正丁酯
其中，I类150BS与II类150N基础油的重量百分含量比例为1:3。
实施例2
齿轮油极压抗磨剂组合物的具体组分见表2，其制备方法同实施例1。
表2齿轮油极压抗磨剂组合物组分
原料组分，wt％ 组分含量
I类150BS基础油 余量
II类150N基础油
II类加氢6号基础油 适量
硫化异丁烯 30
硫代磷酸复酯胺盐A
硫代磷酸复酯胺盐B 20
磷酸三甲酚酯 12
氨基硫代酯 10
亚磷酸正丁酯 8
其中，I类150BS与II类加氢6号基础油的重量百分含量比例为1:3。
实施例3
采用如表3所示的国标规定的实验方法对齿轮油极压抗磨组合物的极压和抗磨性能进行检测，结果如表3所示，从检测结果分析看出，上述两个实施例的极压抗磨剂组合物均能达到某企标标准，本发明提供的齿轮油极压抗磨剂具有优良的极压性和抗磨性，可用于工业及车辆齿轮润滑油添加剂中。
表3齿轮油极压抗磨剂组合物的性能检测
Figure BDA0001732230980000071
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内。当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种齿轮油极压抗磨剂组合物，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：
T321硫化异丁烯 40~50wt％；
硫代磷酸复酯胺盐 30~40wt％；
I类150BS与II类150N基础油 余量；
其中，I类150BS与II类150N基础油的质量比为1:3~1:5；
所述基础油的黏度指数为85~95；
所述硫化异丁烯在100℃的运动粘度为5.5-8.0 mm2/s，硫含量为40-46%。
2.一种齿轮油极压抗磨剂组合物，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：
T321硫化异丁烯 30~40wt％；
硫代磷酸复酯胺盐 15~20wt％；
氨基硫代酯 5~10wt％；
亚磷酸正丁酯 5~10wt％；
磷酸三甲酚酯 10~15wt％；
I类150BS与II类加氢6号基础油 余量；
其中，I类150BS与II类加氢6号基础油的质量比为1:3~1:5；
所述基础油的黏度指数为85~95；
所述硫化异丁烯在100℃的运动粘度为5.5-8.0 mm2/s，硫含量为40-46%。
3.权利要求1或2所述的组合物作为润滑油添加剂的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，所述润滑油为工业齿轮油或车辆齿轮用润滑油。
5.一种润滑油，其包含质量百分数为1-3%的权利要求1或2所述的组合物。
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