CN101107346A - 脲基润滑脂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种脲基润滑脂组合物，其包括：(a)二脲化合物作为增稠剂，所述二脲化合物是平均分子量范围为600－700的烷基二脲化合物，其中全部烷基的25－60mol％是不饱和组分，和构成原材料的伯胺的总胺值范围为250－350；(b)含有一种或多种倾点为小于或等于－40℃的合成烃油作为其主要组分的基油，其中该基油在－40℃下的运动粘度为小于或等于6000mm2/s；和(c)含油溶性有机钼络合物、油溶性有机二硫代氨基甲酸锌化合物、油溶性有机二硫代磷酸锌化合物和无机硫化合物的混合物作为添加剂；和其中使用所述润滑脂组合物作为润滑剂的滚柱轴承和电力转向装置。

Description

脲基润滑脂组合物
技术领域
本发明涉及脲基润滑脂组合物和其中使用所述脲基润滑脂组合物作为润滑剂的滚柱轴承与电力转向装置。
背景技术
近年来，脲润滑脂已用于许多领域，这是因为与其中锂皂用作增稠剂的通常目的的锂皂润滑脂相比，它们具有高的滴点，具有优良的热稳定性和优良的耐磨性以及润滑性能。
在车辆工业中，其中利用脲润滑脂的优越性能的情况逐渐增加，这是因为针对各种车辆部件(其中包括CVJ(恒速接头))的耐热性、耐磨性和摩擦性能要求更高的数值。但由于在汽车技术中惊人的进步和对于每一单独的车辆组件所要求的数值逐年增加，因此不能简单地维持现状。
具体地，在汽车电力转向装置中的技术革新是明显的，因此这些最初只在一些太阳能汽车和光能汽车中使用的装置现在已经非常广泛地安装在小到中型客车内。这是一个急剧增长的领域，其中安装的这种装置的数量几乎每年翻番。
目前，主流汽车动力转向装置是液压型。但在采用这种液压动力转向装置的情况下，必需考虑因使用液压油(动力转向流体)导致的环境问题。当安装这种液压动力转向装置时，存在发动机动力的相关损失，这是因为产生油压所需要的液压泵由发动机的动力驱动并且是连续驱动的(即使转向轮不操作时也是如此)。因此，这是引起燃料消耗劣化的因素。
相反，在电力转向装置中，电动机用作助力电源。通过控制单元，只有在需要助力时才可驱动电动机。而且，由于电动机的驱动利用汽车运行时产生的电，因此发动机的功率损失非常小。因此，存在明显的燃料节约效果，和与液压动力转向装置相比，能耗大大下降。
但由于目前的电力转向装置产生的功率输出仍然低于液压动力转向装置，因此重要的是不仅要增加电动机的功率，而且要通过尽可能降低各组成部件之间的摩擦从而在最大程度上降低电动机上的负载。
此外，特别是在寒冷的地区，电力转向装置的低温启动性能是重要的因素。在液压动力转向装置中，当发动机预热时，与发动机直接相连的液压泵具有预热转向装置的每一部件的作用，其中液压油充当传热介质。因此，对于在这种装置中使用的润滑剂来说，正常的低温特征是令人满意的。但在电力转向装置的情况下，没有来自发动机的直接热源，转向装置不能迅速预热。
因此，重要的是用于电力转向装置中的部件的润滑脂应当显示出稳定的低摩擦扭矩性能。
此外，由于全世界都在使用车辆，因此考虑约-40℃的极其寒冷条件而设计和制造的电力转向装置也可能面临在大于或等于100℃温度下的常规使用(源于发动机空间内的热辐射和路面辐射的热量)。
因此，需要具有与车辆寿命相应的长寿润滑脂，所述润滑脂在从低温到高温的宽温度范围内提供稳定的低扭矩性能，且利用所述润滑脂不会出现因高温下粘度下降导致的油膜破裂。
电力转向装置广义地分为三类：(i)杆(column)助力的电力转向装置，(ii)齿轮助力的电力转向装置，和(iii)齿条助力的电力转向装置。
在杆助力的电力转向装置和齿轮助力的电力转向装置中的减速器通常由金属蜗轮和树脂蜗轮制成，动力经这些蜗轮由电动机传输至助力系统而实现助力。在蜗轮接触区域内，在树脂和金属之间产生滑动摩擦，因此将润滑剂施用于这些位置。
日本特开说明书2001-64665、2002-308125、2002-363589、2002-363590、2002-371290和2003-3185是涉及现有技术的杆和齿轮电力转向装置所使用的润滑剂的参考文献。
日本特开说明书2001-64665描述了汽车转向润滑脂组合物，其含有：(a)增稠剂，(b)倾点小于或等于40℃的基油，(c)有机钼化合物，(d)三聚氰胺异氰脲酸酯，(e)聚四氟乙烯和(f)二硫化钼。所述参考文献公开了汽车转向润滑脂组合物在齿轮例如特别是齿条和齿轮部件或者齿轮助力的电力转向的准双曲面齿轮的啮合区域内显示出合适的润滑性能。但这些润滑脂组合物完全不同于本发明的润滑脂组合物。
日本特开说明书2002-308125描述了一种电力转向装置，它使用润滑脂作为润滑剂，所述润滑脂在高温下具有改进的润滑耐久性，同时在低温下维持低的启动旋转扭矩。所述参考文献述及在所述润滑脂内，基油是合成烃油，增稠剂选自锂基络合物皂或脲化合物，和润滑提高剂选自固体润滑剂或油。所述参考文献公开了电力转向装置具有产生转向助推力的电动机和通过与电动机的旋转轴相连的齿轮机构降低旋转速度的减速装置，其中所述齿轮机构的至少一个减速齿轮由合成树脂制成，和该合成树脂齿轮通过润滑脂来润滑。但尽管在涉及所述润滑脂组合物的权利要求中提到了脲增稠剂，但没有公开其具体组成和效果的任何信息。
日本特开说明书2002-363589描述了一种润滑脂组合物，它含有基油和增稠剂，其中氟化树脂粉末共混到基油内。所述参考文献表明可在电力转向装置的减速器和类似部件中使用所述润滑脂组合物。
日本特开说明书2002-363590描述了一种润滑脂组合物，它含有基油和增稠剂，其中硬脂酸锂和羟基硬脂酸锂一起使用，其中表明在电力转向装置的减速器和类似部件中可以使用所述润滑脂组合物。
关于日本特开说明书2002-363589和2002-363590中描述的电力转向装置的减速器及其具体的润滑区域，公开了例如使用由合成树脂如聚酰胺树脂制备的蜗轮的减速器，且润滑脂组合物降低合成蜗轮和金属蜗杆二者的滑动部件(摩擦表面)润滑区域内的摩擦的作用是重要的。但所述参考文献中的润滑脂组合物完全不同于本发明的润滑脂组合物。
日本特开说明书2002-371290描述了一种树脂润滑脂组合物，它含有增稠剂和基油，且其中掺入褐煤蜡。所述参考文献公开了电力转向装置的减速器及其特定的润滑部件是树脂(聚酰胺)蜗轮传动装置和钢制蜗轮减速器机构部件。但尽管在涉及所述润滑脂组合物的权利要求中提到了脲增稠剂，但要注意所述褐煤蜡是作为基本组分描述的，和该润滑脂组合物是树脂润滑组合物。因此，所述参考文献中的润滑脂组合物完全不同于本发明的润滑脂组合物。
日本特开说明书2003-3185描述了一种润滑树脂组合物，它含有基油和增稠剂，其中掺入聚环氧乙烷蜡。所述参考文献表明所述润滑树脂组合物用于电力转向装置的减速器和类似部件中。电力转向装置的减速器及其特定的润滑部件是减速器的摩擦表面，包括合成树脂蜗轮和金属蜗杆。但所述树脂润滑组合物完全不同于本发明的润滑脂组合物。
在本发明中涉及的电力转向装置可方便地为日本特开说明书2003-335249的附图中的装置。也就是说，所述装置可方便地为齿条和齿轮电力转向装置，包括滚珠螺杆机构37和滚柱轴承33和34(其中所述编号与在所述参考文献中描述的装置编号相关)，和其中通过与齿条杆相连的滚珠螺杆沿轴向进行助力。由于这一滚珠螺杆机构类似在机床上安装的滚珠螺杆机构，因此，在这些部件上早期使用的润滑脂是在这些机床内常用的锂基润滑脂。
此外，在日本特开说明书2003-335249中公开的齿条助力的电力转向装置具有与齿条杆同轴设置的电动机。但还存在其中电动机不是与齿条杆同轴而是与之平行设置的装置(例如日本特开说明书2004-114972中所述的)，和其中设置电动机和齿条杆以便插入所述杆中心的装置(例如日本特开说明书2004-122858中所述的)。在这些装置中，电动机和滚珠螺杆机构(滚珠螺杆螺母)通过传动装置如齿轮机构或皮带相连。
在前述电力转向装置中的“滚柱轴承”主要是单排或双排深槽滚珠轴承(例如日本特开说明书2004-144118中所述的)。
但随着汽车上日益增长的安装需求，和电力转向装置增加的助力、改进的耐久性和低的扭矩性能以及在其其它特征方面的惊人进步，采用迄今为止广泛应用的锂基润滑脂不再可能获得满意的耐久性，不再可能满意地提供从高温到低温的稳定转向性能，且还有在低温环境内低的扭矩性能的问题。
因此，极希望能开发脲基润滑脂组合物，其在宽的温度范围内显示出稳定的低扭矩性能，其效果在低温下明显可见，以及采用所述组合物可获得长期润滑，即使在高温下也不会发生润滑膜破裂，和极希望开发其中使用所述润滑脂组合物作为润滑剂的滚柱轴承与电力转向装置。
发明内容
本发明令人惊奇地提供具有有利性能的脲基润滑脂组合物，其中所述脲基润滑脂组合物包括：
(a)二脲化合物作为增稠剂，所述二脲化合物是平均分子量范围为600-700的烷基二脲化合物，其中全部烷基的25-60mol％是不饱和组分，和构成原材料的伯胺的总胺值范围为250-350，
(b)含有一种或多种倾点为小于或等于-40℃的合成烃油作为其主要组分的基油，其中该基油在-40℃下的运动粘度为小于或等于6000mm2/s，和
(c)含油溶性有机钼络合物、油溶性有机二硫代氨基甲酸锌化合物、油溶性有机二硫代磷酸锌化合物和无机硫化合物的混合物作为添加剂。
本发明还提供一种滚柱轴承，其特征在于本发明的脲基润滑脂组合物在其内用作润滑剂。所述滚柱轴承优选是利用球的滚动的滚珠轴承。在本发明的另一实施方案中，提供一种电力转向装置，其特征在于本发明的脲基润滑脂组合物在其内用作润滑剂。所述电力转向装置优选在其内的滚柱轴承内使用本发明的润滑脂组合物。特别优选在所述装置内的滚柱轴承是利用球的滚动的滚珠轴承。
通过使用本领域已知的工序，使二异氰酸酯和一种或多种伯胺(即所谓的原材料)反应，制备作为增稠剂(a)存在的二脲化合物。
在本发明中，如果增稠剂(a)的平均分子量小于600或者如果增稠剂(a)的平均分子量超过700，则在本发明的电力转向装置内不能获得润滑脂的理想作用，且不能充分地获得稳定的扭矩性能。
此外，若在所述增稠剂(a)内全部烷基中的不饱和组分小于25mol％，则在本发明的电力转向装置中得不到正常润滑效率，且不能充分地获得稳定的扭矩性能。另外，若在所述增稠剂(a)内全部烷基中的不饱和组分超过60mol％，则在本发明的电力转向装置中难以确保充足的耐热性，且预期寿命将缩短。此外，若伯胺的总胺值在250-350范围以外，则难以获得润滑脂的理想作用，在本发明的电力转向装置中难以获得正常的油效果和充足的耐热性，稳定的扭矩性能也达不到，且预期寿命将缩短。
在本发明中存在于基油(b)内的一种或多种合成烃油可方便地选自倾点小于或等于-40℃的聚-α-烯烃、聚丁烯和乙烯与α-烯烃的低聚物。基油(b)在-40℃下的运动粘度小于或等于6000mm2/s。这种基油(b)在本发明的电力转向装置中显示出最佳效率。若使用倾点高于-40℃的润滑油或者其中基油在-40℃下的运动粘度超过6000mm2/s的高基油粘度的润滑脂组合物，则润滑脂组合物本身的粘弹性变高，且在本发明装置内不能再获得规定的低温下的转向扭矩性能。
此外，在本发明的润滑脂组合物内所使用的基油(b)中，所述的一种或多种合成烃油用作主要组分。所述合成烃油具有优良的特征，例如由于其倾点低即使在低温下也可维持流动性，此外，其氧化稳定性良好，而且由于粘度温度特征优良(高VI)即使在高温下的粘度下降也较小，因此可稳定地维持油膜，且它们不具有负面影响，例如不会在由合成橡胶或合成树脂制造的部件上溶胀。矿物油、酯基合成油、聚二醇基合成油、硅氧烷基合成油或氟基合成油均可用作本发明的润滑脂组合物内基油(b)的一部分。但这些基油不适合用作基油(b)的主要组分。若矿物油用作该基油(b)的主要组分，则低温性能和耐热性不足。若酯基合成油用作该基油(b)的主要组分，则存在负面影响例如引起合成橡胶或合成树脂溶胀或者引起其刚度下降的危险。此外，若聚二醇基合成油用作该基油(b)的主要组分，则得不到与合成烃油一样好的耐热性或润滑性能。
另外，尽管硅氧烷基合成油基油优良的耐热性，但难以实现满意的润滑性能。此外，尽管氟基合成油具有极好的耐热性，但其与增稠剂的相容性有限，且非常昂贵。因此，硅氧烷基合成油或氟基合成油均不能用作基油(b)的主要组分。
优选地，基于基油(b)的总重量，大于或等于80wt％的倾点小于或等于-40℃的合成烃油作为基油(b)的主要组分存在。
此外，若基于基油(b)的总重量基油(b)内的一种或多种合成烃油的存在量小于80wt％，则不能获得从常温到低温稳定的低扭矩。
基于润滑脂组合物的总重量，增稠剂(a)在本发明的润滑脂组合物内的存在量范围优选为5-15wt％。
若基于润滑脂组合物的总重量增稠剂(a)的存在量小于5wt％，则润滑脂组合物可能太软，因此存在泄漏的危险。但若基于润滑脂组合物的总重量所述增稠剂(a)的存在量大于15wt％，则由于流阻增加而存在扭矩增加的危险。
基于润滑脂组合物的总重量，添加剂(c)优选以范围为1-7wt％、更优选范围为1.5-6wt％、和最优选范围为2-5wt％的量存在于本发明的润滑脂组合物内。
若添加剂(c)的存在量小于润滑脂组合物总重量的1wt％，则不可能获得规定的转向装置的耐久的长寿命。若基于润滑脂组合物的总重量添加剂(c)的存在量大于7wt％，则只是增加了成本，却不可能获得附加的明显效果。
作为本发明的润滑脂组合物的添加剂(c)内的“油溶性有机钼络合物”，可方便地使用化合物如在日本特开说明书5-66435中所述的有机钼络合物，所述络合物在常温下至少5％可溶于合成烃油或矿物油。
此外，作为添加剂(c)中的“油溶性有机二硫代氨基甲酸锌化合物”，可方便地使用二硫代氨基甲酸锌类化合物，例如硫化的二乙基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二丙基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二丁基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二戊基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二己基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二癸基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二异丁基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸锌、硫化的二戊基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二月桂基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二硬脂基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二甲苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二(二甲苯基)二硫代氨基甲酸锌、硫化的二乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二丙基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二丁基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二戊基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二己基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二庚基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二辛基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二壬基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的二癸基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的双十二烷基苯基二硫代氨基甲酸锌、硫化的双十四烷基苯基二硫代氨基甲酸锌、和硫化的双十六烷基苯基二硫代氨基甲酸锌。
作为添加剂(c)中的“油溶性有机二硫代磷酸锌化合物”，可方便地使用在常温下于至少5％可溶于合成烃油或矿物油的化合物，例如硫化的二乙基二硫代磷酸锌、硫化的二丙基二硫代磷酸锌、硫化的二丁基二硫代磷酸锌、硫化的二戊基二硫代磷酸锌、硫化的二己基二硫代磷酸锌、硫化的二癸基二硫代磷酸锌、硫化的二异丁基二硫代磷酸锌、硫化的二(2-乙基己基)二硫代磷酸锌、硫化的二戊基二硫代磷酸锌、硫化的二月桂基二硫代磷酸锌、硫化的二硬脂基二硫代磷酸锌、硫化的二苯基二硫代磷酸锌、硫化的二甲苯基二硫代磷酸锌、硫化的二(二甲苯基)二硫代磷酸锌、硫化的二乙基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二丙基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二丁基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二戊基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二己基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二庚基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二辛基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二壬基苯基二硫代磷酸锌、硫化的二癸基苯基二硫代磷酸锌、硫化的双十二烷基苯基二硫代磷酸锌、硫化的双十四烷基苯基二硫代磷酸锌、和硫化的双十六烷基苯基二硫代磷酸锌。
此外，作为添加剂(c)中的“无机硫化合物”，可方便地使用化合物如硫酸钠、硫化钠、硫代硫酸钠和亚硫酸钠。
本发明的润滑脂组合物可视需要含有附加的添加剂，例如抗氧化剂、防锈剂、金属腐蚀抑制剂和油性添加剂(也称为摩擦改性剂)。
这种添加剂的实例包括：作为抗氧化剂的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、N-苯基-α-萘胺、辛基二苯胺和2，6-二叔丁基对甲酚，防锈剂，例如氧化的链烷烃、氨基咪唑、N，N-三亚甲基二胺二油酸酯、山梨醇单油酸酯、烯基琥珀酸酯及其衍生物，酯类防锈剂或胺类防锈剂。
一般地，若认为润滑脂的低温启动特征重要，则针对润滑脂内所使用的基油(b)的运动粘度，常常使用稀的基油。但基油粘度越低，在滑动表面上越容易获得边界润滑，发生油膜破裂的频率越大，和机器寿命越短。
在本发明中，基油(b)在-40℃下的运动粘度小于或等于6000mm2/s，和它是比通常的润滑脂基油更稀的等级。但通过掺入特定的二脲化合物(其为本发明的增稠剂(a))和添加剂(c)的混合物即油溶性有机钼络合物、油溶性有机二硫代氨基甲酸锌化合物、油溶性有机二硫代磷酸锌化合物和无机硫化合物，令人惊奇的是不仅可消除油膜破裂的危险，而且可以进一步延长工作寿命。
通过本发明，令人惊奇的是可提供脲基润滑脂组合物，其显示出有利的性能，例如在宽的温度范围内稳定的低扭矩性能，在低温下可在明显的程度上观察到其效果，以及采用所述组合物可获得长期润滑，和即使在高温下也没有润滑膜破裂。还提供其中使用所述脲基润滑脂组合物作为润滑剂的滚柱轴承和电力转向装置。
本发明的脲基润滑脂组合物也可用于接头如恒速接头中。
另外，本发明的脲基润滑脂组合物也特别适合用作汽车内柱塞类恒速接头的润滑剂。
恒速接头是万用接头，它能从汽车发动机向轮子传递动力，同时维持恒定的角速度和扭矩。尽管在大多数汽车中使用螺旋桨轴，但现代汽车设计遵循前轮驱动的趋势，和存在允许这种前轮驱动的多种类型的恒速接头。构造恒速接头(其亦为柱塞类接头)使它们沿轴向滑动；其抗该滑动摩擦，所述滑动摩擦引起导致汽车内振动和噪音的源振动。因此，强烈需要在降低内部接头摩擦方面优良的润滑脂组合物。
在本发明进一步的实施方案中，提供本发明脲基润滑脂组合物润滑轴承或接头、优选滚柱轴承或恒速接头的用途。
本发明进一步提供润滑轴承或接头、特别是滚柱轴承或恒速接头的方法，所述方法包括使用本发明的脲基润滑脂组合物。
本发明进一步提供滚柱轴承，其特征在于本发明的脲基润滑脂组合物在其内用作润滑剂。
此外，本发明还提供电力转向装置，其特征在于本发明的脲基润滑脂组合物在其内用作润滑剂。
具体实施方式
实施例
参考下述实施例描述本发明，所述实施例不打算以任何方式限制本发明的范围。
实施例1-4
将基油和二异氰酸酯按表1所示的配混比例置于气密的润滑脂试生产装置内，并在搅拌的同时加热到60℃。通过混合和溶解各种胺与基油制备的起始材料从料斗加入，并使该混合物反应。为了使反应完成，在搅拌的同时将其加热到170℃，维持30分钟，然后冷却到80℃，添加如表1所示配混比例的添加剂。作为氧化抑制剂，添加额外1.0％的辛基二苯胺(即除了被视为100％的配方的其余部分以外)。在允许冷却到约60℃之后，通过在三辊内加工，获得润滑脂。
对比例1-3
将基油和二异氰酸酯按表2所示的配混比例置于气密的润滑脂试生产装置内，并在搅拌的同时加热到60℃。通过混合和溶解各种胺与基油制备的起始材料从料斗加入，并使该混合物反应。为了使反应完成，在搅拌的同时将其加热到170℃，维持30分钟，然后冷却到80℃，添加如表2所示配混比例的添加剂。作为氧化抑制剂，添加额外1.0％的辛基二苯胺(即除了被视为100％的配方的其余部分以外)。在允许冷却到约60℃之后，通过在三辊内加工，获得润滑脂。
对比例4
表2所示的对比例4是在已有的电力转向装置中广泛使用的第三方的商业锂基合成油润滑脂。
表1和表2中的“二异氰酸酯”的分子量为250且具有下述化学结构。
Figure A20058004713500131
胺A是平均分子量为130、主要含(至少90％)8个碳的饱和烷基的直链伯胺(工业级辛胺)。
胺B是平均分子量为270、主要含(至少90％)18个碳的饱和烷基的直链伯胺(工业级硬脂胺)。
胺C是平均分子量为255、含有约50％18个碳的不饱和烷基和14-18个碳的饱和或不饱和烷基的直链伯胺(工业级牛油胺)。
胺D是平均分子量为260、主要含(至少70％)18个碳的不饱和烷基的直链伯胺(工业级油胺)。
实施例和对比例中所示的矿物油在40℃下的运动粘度为101.5mm2/s，和倾点为-15℃。
所使用的合成烃油A(CAS No.68037-01-4)在40℃下的运动粘度为14.94mm2/s，倾点为-67.7℃，和在-40℃下的运动粘度为3300mm2/s。
此外，合成烃油B(CAS No.68037-01-4)在40℃下的运动粘度为396.2mm2/s，和倾点为-36℃。
添加剂A是一种油溶性有机钼化合物，其为一种有机钼络合物，且描述于日本公布的说明书5-66435中。
添加剂B是一种油溶性的一代Zn-DTP(二硫代磷酸一代锌盐)。
添加剂C是一种油溶性Zn-DTC(二硫代氨基甲酸锌)。
添加剂D是硫代硫酸钠。
通过下述试验方法测定表1和2各表中的实施例和对比例的特征。
稠度：JIS K2220
滴点：JIS K2220
油分离：JIS K2220B方法，在100℃的温度条件和24小时下进行。
根据表1和2的实验结果，下述各点变得更清楚：
(1)本发明的脲基润滑脂组合物在宽的温度范围内显示出稳定的低扭矩性能，和特别是在低温下显示出惊人地好的扭矩性能。
(2)在采用本发明的脲基润滑脂组合物的情况下，在润滑表面上充足的润滑性是可能的，扭矩变化小，和甚至高温寿命也很长。
适用于本发明的电力转向装置可以是例如在日本特开说明书2003-335249中所述的装置。其中描述了这一装置的结构。如该公布专利的图2所示，主结构包括与轴相连的齿条杆15、围绕这一齿条杆15设置的电动机30和球弹簧结构37，所述球弹簧结构37包括在前述齿条杆15的外表面内提供的球弹簧沟槽15B和与前述电动机30的电机轴32一端相连的球弹簧螺母38。在这一结构中，轴承33和34(它们支持滚珠螺杆机构37和前述电机轴32的两端)相当于“滚柱轴承”，特别是轴承33和34相当于“利用球的滚动的滚珠轴承”。
制备在这一电力转向装置的滚柱轴承内使用前述实施例和对比例的润滑脂作为润滑剂的样品，并根据下述试验方法比较这些样品的性能。
1.低温-常温性能试验
若在低温范围内润滑脂的粘度增加，则作用在前述滚柱轴承上的预负载增加，和转向路感可能丧失(转向轮变重，和特别是所谓的“转向轮返回”性能劣化)。因此，在这些实验中，在约-40℃到约50℃的温度范围内测量前述预负载。此处提到的温度是电力转向装置的表面温度，例如外壳的温度。
具体地，其中使用实施例和对比例的润滑脂组合物的电力转向装置设定在其中电动机未被驱动的条件下，即其中没有进行助力的条件下，和在这一条件下，测量在实际车辆中常用的转向程度下，使转向轮旋转通过规定的角度所需的转向轮扭矩，并比较地评估这些测量值(预负载)。
应当注意，在对比例3中，省去这一测量。
结果发现，与对比例的润滑脂组合物相比，实施例的润滑脂组合物在所评估的整个温度范围内均显示出相同或更好的性能，和特别是在低温范围内预负载明显下降。因此，通过在电力转向装置的“滚柱轴承”内、特别是在轴承33和34(它们是“利用球的滚动的滚珠轴承”)内使用实施例的润滑脂组合物，获得的电力转向装置特别是在低温范围内显示出明显比以前更低的扭矩性能。利用这一电力转向装置，即使直接在启动发动机之后且没有预热的环境下或者在极冷的地区内，均获得满意的转向路感，特别是可平稳地进行所谓的“转向轮返回”，因此显示出本发明的润滑脂组合物的优越性。
2.温度性能和耐久性能试验
若在高温范围内润滑脂的粘度下降，则有时出现的其中应当通过润滑脂在前述滚柱轴承内形成油膜的条件实际上消失(油膜破裂)的情况。此外，还由于长期使用导致润滑脂劣化和剥落而出现油膜破裂。而且，若这一油膜破裂增加和进行烘烤(硬化)，则将妨碍滚柱轴承内球的平稳滚动，并丧失转向路感。因此，在空气温度为约120℃的高温下进行这些试验，此时前述滚柱轴承运行预定的转数。
具体地，对日本特开说明书2003-335249的图2所示的电力转向装置的第一轴承33或第二轴承34分别进行正向旋转和反向旋转运行，并检测在1.5和3百万转的时间点处是否存在轴承损坏和润滑脂硬化等等，并比较评估高温性能和耐久性能。
此处，在实施例和对比例中描述了采用第一轴承33获得的结果，和根据这些结果发现，通过使用本发明的润滑脂组合物，高温性能和耐久性能得到改进(在对比例3和4中，在3百万转的时间点处，出现润滑脂硬化和轴承破坏)。因此，由于在电力转向装置的轴承装置中使用了实施例的润滑脂组合物，在高温范围内不可能发生油膜破裂和烘烤等，进而获得预期即使长期使用仍高度可靠的电力转向装置。
适用于本发明的“电力转向装置”不限于以上提及的装置，和例如也可使用在日本特开说明书2004-114972和日本特开说明书2004-122858中所述的那些装置。在日本特开说明书2004-114972的情况下，球弹簧机构2和其中所述的各种滚珠轴承相当于“滚柱轴承”，和特别是轴承8和10(其支持螺母部件2a)相当于“利用球的滚动的滚珠轴承”。在日本特开说明书2004-122858的情况下，球弹簧机构9(19，29)和其中所述的各种滚珠轴承相当于“滚柱轴承”，和特别是轴承10(20)(其支持螺母部件9a(19a，29a))相当于“利用球的滚动的滚珠轴承”。
此外，“滚柱轴承”不限于深槽滚珠轴承，和也可以使用多点接触的滚珠轴承和滚针轴承。
表1
实施例 1   2   3   4
二异氰酸酯(摩尔比) 1.0   1.0   1.0   1.0
胺A(摩尔比) 1.25   0.75   0.75   0.75
胺B(摩尔比) -   0.25   -   -
胺C(摩尔比) -   0.75   0.625   -
胺D(摩尔比) 0.75   0.25   0.625   1.25
增稠剂的平均分子量(mol Mw) 608.8   673.0   672.7   676.3
在增稠剂内包含在全部烷基中的不饱和组分的量(mol％) 39.2   27.2   41.8   56.9
胺原材料的总胺值(mg KOH/g) 313.8   265.7   266.2   264.6
增稠剂的量(％) 9.5   7.5   8.5   8.0
矿物油(％) -   -   -   5.0
合成烃油A(％) 87.0   84.5   87.5   83.0
合成烃油B(％) -   5.0   -   -
添加剂A(％) 1.25   1.0   2.0   1.5
添加剂B(％) 0.75   0.5   0.7   1.0
添加剂C(％) 0.75   0.5   1.0   1.0
添加剂D(％) 0.75   1.0   0.3   0.5
总的添加剂(％) 3.5   3.0   4.0   4.0
表1(续)
实施例   1   2   3   4
稠度   283   323   302   307
滴点(℃)   238   222   201   212
油分离(质量％)   2.8   3.0   3.3   3.5
40℃下基油的运动粘度(mm2/s)   14.94   17.69   14.94   16.4
-40℃下基油的运动粘度(mm2/s)   3300   4475   3300   4240
基油倾点(℃)   -67.7   -58.3   -67.7   -55.4
在电力转向装置上的试验
1.低温到常温性能试验：30°/s预负载(将对比例1在-20℃下的预负载视为1.0的相对比值)-40℃-20℃0℃20℃50℃ 1.250.430.30.250.22 1.280.450.2 80.210.16 1.120.410.280.240.18 1.320.490.290.230.18
2.高温性能和耐久性能试验：
120℃，1.5百万转   正常   正常   正常   正常
120℃，3.0百万转   正常   正常   正常   正常
表2
对比例 1   2   3 4
二异氰酸酯(摩尔比) 1.0   1.0   1.0 用于电力转向装置的第三方商业润滑脂(锂基合成润滑脂)
胺A(摩尔比) 1.25   0.75   0.75
胺B(摩尔比) -   0.25   -
胺C(摩尔比) -   0.75   1.25
胺D(摩尔比) 0.75   0.25   -
增稠剂的平均分子量(mol Mw) 608.8   673.0   666.3
在增稠剂内包含在全部烷基中的不饱和组分的量(mol％) 39.2   27.2   34.2
胺原材料的总胺值(mg KOH/g) 313.8   265.7   269.7
增稠剂的量(％) 7.0   9.5   8.0
矿物油(％) 44.5   -   -
合成烃油A(％) 44.5   71.5   91.2
合成烃油B(％) -   15.0   -
添加剂A(％) 1.5   1.5   0.2
添加剂B(％) 1.0   1.0   0.2
添加剂C(％) 1.0   1.0   0.2
添加剂D(％) 0.5   0.5   0.2
总的添加剂(％) 4.0   4.0   0.8
表2(续)
对比例 1   2   3   4
稠度 339   283   311   256
滴点(℃) 191   221   211   191
油分离(质量％) 3.9   2.9   3.8   0.34
40℃下基油的运动粘度(mm2/s) 35.43   25.4   14.94   26.4
-40℃下基油的运动粘度(mm2/s) 36498   8450   3300
基油倾点(℃) -36.4   -49.3   -67.7   -50或更低
在电力转向装置上的试验
1.低温到常温性能试验：30°/s预负载(将对比例1在-20℃下的预负载视为1.0的相对比值)
-40℃-20℃0℃20℃50℃ 3.610.410.20.15   20.580.30.250.21   -----   2.80.710.360.310.29
2.高温性能和耐久性能试验：
120℃，1.5百万转 -   - 正常   正常
120℃，3.0百万转 -   - 硬化且轴承破坏   硬化且轴承破坏

Claims (10)

1.一种脲基润滑脂组合物，其包括：
(a)二脲化合物作为增稠剂，所述二脲化合物是平均分子量范围为600-700的烷基二脲化合物，其中全部烷基的25-60mol％是不饱和组分，和构成原材料的伯胺的总胺值范围为250-350，
(b)含有一种或多种倾点为小于或等于-40℃的合成烃油作为其主要组分的基油，其中该基油在-40℃下的运动粘度为小于或等于6000mm2/s，和
(c)含油溶性有机钼络合物、油溶性有机二硫代氨基甲酸锌化合物、油溶性有机二硫代磷酸锌化合物和无机硫化合物的混合物作为添加剂。
2.权利要求1的脲基润滑脂组合物，其中基于润滑脂组合物的总重量，增稠剂(a)的存在量范围为5-15wt％。
3.权利要求1或2的脲基润滑脂组合物，其中基于基油(b)的总重量，一种或多种合成烃油的存在量为大于或等于80wt％。
4.权利要求1-3任一项的脲基润滑脂组合物，其中基于润滑脂组合物的总重量，添加剂(c)的存在量范围为1-7wt％。
5.权利要求1-4任一项的脲基润滑脂组合物，其中一种或多种合成烃油选自聚-α-烯烃、聚丁烯和乙烯与α-烯烃的低聚物。
6.权利要求1-5任一项的脲基润滑脂组合物，其中无机硫化合物选自硫酸钠、硫化钠、硫代硫酸钠和亚硫酸钠。
7.权利要求1-6任一项的脲基润滑脂组合物润滑轴承或接头、优选滚柱轴承或恒速接头的用途。
8.润滑轴承或接头、特别是滚柱轴承或恒速接头的方法，所述方法包括使用权利要求1-6任一项的脲基润滑脂组合物。
9.滚柱轴承，其特征在于在其内使用权利要求1-6任一项的脲基润滑脂组合物作为润滑剂。
10.电力转向装置，其特征在于在其内使用权利要求1-6任一项的脲基润滑脂组合物作为润滑剂。
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