CN101240213A

CN101240213A - 一种气动工具用润滑油组合物

Info

Publication number: CN101240213A
Application number: CNA2008101012975A
Authority: CN
Inventors: 张国茹; 水琳; 申宝武; 李万英; 张春辉; 宋朝新; 王向阳
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2028-03-03
Also published as: CN101240213B

Abstract

本发明提供了一种气动工具用润滑油组合物，其包括如下组分和重量百分含量：粘度指数改进剂0.1～20％，极压抗磨剂0.1～6％，乳化剂0.05～2％，余量为基础油。本发明润滑油组合物为岩石风钻机、凿石机及钻探机械、风压工具等撞击式或旋转式气动工具凿岩设备在苛刻操作环境下提供润滑保护，提供防锈及防腐性，良好抗泡性，优良的乳化性，附着力强，能承受钻岩时所产生的强力冲击，对滑动及载荷条件下的钢－钢部件和钢－铜部件有良好的润滑作用。本发明润滑油组合物可以满足各种气动工具系统的要求，为高强度的工况下工作提供有利条件。

Description

一种气动工具用润滑油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，具体地说，涉及一种用于气动系统所用润滑油组合物，属于润滑油添加剂技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，机械设备使用强度的不断增大，对各种专属润滑油品的需求也越来越热切。目前我国的基础设施建设，矿山开采业在蓬勃发展中，这些行业要用到各种各样的气动凿岩工具，如用于剧烈操作的采矿及建筑气动工具等设备，产品包括气动凿岩机、气动凿岩钻车，手持式风钻等气动工具，其中气动凿岩钻车属于其中的大型气动工具。气动凿岩钻车是将一台或几台凿岩机连同推进器安装在特制的钻臂上，并配以底盘，进行凿岩作业的设备。它广泛应用于矿山开采和巷道掘进作业，同时也用于水电站、铁路和公路等石方工程的采石和隧道掘进。凿岩钻车有露天钻车和井下钻车，一般都由底盘、钻臂、推进器、控制系统和凿岩机(露天钻车一般还有捕尘系统)组成；并且其都具有配用高效能的主机，采用大推力的推进器和大扭矩的回转机构，普遍采用液压技术等特点。应用凿岩钻车是提高采掘速度的重要途径，是减轻劳动强度、改善劳动条件和提高劳动生产率的重要措施。随着凿岩爆破工艺的不断提高，巷道作业面的加大，凿岩钻车在生产建设中愈来愈显示出其优越性，同时在实际应用过程中对其要求也愈来愈高。

气动(风动)凿岩机械的构成包括操纵台、气动凿岩机、湿式除尘器、推进机构、液压泵站等，气动凿岩机是利用配气阀来改变压缩空气进入气缸的方向，从而使缸内活塞往复运动冲击钢钎凿击碎石的，其中压缩空气起到动力源的作用，通常将润滑油通过油雾器送入气动凿岩机。设备中目前广泛使用的油品为抗磨液压油、普通机械油等产品，通常为全损耗型。设备对油品的性能要求在潮湿空气中提供优良的极压、防锈、黏附性能、尤其是良好的乳化性。但目前国内使用的此类润滑油产品还不能完全满足工况要求。

因此，需要针对气动设备的特点和要求，研制开发专门用于气动设备的润滑油。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动工具用润滑油组合物，其克服了上述不足，具有优良的极压、防锈、黏附性能、尤其是良好的乳化性，可以满足各种气动工具系统的要求，为高强度的工况下工作提供有利条件。

为了实现本发明目的，本发明的一种气动工具用润滑油组合物，包括如下组分和重量百分含量：

粘度指数改进剂 0.1～20％，

极压抗磨剂 0.1～6％，

乳化剂 0.05～2％，

基础油余量。

其中，优选的重量百分比含量为：

粘度指数改进剂 0.1～18％，

极压抗磨剂 0.5～5％，

乳化剂 0.05～1.5％，

基础油余量。

本发明的气动工具用润滑油组合物还包括：降凝剂0～2.5％，优选的为0～2％。

所述粘度指数改进剂为高分子化合物，如聚异丁烯(PIB)、烯烃共聚物(OCP)、聚甲基丙烯酸酯(PMA)或氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)中的任意一种或者两种以上的混合物；粘度指数改进剂平均分子量要求在1000以上，100℃运动粘度在200mm²/s，优选数均分子量在2000以上，100℃运动粘度在2500mm²/s。

所述极压抗磨剂为硫磷型和/或硫磷氮型，如硫化烯烃、硫磷氮化合物、磷酸酯、苯三唑十八胺、硫磷酸含氮衍生物、硫代磷酸三苯酯或烷基磷酸酯胺盐等中的一种或两种以上的混合，所述硫代磷酸三苯酯为硫代磷酸三苯酯或硫代磷酸三苯乙酯等；所述极压抗磨剂优选为硫化烯烃、硫磷氮化合物或磷酸酯中的一种或两种以上的混合。

所述乳化剂为高分子量的乳化剂，如聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、丁二酰亚胺、烷基酚与环氧乙烷缩合物、山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚等；优选的为聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯或丁二酰亚胺中的一种或者两种以上混合。

所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚α-烯烃、富马酸酯等，优选为聚甲基丙烯酸酯、聚α-烯烃和富马酸酯中的一种或者两种以上混合。

所述基础油为矿物油型和/或合成型基础油。

所述矿物油型基础油可选用100℃时粘度大于5mm²/s的矿物油，优选为100℃时粘度5～35mm²/s的矿物油。

合成型基础油可选用聚α-烯烃(PAO)、烷基萘、双酯或多元醇酯等中的一种或两种，优选为聚α-烯烃(PAO)和双酯。

对于极压抗磨剂来说，其在占组合物总量0.1～6％的基础上，可为单一成分，也可为多种成分的混合物，其中优选的组分及在组合物总量中重量百分含量控制为：

硫化烯烃 0.1～5％，

硫磷氮化合物 0～4％，

磷酸酯 0～5％。

最优为：硫化烯烃 0.5～3％，

硫磷氮化合物 0～2％，

磷酸酯 0～1％。

所述极压抗磨剂中所述硫化烯烃为硫化异丁烯，所述硫磷氮化合物为硫代磷酸复酯胺盐，比如钠盐、钾盐或钙盐等。

为了提高本发明所述气动工具用润滑油对设备的防护能力，防止油中的活性成分腐蚀设备金属表面，还可加入：0～1％的防锈剂，优选为0～0.5％，最优选为0～0.3％。所述防锈剂为苯三唑衍生物、磷酸酯或季戊四醇单油酸酯中的一种。所述的苯三唑衍生物为苯并三氮唑等。

为了防止油品与水和空气接触形成水泡和空气泡，造成设备擦伤和磨损。加入抗泡剂0～0.1％，优选为10～500ppm，最优选为10～100ppm。所述抗泡剂为硅型抗泡剂或聚丙烯酸酯。所述的硅型抗泡剂为聚甲基硅油或二甲基硅油等。

本发明所述气动工具用润滑油可采用常规的润滑油调和方法制备，具体为：将添加剂组分分别加入到基础油中，以45～60℃温度调和2～4小时后，进行粘度、粘度指数、抗泡性能、润滑性能、极压抗磨性能等项目的分析检测。

经检测，本发明所述气动工具用润滑油可以根据需要，调配粘度级别为32-220级别的气动工具油，性能指标如下：

表1气动设备用油的质量指标和检验方法

名称	质量指标					单位	实验方法
名称	质量指标					单位	实验方法	ISO粘度级别	32	46	100	150	220
运动粘度(40℃)	28.8～35.2	43～49	93～107	140～160	203～237	mm²/s	GB/T 265-1988	ISO粘度级别	32	46	100	150	220
运动粘度(40℃)	28.8～35.2	43～49	93～107	140～160	203～237	mm²/s	GB/T 265-1988	粘度指数	≥90						GB/T 1995-1998
倾点	≤-15					℃	GB/T 3535-1983(1991)	粘度指数	≥90						GB/T 1995-1998
倾点	≤-15					℃	GB/T 3535-1983(1991)	闪点(开口)	≥200					℃	GB/T 3536-1983(1991)
液相锈蚀(蒸馏水)	无锈						GB/T 11143-1989	闪点(开口)	≥200					℃	GB/T 3536-1983(1991)
液相锈蚀(蒸馏水)	无锈						GB/T 11143-1989	抗乳化性82℃(0-0-80)	≥3000					Sec	GB/T 7305
蒸汽乳化值	≥1200					Sec	SH/T 0191	抗乳化性82℃(0-0-80)	≥3000					Sec	GB/T 7305

本发明气动工具用润滑油组合物能为岩石风钻机、凿石机及钻探机械、风压工具等撞击式或旋转式气动工具凿岩设备在苛刻操作环境下(比如干燥或者潮湿条件下)提供润滑保护，提供优良的乳化性、防锈及防腐性，良好抗泡性，附着力强，能承受钻岩时所产生的强力冲击，对滑动及载荷条件下的钢-钢部件和钢-铜部件有良好的润滑作用。中提供优良的极压、防锈、黏附性能、尤其是良好的乳化性

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

气动工具用润滑油组合物包括：89.8％矿物油型基础油、4％聚异丁烯、3％硫化异丁烯、1.4％聚异丁烯丁二酰亚胺、1.2％聚甲基丙烯酸酯、0.5％苯并三氮唑、0.1％聚甲基硅油，含量均为质量百分含量。

其中矿物油型基础油为HVI I 150基础油，粘度为30.84mm²/s。

制备方法：将各组分在50℃下调和3小时后，进行粘度、粘度指数、抗泡性能、抗乳化性能等项目的分析检测，经检测属于46级别气动工具油，具体检测结果见表2。

表2实施例1气动工具用润滑油的性能检测结果

名称	检测指标	单位	实验方法
名称	检测指标	单位	实验方法	ISO粘度级别	46
运动粘度(40℃)	48.67	mm²/s	GB/T 265-1988	ISO粘度级别	46
运动粘度(40℃)	48.67	mm²/s	GB/T 265-1988	粘度指数	100		GB/T 1995-1998
倾点	-26	℃	GB/T 3535-1983(1991)	粘度指数	100		GB/T 1995-1998
倾点	-26	℃	GB/T 3535-1983(1991)	闪点(开口)	212	℃	GB/T 3536-1983(1991)
液相锈蚀(蒸馏水)	无锈		GB/T 11143-1989	闪点(开口)	212	℃	GB/T 3536-1983(1991)
液相锈蚀(蒸馏水)	无锈		GB/T 11143-1989	抗乳化性82℃(0-0-80)	3000	Sec	GB/T 7305
蒸汽乳化值	3000	sec	SH/T 0191	抗乳化性82℃(0-0-80)	3000	Sec	GB/T 7305

该产品能够广泛地应用于地下及地表采矿场等干燥或者潮湿条件下使用的冲击式气动工具，岩石风钻，如手持式风钻、制动器、架式风动凿岩机、车装钻机、路面破碎机等；也可用于工厂的气动工具和气动马达，如风磨、风钻等。

将本实施例与目前气动设备多采用的油品相比，性能对比见表3。

表3目前设备所用油品和本产品性能比较

	气动工具用润滑油(实施例1)46	抗磨液压油46	普通机械油46
	气动工具用润滑油(实施例1)46	抗磨液压油46	普通机械油46	运动粘度40℃，mm²/s	48.67	46.64	45
倾点，℃	-15	-9	-5	运动粘度40℃，mm²/s	48.67	46.64	45
倾点，℃	-15	-9	-5	闪点(开口)，℃	200	180	160
粘度指数	90	95	不要求	闪点(开口)，℃	200	180	160
粘度指数	90	95	不要求	蒸汽乳化值，sec	1200	不要求	不要求
抗乳化性82℃，sec	(0-0-80)3000	(40-37-3)1800	不要求	蒸汽乳化值，sec	1200	不要求	不要求

与机械油和抗磨液压油相比较有明显的优势，良好的乳化性能，较低的倾点和较高的粘度指数，对设备更能起到良好的保护作用。

实施例2

气动工具用润滑油组合物包括：77.75％矿物油型基础油、15％聚异丁烯、4％硫代磷酸复酯胺盐、1.3％聚异丁烯丁二酸酯、1.5％富马酸酯、0.4％季戊四醇单油酸酯、0.05％聚甲基硅油，含量均为质量百分含量。

其中矿物油型基础油为HVI I 650和150BS基础油，二者粘度分别为121.3mm²/s和474.2mm²/s。

制备方法：将各组分在50℃下调和2小时后，进行粘度、粘度指数、抗泡性能、抗乳化性能等项目的分析检测，经检测属于220级别气动工具油，具体检测结果见表4。

表4实施例2气动工具用润滑油的性能检测结果

名称	检测指标	单位	实验方法
名称	检测指标	单位	实验方法	ISO粘度级别	220
运动粘度(40℃)	223.4	mm²/s	GB/T 265-1988	ISO粘度级别	220
运动粘度(40℃)	223.4	mm²/s	GB/T 265-1988	粘度指数	95		GB/T 1995-1998
倾点	-26	℃	GB/T 3535-1983(1991)	粘度指数	95		GB/T 1995-1998
倾点	-26	℃	GB/T 3535-1983(1991)	闪点(开口)	242	℃	GB/T 3536-1983(1991)

液相锈蚀(蒸馏水)	无锈		GB/T 11143-1989
液相锈蚀(蒸馏水)	无锈		GB/T 11143-1989	抗乳化性82℃(0-0-80)	3600	Sec	GB/T 7305
蒸汽乳化值	3600	sec	SH/T 0191	抗乳化性82℃(0-0-80)	3600	Sec	GB/T 7305

本产品有极好的承载能力和抗磨性，优异防锈蚀和抗腐蚀性，良好的乳化性，在有水的情况下提供有效的润滑，良好的粘附特性，保证设备在各种情况下的正常润滑。

实施例3-9

气动工具用润滑油组合物成分及含量如表5，制备方法基本同实施例1。

表5实施例3-9气动工具油组合物成分及含量

	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9
	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	粘度指数改进剂	10％OCP	20％PMA	0.1％HSD	18％PIB	9％PIB和10％OCP	5.8％OCP	18.6％PIB
极压抗磨剂	3％硫化丙烯和3％硫代硫磷复酯胺钠	0.1％苯三唑十八胺	3.5％硫代磷酸三苯酯	0.5％硫化异丁烯	2.9％硫化异丁烯和2.1％磷酸酯	3.7％烷基磷酸酯胺钾	2.5％硫化异丁烯和1.2％硫代硫磷复酯胺钾	粘度指数改进剂	10％OCP	20％PMA	0.1％HSD	18％PIB	9％PIB和10％OCP	5.8％OCP	18.6％PIB
极压抗磨剂	3％硫化丙烯和3％硫代硫磷复酯胺钠	0.1％苯三唑十八胺	3.5％硫代磷酸三苯酯	0.5％硫化异丁烯	2.9％硫化异丁烯和2.1％磷酸酯	3.7％烷基磷酸酯胺钾	2.5％硫化异丁烯和1.2％硫代硫磷复酯胺钾	乳化剂	0.05％聚异丁烯丁二酸酯	1.5％丁二酰亚胺	1.9％聚异丁烯丁二酰亚胺	1.2％聚异丁烯丁二酰亚胺和0.7％丁二酰亚胺	0.7％烷基酚与1.1％环氧乙烷缩合物	2％山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚	1.7％聚异丁烯丁二酸酯
降凝剂			1％聚甲基丙烯酸酯和1.5％富		1.8％聚α-烯烃	1.7％聚甲基丙烯酸酯	1.6％聚甲基丙烯酸酯和0.4％	乳化剂	0.05％聚异丁烯丁二酸酯	1.5％丁二酰亚胺	1.9％聚异丁烯丁二酰亚胺	1.2％聚异丁烯丁二酰亚胺和0.7％丁二酰亚胺	0.7％烷基酚与1.1％环氧乙烷缩合物	2％山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚	1.7％聚异丁烯丁二酸酯

			马酸酯			富马酸酯
			马酸酯			富马酸酯	防锈剂		0.4％苯并三氮唑	0.3％季戊四醇单油酸酯				0.35％苯并三氮唑
抗泡剂	0.06％聚甲基硅油	0.04％聚丙烯酸酯		0.05％二甲基硅油	0.06％聚甲基硅油		防锈剂		0.4％苯并三氮唑	0.3％季戊四醇单油酸酯				0.35％苯并三氮唑
抗泡剂	0.06％聚甲基硅油	0.04％聚丙烯酸酯		0.05％二甲基硅油	0.06％聚甲基硅油		基础油	40.45％PAO和43.44％双酯	77.96％合成油	81.7％矿物油和10％合成油	79.55％合成油	72.4％矿物油	86.74％矿物油	73.65％矿物油

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种气动工具用润滑油组合物，其特征在于，包括如下组分和重量百分含量：

粘度指数改进剂 0.1～20％，

极压抗磨剂 0.1～6％，

乳化剂 0.05～2％，

基础油余量。

2.根据权利要求1所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，包括如下组分和重量百分含量：

粘度指数改进剂 0.1～18％，

极压抗磨剂 0.5～5％，

乳化剂 0.05～1.5％，

基础油余量。

3.根据权利要求1或2所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，降凝剂 0～2.5％。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述粘度指数改进剂为聚异丁烯、烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸酯或氢化苯乙烯双烯共聚物中的任意一种或者两种以上的混合物。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为硫磷型和/或硫磷氮型，如硫化烯烃、硫磷氮化合物、磷酸酯、苯三唑十八胺、硫磷酸含氮衍生物、硫代磷酸三苯酯或烷基磷酸酯胺盐中的一种或两种以上的混合。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述乳化剂聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、丁二酰亚胺、烷基酚与环氧乙烷缩合物、山梨醇油酸酯聚氧乙烯醚；优选的为聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯或丁二酰亚胺中的一种或者两种以上混合。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚α-烯烃、富马酸酯，优选为聚甲基丙烯酸酯、聚α-烯烃和富马酸酯中的一种或者两种以上混合。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述基础油为矿物油型和/或合成型基础油。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，还包括0～1％的防锈剂，优选为0～0.5％，最优选为0～0.3％。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的气动工具用润滑油组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为0.1～5％硫化烯烃、0～4％硫磷氮化合物和0～5％磷酸酯。