CN101240220A - 一种稠化型高温链条润滑剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稠化型高温链条润滑剂，其中包括(1)50－86％低粘度酯类油，(2)5－30％的高粘度酯类油，(3)5－30％的特定分子量的聚异丁烯，以及(4)1－5％的抗氧剂，0－3％的抗磨剂和0－1％的防锈剂，(5)2－5％的稠化剂，(6)1－10％的胶体二硫化钼。本发明涉及的高温链条油稠度为500－650单位，并具有良好的粘附性、较低的挥发性和较高的氧化安定性，适合间歇式手工润滑的场合，最高使用温度可达260℃。

Description

一种稠化型高温链条润滑剂组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油，具体地说，涉及一种应用于间歇式手工润滑场合的，高温链条润滑剂组合物。

技术背景

链传动不但适于在大扭矩和低转速下使用，而且在腐蚀性和潮湿环境中，链条的平稳运行和链节的灵活自如、减小磨损依赖于链条系统得到良好润滑。高速链条系统通常附带自动润滑装置，可定时、定量将耐高温润滑油注入链条的销轴和套筒之间，来保证良好的润滑效果和链条的正常运行；低速重负荷链条通常采用手工加油方式，有求油品有更好的粘附性和减磨效果。随着链条传动系统工作温度越来越高，对链条油的要求也日趋苛刻。

目前市售的高温链条油基本采用合成基础油、抗氧剂、含磷抗磨剂和苯三唑类铜腐蚀抑制剂技术，普遍存在用于低速重负荷链条在润滑周期偏短的问题。

根据链条的结构特点，高速链条系统和低速重负荷链条系统对链条油的要求有较大的区别。高速链条系统中，链条油产生的少量氧化产物、油泥和积炭都会对链条负荷产生较大影响；手工润滑的低速重负荷链条中，再润滑周期长(有时可达5-7天)，负荷大，不仅要求链条润滑剂有良好的氧化安定性和极低的沉积倾向，还要有极佳的粘附性和减摩性。由于高温链条油长期在高温条件下运行，并在金属表面形成很薄的油膜，导致油品更易挥发、滴落和氧化。如何降低链条油的蒸发损失、提高氧化安定性和确保适宜的粘附性是开发链条油的关键。

基础油占链条润滑剂组成的50％以上，选择合适的基础油对降低蒸发损失、提高氧化安定性贡献极大。目前生产链条油可供选择的合成基础油有PAO(聚α-烯烃)、酯类油和聚醚三大类。

PAO(聚α-烯烃)的分子结构与精制矿物油类似，属于碳氢化合物；具有比矿物油更好的耐高温性能、很高的粘度指数和更低的倾点，非常适合宽温度范围下使用。但与其它合成油相比高温性能较差。美国专利US5151205报道，以PAO为基础油，加入少量的酯类油作增溶剂，以2-4％的聚丁烯为增粘剂，再配以适当的功能添加剂所得的链条油具有低蒸发损失及持久的润滑性能，而在相同的使用条件下，矿物油型链条油产生大量可烟，而该配方油在使用中几乎无烟产生。

与PAO相比，酯类油具有更好的承载能力。依据原料类型和分子结构酯类油又可分为双酯、多元醇酯醇酯、复酯、芳香酸酯等几种类型。双酯油的粘温性能和低温性能(用倾点指标衡量)与PAO类似，耐高温性能优于PAO，理论上双酯油可以看作化学纯物质，高温条件下蒸发损失很小。双酯与PAO的混合物作为全合成发动机油基础油已得到广泛使用，但由于双酯油通常只有很低粘度的产品，一般要与其它酯类油复配作为高温链条油基础油。

用于润滑油基础油的多元醇酯包括三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯。多元醇酯具有较高的粘度指数，通常为140以上；比双酯更低的高温蒸发损失，极高的闪点(可大于300℃)，使用低分子脂肪酸可得到倾点小于-60℃的产品。多元醇酯在L-HFDU抗燃液压液、航空发动机油、高温润滑脂基础油等领域得到广泛应用。美国专利US6436881报道了由C7、8、9、10酸及异构C9酸(3，5，5三甲基己酸)的双季戊四醇酯作基础油的高温链条油的研究，并与PAO/酯类油型高温粘度的性能进行对比，结果表明，双季戊四醇型高温链条油具有好得多的高温性能，高温结焦量及蒸发损失小，结焦板面也很清洁。

芳香酸酯包括偏苯三酸酯和均苯四酸酯，与双酯和多元醇酯比较，粘度指数相对较低，某些产品粘度指数仅为70左右，但由于分子中含有苯环，因此有更强的氧化安定性，以前主要用作合成空压机油的基础油。

聚醚具有良好的高低温性能、很高的粘度指数，且在高温、高压下不结焦、具有良好的润滑性，并可根据需要，易于得到各种高粘度的聚醚，聚醚很适合作各种润滑油基础油。但由于聚醚的闪点相对较低，高温条件下挥发量较大。

发明内容

本发明涉及一种以酯类油为基础油的高温链条润滑剂，其中包括(1)50-86％低粘度酯类油，(2)5-30％的高粘度酯类油，(3)5-30％的特定分子量的聚异丁烯，以及(4)1-5％的抗氧剂，0-3％的抗磨剂和0-1％的防锈剂，(5)2-5％的稠化剂，(6)1-10％的固体添加剂。本发明涉及的高温链条链条润滑剂25℃锥入度为500-650单位，并具有良好的粘附性、较低的挥发性和较高的氧化安定性，最高使用温度可达260℃。

本发明所选用的基础油包括酯类油和聚异丁烯两部分，其中酯类油为50-86％的低粘度酯类油和5-30％的高粘度酯类油；聚异丁烯为5-30％的特定分子量的聚异丁烯。

低粘度酯类油可以是三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯、偏苯三酸酯、复酯中的一种或几种混和物。最好是季戊四醇酯、偏苯三酸酯、复酯或其混和物；所选酯类油40℃粘度为100-500cst，最好是40℃粘度为110-300cst。粘度过低会增大蒸发损失，粘度过高会影响链条油的渗透性。高粘度酯类油为40℃粘度是1000-100000cSt的复酯。优化选择粘度最好是10000-70000cSt，粘度过低会增加复制的用量，导致成品油酸酯增高；粘度过高会影响成品油的渗透性。

聚异丁烯既是本发明的基础油，也是本发明的粘附剂。由于聚异丁烯在高温条件下不产生积炭，但有分解倾向，因此合理选择聚异丁烯的分子量和用量对防止滴落有很大意义。本发明所用聚异丁烯为低分子聚异丁烯，平均分子量为900-3000，最好是900-2400；本发明聚异丁烯用量为5-30％，最好是5-20％，用量过大会增大常温稠度，不利于使用；用量过小会降低油膜厚度，影响减磨能力。

本发明所用添加剂包括包括1-5％的抗氧剂，0-3％的抗磨剂和0-1％的防锈剂。抗氧剂为烷基二苯胺、苯基α-萘胺、烷基苯基α-萘胺、硫醚酚；优化用量为1-3％，所选种类最好是烷基二苯胺、苯基α-萘胺、烷基苯基α-萘胺、硫醚酚中的两种混和使用，这样可以有效避免高温条件下抗氧剂沉积，并可降低总抗氧剂用量。

本发明所用的抗磨剂是磷酸三苯酯或磷酸三甲酚酯，防锈剂是甲基苯三唑铜腐蚀抑制剂，上述两种添加剂用量须仔细平衡，否则会导致氧化安定性急剧下降。

本发明的高温链条润滑剂含有2-5％的稠化剂和1-10％的固体添加剂。稠化剂可以是复合锂皂、双脲、聚脲中的一种；固体添加剂可以是石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或两种混合物，最好是石墨和二硫化钼既可单独使用也可混合使用，由于颜色及配伍问题聚四氟乙烯最好单独使用。所用固体添加剂平均粒径应小于5微米，优化选择平均粒径最好小于2微米。

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1-3

本发明产品的生产过程以100kg试验产品为例，生产过程如下：

调和釜中加入约30kg低粘度酯类油基础油，加热搅拌至80-90℃加入复合锂皂或脲稠化剂，用30分钟搅拌加热至160℃加入抗氧剂，用30分钟加热至200℃，在200-210℃炼制10分钟；加入剩余的第粘度酯类油，降温至150-160℃，加入大粘度酯类油和聚异丁烯，降温至80-90℃加入其他添加剂搅拌1小时，用均化器或三辊磨均化既得成品。

成品采用下列方法检测理化指标：GB/T269润滑脂和石油脂锥入

度测定法，GB/T261石油产品闪点测定法(闭口杯法)，GB/T3535石油倾点测定法。

成品的高温性能采用高温烘烤进行评定，既将规定量的不含固体添加剂的成品在250℃条件下烘烤8小时，目测观察有无沉积物；规定量的成品250℃条件下烘烤24小时后测定重量损失和稠度变化；将规定量的成品滴在45#钢挂片上，250℃烘烤4小时测定成品损失率，损失率小于10％为合格。

实施例原料及检测结果见表一

表一：实施例组成及检测结果

项目		实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
						基础油	三羟甲基丙烷酯		20
季戊四醇酯	20		25	50
					双季戊四醇酯			30
偏苯三酸酯			25
					复酯		40			36
大粘度复酯	16	5	30	5
					聚异丁烯		5	30	5	5
抗氧剂	烷基二苯胺	1		0.5							0.5
					苯基α-萘胺		1
	烷基苯基α-萘胺	1	2	0.5
					硫醚酚		2		0.5
	抗磨剂	磷酸三苯酯		3
磷酸三甲酚酯					1.5		1
		防锈剂	甲基苯三唑	0.5					1

稠化剂	复合锂皂		5
							双脲			2	3
	聚脲					2
							固体添加剂	胶体石墨				5
胶体二硫化钼			4	5	1
						聚四氟乙烯		10
检测结果
						理化指标	稠度，25℃，0.1mm		550	620	600		630
基础油闪点		284	288	288	289
							基础油倾点		-30	-25	-30	-30
高温性能	高温沉积物		无	无	无								无
						蒸发损失		0.6％	0.8％	0.9％	1.1％
	稠度变化，25℃，0.1mm		+18	+22	+10							+15
						粘附性		合格	合格	合格	合格

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 (9)

1.一种以酯类油为基础油的高温链条油，其中包括(1)50-86％低粘度酯类油，(2)5-30％的高粘度酯类油，(3)5-30％的特定分子量的聚异丁烯，以及(4)1-5％的抗氧剂，0-3％的抗磨剂和0-1％的防锈剂，(5)2-5％的稠化剂，(6)1-10％的固体添加剂

2.根据权利要求书(1)所述，其特征为含有50-86％的低粘度酯类油，0-30％的高粘度酯类油和0-30％的特定分子量的聚异丁烯

3.根据权利要求书(1)所述，其特征是低粘度酯类油可以是三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯、偏苯三酸酯和复酯中的一种或几种混和物。所选酯类油40℃粘度为100-500cst

4.根据权利要求书(1)所述，其特征是高粘度酯类油为复酯，40℃粘度为1000-100000cst，聚异丁烯为低分子聚异丁烯，平均分子量为900-3000

5.根据权利要求书(1)所述，其特征为添加剂包括1-5％的抗氧剂，0-3％的抗磨剂和0-1％的防锈剂

6.根据权利要求书(5)所述，其特征为抗氧剂为烷基二苯胺、苯基α-萘胺、烷基苯基α-萘胺、硫醚酚中的一种或几种混和物。

7.根据权利要求书(5)所述，其特征为抗磨剂是磷酸三苯酯或磷酸三甲酚酯，防锈剂是甲基苯三唑铜腐蚀抑制剂。

8.根据权利要求书(1)所述，其特征为含有2-5％的稠化剂，1-10％的固体添加剂

9.根据权利要求书(8)所述，其特征为稠化剂可以是复合锂皂、双脲、聚脲；固体添加剂可以是石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯中的一种或两种混合物。