CN101298574B - 通用工业齿轮油添加剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通用工业齿轮润滑油添加剂组合物，它包括(A)至少一种含硫的极压抗磨剂；(B)至少一种含磷的多功能抗磨剂；(C)至少一种防锈剂。该组合物具有加剂量低，配方简单，通用性强，性能优良的特点。将上述添加剂组合物按0.6～1.0wt％加入到中粘度指数或高粘度指数的基础油，或前述基础油的混合物中，可以制备达到GB5903—95规格指标的100、220、320、460、680、1000等牌号的中负荷工业齿轮油。将上述添加剂组合物按1.0～1.4wt％加入到中粘度指数或高粘度指数的基础油，或前述基础油的混合物中，可以制备达到GB5903—95规格指标的100、220、320、460、680、1000等牌号的重负荷工业齿轮油。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种通用工业齿轮润滑油添加剂组合物，尤其是一种用工业齿轮传动系统所用润滑油的添加剂组合物，属于润滑油添加剂技术领域。
(二)背景技术
通用工业齿轮油复合剂是用于调制各种粘度牌号的中、重负荷工业齿轮油的复合剂，其加剂量是衡量该复合剂水平、技术经济性最重要的指标之一。通过国内外专利查询，未发现有相关内容的公开专利及资料，而国内的文献资料介绍，南京爱迪臣公司的中负荷工业齿轮油复合剂，加剂量为1.4wt％，仅限于调制中负荷工业齿轮油，不能用于调制重负荷工业齿轮油，专利CN1403551A的中、重负荷工业齿轮油复合剂，加剂量为1.2～2.0wt％，复合剂产品的磷含量为1.5～2.5wt％。
(三)发明内容
本发明的目的是：提供一种通用中、重负荷工业齿轮润滑油添加剂组合物，可适用于各种基础油，以较低的加剂量调制的100、220、320、460、680、1000等各粘度牌号的中、重负荷工业齿轮油均满足GB5903—95的规格指标。
本发明为了实现上述目的，对添加剂组合物中的各种添加剂组分进行精心选择。除了考虑各组分功能添加剂自身的性能和突出的优点外，同时以防锈防腐、抗乳化性和极压抗磨性为主要目标考察了添加剂组合物中各种添加剂的相互作用关系，努力寻找添加剂之间的协合效应，避免对抗效应，以达到整个体系的平衡与统一。本发明通过使用多功能添加剂，减少了添加剂的种类，避免了对抗效应，提高了产品的内在质量，提供了一种性能优良、经济性好、适用性广的通用中、重负荷工业齿轮油复合剂。
本发明调配的通用中、重负荷工业齿轮油复合剂，产品的硫含量为34.0～42.0wt％，磷含量为0.10～1.00wt％，氮含量为0.10～1.00wt％。具有良好的极压抗磨性、抗乳性、防锈防腐性及热氧化安定性能，产品以0.6～1.0wt％加剂量调制的100、220、320、460、680、1000等各种粘度牌号的中负荷工业齿轮油均满足GB5903—95规格指标，产品以1.0～1.4wt％加剂量调制的100、220、320、460、680、1000等各种粘度牌号的重负荷工业齿轮油均满足GB5903—95规格指标。该产品加剂量低，生产成本低，通用性强、适用范围广，具有很好的经济效益与社会效益。该复合剂组合物调配方便，性能优良，有广阔的推广应用前景。
本发明的通用中、重负荷工业齿轮润滑油添加剂组合物，它含有：(A)至少一种含硫的极压抗磨剂；(B)至少一种含磷的多功能抗磨剂；(C)至少一种防锈剂。所说的(A)为硫化异丁烯或烷基多硫化物，所说的添加剂组合物含(A)组分82～96wt％；
所说的(B)为硫代亚磷酸酯胺盐，组合物含(B)组分1～10wt％；所说的(C)为苯骈三氮唑及其衍生物，组合物含(C)组分1～10wt％。
更进一步，本发明的通用中、重负荷工业齿轮润滑油复合剂组合物，它含有：(A)至少一种含硫的极压抗磨剂；(B)至少一种含磷的多功能抗磨剂；(C)至少一种防锈剂。
其中所说的(A)组分较适宜的是硫化异丁烯，或二叔丁基硫化物，或它们任意的组合物，组分(A)在添加剂组合物中的适宜含量为82～96wt％；
(B)组分较适宜的是硫代磷酸酯二正丁酯十二胺盐，或硫代亚磷酸二正辛酯十二胺盐，或硫代亚磷酸二正丁酯十八胺盐，或硫代亚磷酸二正辛酯十八胺盐，或它们任意组合的混合物，组分(B)在添加剂组合物中的适宜含量为2～9wt％；
(C)组分较适宜的是亚磷酸二正丁酯苯骈三氮唑甲醛缩合物，亚磷酸二正辛酯苯骈三氮唑甲醛缩合物，或它们任意组合的混合物，组分(C)在添加剂组合物中的适宜含量为2～9wt％。
使用添加剂组合物调制的工业齿轮油，硫含量2000～15000ppm，磷含量100～1000ppm，氮含量100～2000ppm。更进一步，使用添加剂组合物调制的工业齿轮油，硫含量2000～10000ppm，磷含量100～500ppm，氮含量100～1500ppm。
制法：上述通用中、重负荷齿轮润滑油添加剂组合物的制备方法是：先将按比例所需要的含硫极压抗磨剂组分(A)加入带搅拌器的搪瓷调合釜内，其次按比例加入所需的含磷多功能抗磨剂组分(B)、防锈剂组分(C)到调合釜中，在60～70℃下，搅拌4小时，至混合物全部溶解，并均匀透明。
为了筛选添加剂组分和添加剂组合物，本发明在实验室采用了各种试验方法进行模拟评定。其中有润滑油极压性能测定法(四球机法，GB/T3142)，润滑油抗磨性能测定法(四球机法，SH/T0189)。
为了评价添加剂组合物加入基础油后，是否符合GB/T5903—95的国家标准，进行了石油产品铜片腐蚀试验法(GB/T5906或ASTM D130)，加抑制剂矿物油在水存在下防锈试验法(GB/T11143或ASTM D665B)，润滑剂抗乳化性能测定法(GB/T8022或ASTM D2711)，润滑油极压性能测定法(Timken试验)(GB/T11144)润滑油承载能力测定法(CL—100)(SH/T0306或ASTMD5182)，极压润滑油氧化安定性测定法(SH/T0123，SH/T0024)。
(四)具体实施方式
本发明的效果通过下面的实施例进一步说明。但应明白，下面的实施例不是限制本发明的范围，任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。
实施例1：
添加剂组合物(I)，它包括：82.0wt％二叔丁基多硫化物(组分A)；9.0wt％间二膦酸二异辛酯(组分B)；9.0wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。添加剂组合物(II)，它包括：82.0wt％二叔丁基多硫化物(组分A)；9.0wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；9.0wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。添加剂组合物(III)，它包括：82.0wt％二叔丁基多硫化物(组分A)；9.0wt％异辛基酸性磷酸酯十八胺盐(组分B)；9.0wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。添加剂组合物(IV)，它包括：82.0wt％二叔丁基多硫化物(组分A)；8.0wt％磷酸三甲酚酯(组分B)；8.0wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。添加剂组合物(V)，它包括：82.0wt％二叔丁基多硫化物(组分A)；8.0wt％三正丁基二硫代磷酸酯(组分B)；8.0wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。组合物(I)、(II)、(III)、(IV)、和(V)均以1.0wt％加入320基础油中，其评定结果列表2中。
表1 320基础油性质
| 项目 | 性质 |
| 运动粘度(40℃)/mm<sup>2</sup>/s粘度指数倾点/℃闪点/℃机杂/％水分/％ | 338.692-102070.002痕迹 |
表2 组合物(I)、(II)(III)、(IV)、(V)评价结果
| 项目 | 组合物(I) | 组合物(II) | 组合物(III) | 组合物(IV) | 组合物(V) |
| 防锈性抗磨性D/mm | 无锈0.35 | 无锈0.30 | 无锈0.30 | 无锈0.38 | 无锈0.45 |
实验结果表明，在五种多功能含磷抗磨剂中，硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐和异辛基酸性磷酸酯十八胺盐的抗磨性能最好。
实施例2：
添加剂组合物(VI)它包括：90wt％硫化异丁烯(组分A)；5wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；5wt％亚磷酸二正丁酯苯骈三氮唑甲醛缩合物(组分C)。添加剂组合物(VII)它包括：90wt％硫化异丁烯(组分A)；5wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；5wt％低碱值二壬基萘磺酸钡(组分C)。添加剂组合物(VIII)它包括：90wt％硫化异丁烯(组分A)；5wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；5wt％低碱值石油磺酸钙(组分C)。添加剂组合物(IX)它包括：90wt％硫化异丁烯(组分A)；5wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；5wt％油酸羟乙基酰胺(组分C)。添加剂组合物(X)它包括：90wt％硫化异丁烯(组分A)；5wt％硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐(组分B)；5wt％油酸乙二醇酯(组分C)。组合物(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)、(X)均以0.6wt％加入100基础油中，其评定结果列表4。
表3 100基础油性质
| 项目 | 性质 |
| 运动粘度(40℃)/mm<sup>2</sup>/s倾点/℃闪点/℃ | 98.72-13197 |
表4 组合物(III)、(IV)评价结果
| 项目 | 组合物(VI) | 组合物(VII) | 组合物(VIII) | 组合物(IX) | 组合物(X) |
| 锈蚀铜片/级Timken试验负荷/NCL-100试验通过/级抗乳化油中水/％ | 无锈1b200大于120.1 | 无锈2a200大于120.2 | 无锈2a178大于121.2 | 无锈1b178大于121.0 | 无锈1b222大于120.3 |
| 乳化层/mL分离水/mL氧化安定性(95℃)粘度增长/％ | 0.380.63.7 | 0.380.19.8 | 2.174.38.7 | 1.874.33.1 | 0.480.110.3 |
实验结果表明，不同结构的防锈剂对组合物的防腐性能、极压性能、抗乳化性能、抗氧化性能具有较大的影响。
实施例3：
添加剂组合物(VI)以1.4wt％加入320基础油中，其评定结果列表5。
表5 组合物(VI)评价结果
| 项目 | 指标(GB5903—95) | 实测值 |
| 铜片腐蚀(100℃，3h)/级防锈性(D665B) | 不大于1无锈 | 1a无锈 |
| 氧化安定性(121℃，312h)100℃运动粘度增长/％ | 不大于10 | 4.6 |
| 抗乳化性(82℃)油中水，％乳化层，mL总分离水，mL | 不大于2.0不大于1.0不小于80 | 0.80.280.2 |
| Timken试验，通过负荷N | 不小于267 | 289 |
| CL—100齿轮机试验通过级 | 不小于11 | 12 |
实验结果表明，添加剂组合物(VI)以0.6wt％加入100基础油中调制的100中负荷工业齿轮油可达到GB5903—95要求；以1.4wt％加入320基础油中调制的320重负荷工业齿轮油可达到GB5903—95要求。
Claims (5)
1.一种通用工业齿轮润滑油添加剂组合物，其特征在于它由以下组分组成：
(A)至少一种含硫的极压抗磨剂，为硫化异丁烯或烷基多硫化物，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(A)82～96wt％，
(B)至少一种含磷的多功能抗磨剂，为硫代亚磷酸酯胺盐，组合物含组分(B)1～10wt％，
(C)至少一种防锈剂，为亚磷酸二正丁酯苯骈三氮唑甲醛缩合物，或亚磷酸二正辛酯苯骈三氮唑甲醛缩合物，或它们任意组合的混合物，组合物含组分(C)1～10wt％。
2.根据权利要求1所述的添加剂组合物，其特征在于(A)组分为硫化异丁烯或二叔丁基多硫化物。
3.根据权利要求1所述的添加剂组合物，其特征在于(B)组分为硫代亚磷酸二正丁酯十二胺盐，或硫代亚磷酸二正辛酯十二胺盐，或硫代亚磷酸二正丁酯十八胺盐，或硫代亚磷酸二正辛酯十八胺盐，或它们任意组合的混合物，含量为2～9wt％。
4.根据权利要求1所述的添加剂组合物，其特征在于(C)组分含量为2～9wt％。
5.权利要求1所述的添加剂组合物用于调制中负荷工业齿轮油，其特征在于添加剂组合物的加剂量为0.6～1.0wt％。
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