CN101333474A - 复合齿轮油添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合齿轮油添加剂，含有石墨、硼酸盐、分散剂、稳定剂和基础油，原料组成以重量百分比计为：石墨10～20％，分散剂5～9％，稳定剂5～10％，硼酸盐10～20％，余量为基础油，各原料组分百分比之和等于百分之百。根据本发明的复合齿轮油添加剂，成本低，在使用时加入较小量时就可明显改善极压抗磨性、降低噪音、节能环保、减磨增效等性能。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油的添加剂领域，更具体地涉及一种复合齿轮油添加剂。
背景技术
润滑油是一种被应用于具有相对运动的两个磨擦表面的机械设备例如汽车发动机等的润滑剂，通过在两磨擦表面之间形成润滑膜，将直接接触的表面分隔开来，变干磨擦为润滑剂分子间的内磨擦，达到减少磨擦、降低磨损、延长机械设备使用寿命等目的。
为了进一步提高或改善润滑油的润滑性能，通常会在润滑油中加入添加剂。例如在CN1523092A中公开了一种复合内燃机油添加剂，用于改善内燃机油的性能，但这种添加剂仅适用于内燃机油，并不能广泛适用于齿轮油领域。
现有的齿轮油添加剂制备工艺比较复杂，成本高，在使用时加入量多，并且，在提高极压抗磨性和粘温性、降低噪音、节能环保和减磨增效等方面仍存在进一步改进和提高的空间。
发明内容
鉴于上述现有技术问题，本发明的目的在于提供一种复合型的齿轮油添加剂，该复合齿轮油添加剂制备简便，成本低，在使用时只需较小的加入量，就可取得显著的效果。
本发明的复合齿轮油添加剂，含有石墨、硼酸盐、分散剂、稳定剂和基础油，原料组成以重量百分比计为：石墨10～20％，分散剂5～9％，稳定剂5～10％，硼酸盐10～20％，余量为基础油，各原料组分百分比之和等于百分之百。
根据本发明的复合齿轮油添加剂，成本低，在使用时加入较小量时就可明显改善极压抗磨性和粘温性、降低噪音、节能环保、减磨增效等性能。
具体实施方式
下面更具体地说明本发明。
本发明的复合齿轮油添加剂含有石墨、硼酸盐、分散剂、稳定剂和基础油，原料组成以重量百分比计为：石墨10～20％，分散剂5～9％，稳定剂5～10％，硼酸盐10～20％，余量为基础油。
上述石墨为润滑油领域中常用的石墨，没有特别限定，可以是鳞片石墨或无定形石墨，优选鳞片石墨。石墨的纯度越高，添加剂的性能越优异，纯度优选为98％以上。石墨的粒径没有特别限制，但优选粒径小于等于0.5微米的石墨为80重量％以上，且粒径最大不超过5微米。
上述分散剂用于分散石墨，只要是能够分散石墨的分散剂均可以在本发明中使用，没有特别限制，优选聚异丁烯丁二酰亚胺、单丁二酰亚胺和双丁二酰亚胺中的一种或两种以上。更优选为高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺。并且，其含量优选为7～8％。
上述硼酸盐用于改善极压抗磨性能。可以是任意的硼酸盐，没有特别限制。优选为偏硼酸钠、偏硼酸钾和三硼酸钾中的一种或两种以上。
上述稳定剂用于使体系悬浮稳定，并可用于改变粘度指数。本领域中适用的任意稳定剂均可用作本发明的稳定剂。该稳定剂优选为聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物以及聚甲基丙烯酸酯与烯烃共聚物中的一种或两种以上。上述聚甲基丙烯酸酯的重均分子量优选为2000～50000，更优选为3000～10000，其可以是任意的甲基丙烯酸酯类单体的聚合物，该单体可举出例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。上述烯烃可以是乙烯、丙烯、丁烯等任意的烯烃。上述聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物的共聚比优选为40/60以上，更优选为60/40以上。上述聚甲基丙烯酸酯与烯烃共聚物的共聚比优选为30/50以上，更优选为60/40以上。
对于上述基础油，没有特别限制，可以为矿物基础油150SN、500SN、BS150，也可以为加氢脱蜡基础油5.0cst、10.0cst，还可以为合成基础油，例如本领域常用的合成烃、卤代烃、合成酯、聚二醇、聚醚等，上述合成烃例如为聚α烯烃合成基础油PAO6、PAO8、PAO10等。
以下结合实施例具体地说明本发明。这里，以下实施例中的“份”表示重量份，且下述各配合成分均为市场上销售且易获得的商品。
实施例1
将石墨12份、偏硼酸钠12份、聚异丁烯丁二酰亚胺8份、基础油150SN50份、500SN 8份分别加入到乳化釜中升温至约60℃，分散乳化2小时；
得到的产物泵送到脱水釜中进行加热，抽真空负压脱水，加热温度控制在约66℃，负压控制在0.08Mpa，时间为2小时；
得到的产物再输送回乳化釜中，加入聚甲基丙烯酸酯10份进行乳化分散0.5小时，再泵送至研磨机研磨2小时；
得到的产物输送至超声波振荡釜中超声振荡1小时；
得到的产物经过滤器过滤而得到复合齿轮油添加剂1，过滤器滤径控制在不大于10μm。
在此，石墨为鳞片石墨，纯度99.99％，粒径小于等于0.5微米的为90重量％，且粒径最大不超过5微米。
实施例2
采用下述原料配比：石墨(同实施例1)16份、双丁二酰亚胺9份、偏硼酸钾15份、基础油150SN 46份、BS150 6份、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物8份。除此以外，按照与实施例1同样的方法得到复合齿轮油添加剂2。
实施例3
采用下述原料配比：石墨20份、双丁二酰亚胺7份、单丁二酰亚胺2份、三硼酸钾13份、基础油500SN 50份、聚甲基丙烯酸酯8份。在此，石墨为无定形石墨，纯度99％，粒径小于等于0.5微米的为85重量％，且粒径最大不超过5微米。除此以外，按照与实施例1同样的方法得到复合齿轮油添加剂3。
实施例4
采用下述原料配比：石墨(同实施例3)11份、聚异丁烯丁二酰亚胺7份、双丁二酰亚胺2份、偏硼酸钠15份、基础油5.0cst 39份、10.0cst 16份、聚甲基丙烯酸酯6份、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物4份。除此以外，按照与实施例1同样的方法得到复合齿轮油添加剂4。
实施例5
采用下述原料配比：石墨18份、聚异丁烯丁二酰亚胺5份、双丁二酰亚胺4份、偏硼酸钾13份、PAO 8 50份、聚甲基丙烯酸酯10份。在此，石墨为鳞片石墨，纯度99％，粒径小于等于0.5微米的为70重量％，且粒径最大不超过7微米。除此以外，按照与实施例1同样的方法得到复合齿轮油添加剂5。
实施例6
采用下述原料配比：石墨(同实施例5)15份、双丁二酰亚胺6份、单丁二酰亚胺3份、三硼酸钾7份、偏硼酸钠8份、PAO 10 52份、聚甲基丙烯酸酯5份、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物4份。除此以外，按照与实施例1同样的方法得到复合齿轮油添加剂6。
(性能评价)
将上述实施例1～6中得到的各复合齿轮油添加剂分别添加到齿轮油中，适用于变速机齿轮箱的齿轮润滑，具有以下优异的效果。
表1
由表1可知，通过本发明的齿轮油添加剂可以实现如下效果：
1、节能：可以节电10％～16％；延长齿轮油换油周期一倍以上。
2、环保：降低设备振动，降低机械噪音3～8分贝。
3、减磨：提高油膜承载能力，减少摩擦，降低磨损40％～50％，延长齿轮的使用周期一倍以上。
4、增效：综合提高机械效率3％以上。
并且，实施例1～4的添加剂在节电、降低噪音等方面明显优于实施例5和6，这是由于实施例1～4的石墨粒径被控制在本发明的优选粒径范围，即，粒径小于等于0.5微米的石墨为80重量％以上，且粒径最大不超过5微米。进而，实施例1和2的添加剂在节电、降低噪音等方面也优于实施例3和4，这是由于实施例1和2采用了鳞片石墨，而实施例3和4采用了无定形石墨。
以上实施例仅是本发明的具体例示，本发明的保护范围并不限于这些实施例，保护范围应限定于所附的权利要求书。
Claims (10)
1、一种复合齿轮油添加剂，含有石墨、硼酸盐、分散剂、稳定剂和基础油，原料组成以重量百分比计为：石墨10～20％，分散剂5～9％，稳定剂5～10％，硼酸盐10～20％，余量为基础油，各原料组分百分比之和等于百分之百。
2、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述石墨为满足下述条件：
①石墨纯度大于98％，
②粒径小于等于0.5微米的石墨为80重量％以上，且粒径最大不超过5微米。
3、根据权利要求2所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述石墨为鳞片石墨。
4、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述分散剂为选自聚异丁烯丁二酰亚胺、单丁二酰亚胺和双丁二酰亚胺中的一种或两种以上。
5、根据权利要求4所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述分散剂为高分子量聚异丁烯丁二酰亚胺。
6、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述硼酸盐为选自偏硼酸钠、偏硼酸钾和三硼酸钾中的一种或两种以上。
7、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述稳定剂为选自聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯与乙丙胶共聚物以及聚甲基丙烯酸酯与烯烃共聚物中的一种或两种以上。
8、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述基础油为选自矿物基础油150SN、500SN、BS150中的一种或两种以上。
9、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述基础油为选自加氢脱蜡基础油5.0cst、10.0cst中的一种或两种以上。
10、根据权利要求1所述的复合齿轮油添加剂，其特征在于，所述基础油为合成烃、卤代烃、合成酯、聚二醇、聚醚中的一种或两种以上。
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