CN101962594A - 用于汽车三销式恒速万向节的润滑脂 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车传动系统的三销式恒速万向节润滑脂组合物，以润滑脂总重为基准，组成为：(a)78％～83％的基础油(b)9％～12％的复合锂钙皂稠化剂；(c)0.5-2.0％的硫化异丁烯和或二苄基二硫化物的有机硫化物；(d)1.0-3.0％的二烷基二硫代磷酸锌；(e)0.5-2.5％的二硫代磷酸钼；(f)0.5-3.0％的不含硫磷的含氮硼酸酯。(g)0.5-1.0％的胺类或酚类抗氧剂；(h)1.0-2.0％的二壬基萘磺酸钡防锈剂。该组合物具有低的摩擦系数、低的磨损性能，良好的极压性能，可减少或防止NVH发生，特别适用于汽车传动轴的三销式恒速万向节的润滑。

Description

用于汽车三销式恒速万向节的润滑脂

技术领域

本发明涉及润滑脂组合物，它主要用于汽车传动系统三销式恒速万向节的润滑脂组合物，具有低的摩擦系数、低的磨损性能，良好的极压性能，可减少或防止NVH。

背景技术

汽车等速万向节(简称CVJ)是连接汽车变速箱与车轮之间的重要传动部件，以等角速度的形式传递动力。三销式CVJ多安装于汽车前轴的内侧和后轴的两端，是差速器输出动力的承受者，在传递动力的同时承受非平面的轴向冲击力。三销式CVJ由三个滚针轴承充当滚动体，当以一定角传递动力时，其内部零件间发生相对轴向滑动，从而产生摩擦力，其摩擦力会引起传动系统的噪音、振动和啸声(Noise Vibration Harshness即NVH)，近年来人们对NVH问题越来越关注，为了降低或减弱NVH现象发生，保证滚动体运转灵活，其所需润滑脂应尽量少加或不加入固体填料；比较理想地用于三销式的恒速万向节用润滑脂除应具有良好的抗氧防锈性，低的摩擦系数，低的磨损性能，以减少和防止NVH发生，另外还要求润滑脂与万向节外面的橡胶防尘罩有良好的相容性，以防止防尘罩材料老化，密封性能降低，导致外界杂质进入或润滑脂溢出，最终导致CVJ失效。

专利CN101679904A揭示了一种可用于固定球笼式和三销式等速万向节的润滑脂组合物，稠化剂为二脲系增稠剂，极压抗磨添加剂包括二烷基二硫代磷酸锌、硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸锌、以及硫-氮系极压添加剂。专利CN101511986A揭示了一种可用于等速万向节的润滑脂组合物，该组合物以锂皂和/或复合钙皂为增稠剂，添加剂为：a)至少一种三核钼化合物：Mo₃S_kL_nQ₂，其中L是具有有机基团的独立选择的配位体，该有机基团具有足够数量的碳原子以使得该化合物可溶于或可分散于油中，n是1-4，k是4-7，Q选自中性供电子化合物如胺、醇、膦和醚，以及z是0-5和包括非化学计量的值；b)二硫代氨基甲酸钼和或二硫代磷酸钼中的一种。c)至少一种二硫代磷酸锌。d)此外还包括抗氧剂，腐蚀拟制剂，摩擦改进剂和或含硫极压剂。

专利CN101679904A的稠化剂为二脲系增稠剂，其原料为危险化学品，对身体有害，且聚脲基脂制造工艺复杂。专利CN101511986A的稠化剂为锂皂和/或复合钙皂。锂皂稠化剂的润滑脂耐高温性能较差，最高使用温度为120℃；复合钙皂稠化剂的润滑脂存在贮存稠度变硬的缺点。另外专利CN101511986A组合物的摩擦系数偏大，都大于0.08，另外没有考察产品的抗水防锈性能。这两个专利都没有提及使用非硫磷的含氮硼酸酯的减摩添加剂。

本发明的目的是提供一种用于汽车传动系统的三销式的恒速万向节的润滑脂，稠化剂为复合锂钙基润滑脂，选用有机硫化物和含硫、磷、钼等几种功能团的化合物的极压抗磨剂和不含硫磷的含氮硼酸酯减摩添加剂进行配伍，并加入一定比例的抗氧防锈剂，使得该组合物产品具有良好的抗水防锈性，良好的耐高温性能，最高使用温度可达到180℃，更低的摩擦系数、低的磨损性能以及良好的极压性能，可减少或防止NVH。制备工艺与专利CN101679904A聚脲比较更为简单。

发明内容

本发明的技术方案如下：

一种用于汽车三销式恒速万向节的润滑脂组合物，包括基础油、复合锂钙皂稠化剂、有机硫化物、二烷基二硫代磷酸锌、二硫代磷酸钼、不含硫磷的含氮硼酸酯、抗氧剂、防锈剂；所述的润滑脂组合物的质量百分比如下：

基础油                    78％～83％

复合锂、钙皂稠化剂        9％～12％；

有机硫化物                0.5％～2.0％；

二烷基二硫代磷酸锌        1.0％～3.0％；

二硫代磷酸钼              0.5％～2.5％

含氮硼酸酯                0.5％～3.0％

抗氧剂                    0.5％～1.0％；

防锈剂                    1.0％～2.0％。

所述基础油可以为石蜡基矿物油、环烷基矿物油、酯类油、聚α烯烃合成油或几种油品等调配的混合油品，100℃运动粘度为5～30mm²/s。

所述的有机硫化物包括硫化异丁烯、二苄基二硫化物中的一种或两种。

所述的抗氧剂为胺类或酚类抗氧剂，本品采用二苯胺，占润滑脂总重量的0.5-1.0％。

所述的防锈剂为二壬基萘磺酸钡，占润滑脂总重量的1.0-2.0％。

本专利产品的测试项目除SRV摩擦系数考察外，还用SRV实验机考察了产品的最大承载能力，用四球实验机考察了产品的极压抗磨损性能，同时考察了产品的抗水防锈性。

具体实施方式

下面通过具体实例和比较例进一步说明本发明润滑脂的特点。

实例1

在一个装备有油浴加热、双向搅拌的4L反应釜中投入950g基础油，200g12羟基硬脂酸，在搅拌下加热到85-90℃，加入11g氢氧化锂和7g氢氧化钙(用90g水溶解并加热到70-80℃)，加热到85-95℃，在此温度下反应排水60分钟，之后加入癸二酸50g，搅拌20分钟，加入36g氢氧化锂水溶液(用180g倍水溶解并加热到70-80℃)反应1.5小时，之后升温，升至130-140℃恒温30分钟，继续升温，待温度达到150-160℃时，加入26.5g二苯胺，搅拌加入250g基础油，继续加热到210-220℃后停止加热，加入860g冷却油，搅拌均匀，温度降至80℃以下加入硫化异丁烯26.5g，二苄基二硫化物26.5g，二烷基二硫代磷酸锌66g，二硫代磷酸钼53g，含氮硼酸酯26.5g，二壬基萘磺酸钡53g，搅拌均匀，将得到的混合物经三辊研磨机轧油、包装，理化性能见表1。

实例1的加入比例和理化性能分别见表1和表2

实例2～实例7均为复合锂钙基润滑脂，其基础脂制备工艺同实例1，生产过程中，可根据润滑脂稠度调入部分后调油，添加剂加入品种和加入比例见表1，理化性能分析见表2。

在评定本发明的汽车三销式等速万向节润滑脂抗磨擦磨损的性能时，采用SRV(高频、线性、摆动摩擦磨损试验)试验进行评定。SRV试验可以模拟汽车在运动时的CVJ的伸缩和往复运动，与CVJ的实际应用有很好的相关性，我们采用目前国际公认的标准方法ASTMD-5707和ASTM D-5706进行评定。

ASTM D-5707方法来测定润滑脂的摩擦磨损性能，测试条件为温度50℃，负荷200N，振幅1mm；频率50Hz；时间：120min。测定试验过程的摩擦系数和顶球的磨痕直径，观察和记录摩擦系数的变化。

ASTM D 5706-97方法是利用该机在钢球与圆盘之间装入试验脂样，温度为50℃，加载速度为0.8334N/s，实验负荷以100N为单位逐级增加，这个试验能够监测随着负荷的增加，摩擦方式从弹流润滑和混合润滑变为边界润滑的性能。失效的判定是：润滑剂不再能形成有效的极压抗磨润滑膜，引起摩擦系数急剧增加，最终卡咬。该方法即来测定润滑脂的最大无卡咬负荷，即最大承载能力。

从表1和表2的可以看出，实例1-8摩擦系数低于0.07，SRV的顶球磨痕直径和四球长磨都不超过0.50mm，四球试验的烧结负荷高于2452N，SRV最大无卡咬负荷都高于900N；相反对比例1-4可以看出，润滑脂的摩擦系数都高于0.09，SRV最大无卡咬负荷都低于900N。

由上可知，本发明的用于汽车传动系统三销式等速万向节的润滑脂中在有机硫化物和含硫、磷、钼等几种功能团的化合物组成的多效添加剂以及不含硫磷的含氮硼酸酯共同使用时，具有低的摩擦系数，低的磨损性能，良好的极压性能和防锈性，可有效减少和防止汽车NVH发生。

表1

表2

Claims (6)

1.一种用于汽车传动系统三销式恒速万向节的润滑脂，其特征是润滑脂组合物的组分及质量百分比如下：

基础油                    78％～83％

复合锂、钙皂稠化剂        9％～12％；

有机硫化物                0.5％～2.0％；

二烷基二硫代磷酸锌        1.0％～3.0％；

二硫代磷酸钼              0.5％～2.5％

非硫磷的含氮硼酸酯        0.5％～3.0％

抗氧剂                    0.5％～1.0％；

防锈剂                    1.0％～2.0％。

2.如权利要求1所述的润滑脂，其特征是所述的基础油为石蜡基矿物油、环烷基矿物油、酯类油、聚α烯烃合成油或他们几种油品的混合油品，100℃运动粘度为5～30mm²/s。

3.如权利要求1所述的润滑脂，其特征是所述的有机硫化物包括硫化异丁烯、二苄基二硫化物中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的润滑脂，其特征是所述的抗氧剂为胺类或酚类抗氧剂。

5.如权利要求4所述的润滑脂，其特征是所述的抗氧剂为二苯胺。

6.如权利要求1所述的润滑脂，其特征是所述的防锈剂为二壬基萘磺酸钡。