CN102337172B

CN102337172B - 方向助力油组合物及其用途

Info

Publication number: CN102337172B
Application number: CN 201010238213
Authority: CN
Inventors: 刘枫林; 陆国飞; 宓建伟
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: CN102337172A

Abstract

本发明涉及一种方向助力油组合物及其用途，主要解决现有技术中助力油组合物用于助力转向系统中，存在方向助力油与橡胶密封件之间相容性差，容易因橡胶密封件变形或失效引发动力转向系统发生故障的问题。本发明通过采用以重量份数计包括以下组份：a)0.1～5份硼化聚异丁烯丁二酰亚胺；b)95～99.9份基础油的技术方案较好地解决了该问题，可用于方向助力油组合物的工业生产中。

Description

方向助力油组合物及其用途

技术领域

本发明涉及一种方向助力油组合物及其用途。

背景技术

为了协助驾驶员作汽车方向调整，并为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，几乎每辆汽车上都装有助力转向系统。汽车的助力转向系统的形式有很多，但是现在大多数汽车普遍采用的是液压助力转向系统。液压助力转向系统是利用液体的压力能来传递能量，其中最核心的部件是液压泵；方向助力油是作为传动介质来传递能量。汽车在行驶中转弯时，助力转向系统将产生很高的油压，通过方向助力油传送到转向机中起到助力作用。此外，方向助力油还起到润滑液压泵和转向机、散热、防锈等作用。

在整个助力转向系统中，有部分部件如油管、接头密封、助力泵和助力油缸的油封等一般都采用橡胶材料，这也是系统中的薄弱部分，容易发生渗油和漏油等问题，并可能最终引发助力转向系统的故障。因漏油而引发的故障是助力转向系统最常见的故障之一，轻者使转向困难、难以操控、易疲劳、降低了驾驶乐趣，重者会引发行车事故。解决这类问题一方面是通过改进密封部位结构和密封件材质，另一方面则是提高方向助力油与橡胶材料的相容性。因为方向助力油大多属于烃类油，并加有多种添加剂组分，部分方向助力油有可能与橡胶密封件存在相容性问题，因此必须关注方向助力油的橡胶相容性问题。

文献WO9627648公开了一种方向助力油组合物，采用PAO基础油和PMA型粘度指数改进剂。文献JP5125383公开了一种低成本的方向助力油组合物，在矿物或合成基础油中加入重均分子量≥100000的烯烃共聚物如乙丙共聚物或聚异丁烯。

上述文献的助力油组合物用于助力转向系统中，均存在方向助力油与橡胶密封件之间相容性差，容易因橡胶密封件变形或失效引发动力转向系统发生故障的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中助力油组合物用于助力转向系统中，存在方向助力油与橡胶密封件之间相容性差，容易因橡胶密封件变形或失效引发动力转向系统发生故障的问题，提供一种新的助力油组合物。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的助力油组合物的用途。使用所述助力油组合物，在保持方向助力油原有粘温、低温、抗磨损、抗氧化、防锈防腐及抗泡性能的同时，提高了方向助力油的橡胶相容性，降低了方向助力系统因为橡胶密封件失效所引起的漏油甚至出现故障的风险。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种方向助力油组合物，以重量份数计包括以下组份：

a)0.1～5份硼化聚异丁烯丁二酰亚胺；

b)95～99.9份基础油。

上述技术方案中，以重量份数计，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺的用量优选范围为0.3～3份，更优选范围为0.5～2.0份。以重量份数计，基础油的用量优选范围为97～99.7份，更优选范围为98～99.5份。所述基础油优选方案为选自溶剂精制矿物基础油、加氢精制矿物基础油、聚α-烯烃合成油或聚酯类合成油中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份c)0.1～2.0份的抗氧剂，其用量优选范围为0.2～1份。所述抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚(T501)、2，6-二叔丁基混合酚(T502)、3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯(T512)、苯基-α-萘胺(T531)、丁基/异辛基二苯胺、二异辛基二苯胺或酚胺混合型中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份d)0.1～2.0份的极压抗磨剂，其用量优选范围为0.2～1份。所述极压抗磨剂选自二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、磷酸三甲酚酯(T306)、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、三苯基硫代磷酸酯(T309)、异辛基酸性磷酸酯十八胺(T308)、硫代磷酸酯(T311)、硫磷酸含氮衍生物(T305)或硫代磷酸复酯胺盐(T307)中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份e)0.5～10份的黏度指数改进剂，其用量优选范围为1～4份。所述黏度指数改进剂选自聚甲基丙烯酸酯(PMA)、乙丙共聚物(OCP)、聚异丁烯(PIB)或氢化苯乙烯异戊二烯共聚物(HSD)中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份f)0.1～1.0份的降凝剂，其用量优选范围为0.2～0.5份。所述降凝剂选自聚甲基丙烯酸酯(PMA)、烷基萘或聚α-烯烃中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份g)0.01～1.0份的防锈剂，其用量优选范围为0.05～0.4份。所述防锈剂选自磺酸盐、烯基丁二酸或烯基丁二酸半酯中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份h)0.01～0.5份的金属减活剂，其用量优选范围为0.05～0.3份。所述金属减活剂选自N，N-二烷基氨基亚甲基苯三唑(T551)、苯三唑醛胺缩合物(T553)或噻二唑衍生物(T561)中的至少一种。

本发明组合物优选方案为以重量份数计还包括组份i)0.001～0.2份的抗泡剂，其用量优选范围为0.005～0.05份。所述抗泡剂选自硅油型、非硅型或复合抗泡剂中的至少一种。

本发明中的的硼化聚异丁烯丁二酰亚胺，可选自辽宁天合精细化工有限公司的T154B或美国雅富顿公司的Hitec648。

本发明组合物的制备方法为：将各组份按比例在50～60℃温度下加入基础油中，搅拌0.5～5小时，使其全部溶解，即可得到本发明的组合物。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：上述方向助力油组合物用于助力转向系统。其中所述方向助力油组合物的组份、重量份数以及优选范围与解决技术问题之一所采取的技术方案中的相同。

本发明中，橡胶相容性采用两种方法进行测试。一种是中国石化行业标准SH/T0305-93《石油产品密封适应性指数测定法》。试验件为丁腈橡胶，将橡胶环在100℃的试验油中浸泡24小时，测试橡胶环的体积膨胀率，用密封适应性指数表示。密封适应性指数越小说明与橡胶的相容性越好。另一种是欧洲协调委员会试验方法CEC-L-39-96《油-橡胶相容性的评价》，试验件为氟橡胶(RE1)、丙烯酸脂橡胶(RE2)、硅橡胶(RE3)和丁腈橡胶(RE4)四种。将哑铃型的橡胶件在150℃(RE1、RE2、RE3)和100℃(RE4)的试验油中浸泡168小时，测试浸泡前后橡胶件的体积、硬度和拉伸性能，考察橡胶在油中浸泡前后性能的变化。

本发明方向助力油组合物采用含硼添加剂后，明显改善了方向助力油与各种橡胶材料的相容性。同时，本发明人还发现添加含硼添加剂后，有助于提高方向助力油的极压抗磨性能，四球试验中的最大无卡咬负荷和磨斑直径都有改善，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1～9】

将各组份按比例在55℃下加入基础油中，搅拌0.5～5小时使其全部溶解，得到方向助力油组合物。具体见表1。

【比较例1～2】

同【实施例3】和【实施例7】，只是不添加含硼添加剂。具体见表1。

【实施例10】

将【实施例1～9】的方向助力油组合物进行橡胶相容性考察。结果见表2、表3。

表2

样品	密封适应性指数	四球试验磨斑直径mm	四球试验PB值，N
				实施例1	7	0.54	834
实施例2	7	0.54	834
				实施例3	7	0.47	932
实施例4	7	0.47	932
				实施例5	6	0.59	834
实施例6	5	0.52	883
				实施例7	5	0.49	932
实施例8	4	0.45	981
				实施例9	3	0.42	1069
比较例1	9	0.58	745
				比较例2	8	0.61	726
试验方法	SH/T 0305	SH/T 0189	GB/T3142

表3

HA表示邵氏硬度，A型(邵氏硬度计可分为A型、C型、D型，A型用于测量软质橡胶，C和D型用于测量半硬和硬质橡胶)

如表2、表3所示，添加了含硼添加剂后，方向助力油的橡胶相容性明显改善，表现在橡胶试验件的体积、硬度等变化更小，拉伸强度变化率和拉断伸长率减小的更少。同时，还有助于提高方向助力油的极压抗磨性能，四球试验中的最大无卡咬负荷和磨斑直径都有改善。

Claims

1.一种方向助力油组合物，以重量份数计由以下组份组成：

a)0.1～5份硼化聚异丁烯丁二酰亚胺；

b)95～99.9份基础油；

c)0.1～2.0份的抗氧剂，所述抗氧剂选自2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基混合酚、3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯、苯基-α-萘胺或二异辛基二苯胺中的至少一种；

d)0.1～2.0份的极压抗磨剂；所述极压抗磨剂选自磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、三苯基硫代磷酸酯或硫代磷酸复酯胺盐中的至少一种；

e)0.5～10份的黏度指数改进剂；所述黏度指数改进剂选自聚甲基丙烯酸酯、乙丙共聚物、聚异丁烯或氢化苯乙烯异戊二烯共聚物中的至少一种；

f)0.1～1.0份的降凝剂；所述降凝剂选自聚甲基丙烯酸酯、烷基萘或聚α-烯烃中的至少一种；

g)0.01～1.0份的防锈剂；所述防锈剂选自磺酸盐、烯基丁二酸或烯基丁二酸半酯中的至少一种；

h)0.01～0.5份的金属减活剂；所述金属减活剂选自苯三唑醛胺缩合物或噻二唑衍生物中的至少一种；

i)0.001～0.2份的抗泡剂；所述抗泡剂选自硅油型、非硅型或复合抗泡剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方向助力油组合物，其特征在于以重量份数计，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺的用量为0.3～3份，基础油的用量为97～99.7份；所述基础油选自溶剂精制矿物基础油、加氢精制矿物基础油、聚α-烯烃合成油或聚酯类合成油中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方向助力油组合物，其特征在于硼化聚异丁烯丁二酰亚胺的用量为0.5～2.0份，基础油的用量为98～99.5份。

4.权利要求1～3任一项所述的方向助力油组合物用于助力转向系统。