CN103242942A - 一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，由如下组分及重量百分比组成：合成基础油40.5～94.55％，稠化剂2～20％，固体润滑剂2～20％，极压抗磨剂0.5～8％，摩擦改进剂0.5～5％，防锈剂0.2～2％，金属减活剂0.05～0.5％，抗氧剂0.2～4％。本发明还提供一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物的制备方法。本发明提供的蜗轮蜗杆润滑脂采用中低粘度合成基础油与稠化剂和多种添加剂精制而成，在-40℃及以下低温环境具有低的启动力矩和运转力矩，同时具有优秀的极压抗磨性、防锈防腐性、防泄漏性、低的摩擦系数和高的输出效率以及极长的使用寿命。

Description

一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑脂技术领域，具体是一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物及其制备方法。

背景技术

蜗轮蜗杆传动装置是齿轮传动的类型之一，用以传递垂直方向的动力和运动，蜗轮蜗杆传动具有体积小、噪音低、无振动、高减速比、运行平稳、输出扭矩大等特点，因而得到了广泛的应用。如机床的低速工作台，汽车的转向器，矿山的开采设备，提升设备，自动扶梯，电力开关，电动门，太阳能发电机，输送链带等装备都能用到蜗轮蜗杆减速机。

在蜗轮蜗杆装置中，蜗母轮多采用青铜、黄铜、铝青铜、锡青铜、镍青铜和锰青铜等材料，而蜗杆则以钢质材料与之相匹配，因此蜗轮蜗杆润滑剂既需要具备普通齿轮润滑剂的极压抗磨性、防锈防腐性等特性，又需要具备自身独特的润滑性和铜腐蚀抑制性，它既属于齿轮润滑剂大类，而又不同于普通的齿轮润滑油。我国参照ISO6743-6标准以及AGMA250.03和美军规格MIL-L15019-6135和MIL-L18486B(OS)制定了SH0094标准中的L-CKE普通型和L-CKE/P极压型两类蜗轮蜗杆齿轮油规格。

由于蜗轮蜗杆运行时，它的齿面相对滑动速度高，齿轮是在纯滑动条件下的点接触，具有接触时间长、滑动力大、滑动摩擦多、齿面温度高、承受负荷大、油膜容易破坏等特点，润滑不良容易产生擦伤、点蚀、疲坑、划痕、磨损甚至烧结，润滑条件较为苛刻。由于蜗轮运转主要是滑擦或拭擦运动，所以要求润滑油必须具有能浸润并粘附齿面的性能，因此蜗轮蜗杆油中常使用摩擦改进剂、高效油性剂来改进其润滑性能，如中国公开号CN1727458A发明了一种蜗轮蜗杆油组合物，其采用硫化棉籽油、磷酸酯、十二醇、油酸乙二醇酯、苯三唑十八胺盐等油性或摩擦改进剂来改善其润滑性能。公开号CN1288047A公开了一种工业齿轮蜗轮用润滑油复合剂，采用油酸丁酯、油酸三己醇胺、磷酸酯、二聚酸和硫化烯烃棉籽油等油性或摩擦改进剂。随着润滑技术的不断进步和对蜗轮蜗杆寿命的不断提高，现在大量使用聚乙二醇醚、聚α-烯烃和有机酯类等合成润滑油来作为蜗轮蜗杆的润滑油。如公开号为CN102433198A发明了一种新型合成工业齿轮油组合物，该组合物可用于润滑蜗轮蜗杆传动装置，其基础油为油性聚乙二醇醚。再有US0078070公开了一种可用于蜗轮蜗杆传动装置的齿轮润滑脂组合物，其基础油采用聚α-烯烃油和II类矿物基础油。

发明人在实现本发明的过程中通过研究发现：以上无论是矿物基础油还是合成基础油的蜗轮蜗杆润滑油，运用在太阳能发电机组、风力发电机组、户外电力开关和电动伸缩门、冻库等处于寒区或极寒区，环境温度低于-40℃的蜗轮蜗杆装置上，存在以下问题：

1、根据蜗轮蜗杆装置的特点，为了达到其润滑要求，蜗轮蜗杆润滑油要求粘度比较高，一般在ISO N220以上，常常因低温达不到要求而造成蜗轮蜗杆装置不能启动或启动困难。

2、以上润滑剂采用的极压抗磨剂和油性剂以含硫剂或低含硫剂与含磷剂等其它添加剂复配为主，由于配方中活性硫组分容易造成以铜质材料为主的蜗母轮腐蚀，从而造成蜗母轮失效。

3、采用流体润滑油，容易造成泄漏，对蜗轮蜗杆的密封要求高，且不易达到长期乃至“终身”润滑。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提出了一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物及其制备方法，本发明的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，在-40℃以下温度使用时，具有低的启动力矩和运转力矩，同时具有优秀的极压抗磨性、防锈防腐性、氧化安定性和低的摩擦系数，并且不易泄漏，适用于低温环境下蜗轮蜗杆的长期乃至“终身”润滑，可制备成NLGI2号、1号、0号、00号、000号和0000号多种稠度等级。该润滑脂组合物解决了现有技术产品在寒区和极寒地区等低温环境下蜗轮蜗杆装置不能启动、启动困难和维护换油频繁等问题，适用于蜗轮蜗杆装置的长期乃至“终身”润滑。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，由如下组分及重量百分比组成：

合成基础油          40.5～94.55％，

稠化剂              2～20％，

固体润滑剂          2～20％，

极压抗磨剂          0.5～8％，

摩擦改进剂          0.5～5％，

防锈剂              0.2～2％，

金属减活剂          0.05～0.5％，

抗氧剂              0.2～4％，

所述的合成基础油为聚α-烯烃与有机酯的混合，或为聚乙二醇醚与有机酯的混合，所述的聚α-烯烃40℃运动粘度为15～150mm²/s，闪点在215℃以上，倾点在-45℃以下；所述的聚乙二醇醚40℃运动粘度为32～150mm²/s，闪点在220℃以上，倾点在-40℃以下；所述的稠化剂为锂皂、钙皂、铝皂、钡皂及两种的混合皂、复合锂皂、复合钙皂、复合铝皂、复合钡皂、聚脲化合物中的一种，所述的极压抗磨剂采用含磷化合物、含磷氮化合物和含硼化合物中的一种或两种或多种的混合。

本发明所述的合成基础油选择中低粘度、低倾点、高闪点的基础油，其作用有：1)满足低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物的低温性要求，2)兼顾其高温性和润滑性。本发明所述的合成基础油，采用聚α-烯烃+有机酯和聚乙二醇醚+有机酯两种方式进行复配，优选质量比例为80±15％聚α-烯烃加20±15％有机酯和80±15％聚乙二醇醚加20±15％有机酯两种方式进行复配。其目的在于：1)提高油品的抗氧化安定性，2)提高油品的添加剂和稠化剂溶解能力，3)改善油品与非金属密封件等材料的兼容性，4)体现有机酯类油兼具的油性剂功能。

所述的固体润滑剂在摩擦表面堆积，形成剪切应力较低的单层或多层覆盖膜，能增强其油膜厚度和强度，同时可降低摩擦系数，增加承载能力，降低摩擦表面温升，减少蜗轮摩擦副的磨损。

所述的极压抗磨剂采用含磷化合物、含磷氮化合物、含硼化合物等无硫极压抗磨剂，主要原因是避免含硫剂中的活性硫释放出来，容易造成铜质蜗母轮腐蚀。选择以上极压抗磨添加剂，其作用在于提高蜗轮蜗杆摩擦副的极压抗磨性，减少齿轮的擦伤、点蚀和磨损，而且含磷、磷氮化合物的极压抗磨剂可与金属表面发生反应，生成剪切强度低的磷化、氮化金属固体保护膜，把两种金属面隔开，从而防止蜗轮蜗杆的磨损和烧结。含硼化合物在极压状态下，不与金属表面起化学反应，不靠生成化学膜来起润滑作用，而是通过电泳作用在摩擦表面生成弹性的半固体，并且形成多层“堆积”、粘着力很强的“非牺牲性”的膜，从而提供抗冲击负荷和振动负荷的能力，并能在接触处抵抗蜗轮蜗杆的侧向推力。将极压抗磨剂的用量控制在0.5～8％范围内即可满足低温蜗轮蜗杆润滑脂的极压抗磨性要求。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的聚α-烯烃采用C8～C14烯烃类齐聚物，优选采用C10烯烃齐聚物和新型锰金属合成的聚α-烯烃油。

所述的聚乙二醇醚采用环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃为原料，开环均聚或共聚的线性聚合物。

所述的有机脂采用双酯和多元醇酯中的一种或多种的混合，所述的双酯优选采用癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二异癸酯、己二酸二异癸酯合成双酯型基础油；所述的多元醇酯优选采用三羟甲基丙烷C4～C12饱和脂肪酸酯和季戊四醇C5～C12饱和脂肪酸酯，优选其40℃运动粘度为15～46mm²/s，闪点在210℃以上，倾点在-45℃以下。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的稠化剂优选采用锂皂或聚脲化合物，其中锂皂优选采用12-羟基硬脂酸锂或硬脂酸锂，聚脲化合物优选采用四聚脲化合物，其优势在于：1)制备工艺简单，2)稠化能力强，3)具有良好的机械安定性和胶体安定性，4)具有优秀的高低温性，5)具有极长的使用寿命。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的固体润滑剂采用聚四氟乙烯超微粉(PTFE)、氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)、氮化硼(BN)和石墨中的一种或任意两种的混合。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的含磷化合物采用磷酸酯或亚磷酸酯；所述的磷氮化合物采用磷酸胺酯；所述的含硼化合物采用硼酸盐或硼酸酯。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的摩擦改进剂采用脂肪酸、脂肪醇和有机酯中的一种或任意两种的混合；所述的脂肪酸采用油酸或二聚酸，所述的脂肪醇采用十二醇或油醇，所述的有机酯采用硬脂酸酯或油酸酯。所述的摩擦改进剂其作用在于，能在摩擦表面形成单层或多层的定向吸附膜，避免摩擦副的两个界面直接接触，可有效降低摩擦系数，减少摩擦界面温升，从而提高蜗轮蜗杆的输出效率。将其用量控制在0.5～5％的范围即可达到降低蜗轮蜗杆摩擦系数的要求。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的防锈剂采用磺酸盐、羧酸和酯类中的一种或两种或多种的混合；所述的磺酸盐采用烷基萘磺酸钡或烷基苯磺酸钡；所述的羧酸采用油酸聚合体或烷基丁二酸(T746)；所述的酯类采用山梨糖醇单油酸酯或季戊四醇单油酸酯。所述的防锈剂其作用在于，提高蜗轮蜗杆金属材料的防锈性。具体表现是：防锈剂分子中的极性基团对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止氧、湿气、水分等腐蚀介质与金属接触，起到防锈作用。防锈剂还对水及一些腐蚀性物质有分散或减活作用，从而降低腐蚀性介质对金属的侵蚀。同时还进行了防锈剂与极压抗磨剂以及摩擦改进剂的复配，以达到其协同效应，将其用量控制在0.2～2％的范围，即可满足低温蜗轮蜗杆润滑脂的防锈性要求。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的金属减活剂采用苯三唑及其衍生物、噻二唑衍生物中的一种或两种的混合。所述的金属减活剂其作用在于，金属减活剂可在金属表面生成化学膜，即钝化层，防止金属或金属离子进入油中，以减弱对油品所产生的催化氧化作用，从而延长油品的寿命，同时防止硫、有机酸对有色金属如铜、铝、锡、银等金属表面的腐蚀，而且不会跟极压抗磨剂竞争吸附金属表面，也不影响油品的极压抗磨性。将其用量控制在0.05～0.5％的范围内，即可抑制活性硫、有机酸对金属表面的腐蚀。

如上所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，所述的抗氧剂采用屏蔽酚型、芳胺型或喹啉聚合体中的一种或两种的混合。所述的抗氧剂其作用在于：1)提高低温蜗轮蜗杆润滑脂的抗氧化安定性，2)延长低温蜗轮蜗杆润滑脂的使用寿命。将其用量控制在0.2～4％左右，即可满足低温蜗轮蜗杆润滑脂的氧化安定性要求。

本发明的第二个目的即低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物的制备方法，是通过以下技术方案来实现的。

先将占基础油总量的15％～50％的合成基础油和预制好的皂基稠化剂一起加入反应釜中，开始加热搅拌升温至210±15℃，呈真溶液，加入固体添加剂，搅拌10±5分钟，出料入已加入剩余全部基础油的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，加入全部剩余添加剂和固体润滑剂，循环剪切15～150分钟，经均化器或三辊磨均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物。

本发明所述的的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物的使用方法：

1)稠度等级NLGI2号和1号采用将本产品直接涂刷于齿轮表面使用。

2)稠度等级NLGI0号～0000号采用与液体润滑油相同的使用方法，即将本产品装入齿轮箱油液位刻度线平行处即可使用。

本发明选择低倾点、低粘度合成油作基础油，可满足低温环境下的低温要求。由于蜗轮蜗杆润滑要求较厚的油膜，本发明采用皂基、复合皂基或聚脲基稠化剂将基础油稠化成润滑脂，可增加油膜的厚度和强度，完全可达到高粘度液体润滑剂水平，并且采用不含硫的极压抗磨剂和摩擦改进剂与之进行复配，添加固体润滑剂对油膜的厚度和强度进行补强。

与现有技术相比，本发明具有的优点如下：

1、本发明提供的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物由中低粘度合成基础油、稠化剂、固体润滑剂、极压抗磨剂、摩擦改进剂、防锈剂、金属减活剂和抗氧剂精制而成。具有优秀的低温启动性、极压抗磨性、防锈防腐性，防泄漏性、低的摩擦系数、高的输出效率和极长的使用寿命。

2、本发明提供的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，采用低温性优越的中低粘度的聚α-烯烃、聚乙二醇醚和有机脂合成基础油与稠化剂和多种添加剂复配，在-40℃以下低温环境具有低的启动力矩和运转力矩，部分组合物在-60℃以下的启动力矩和运转力矩也在蜗轮蜗杆的规定工作范围之内。突破了现有的矿物型和合成型蜗轮蜗杆润滑油组合物的低温范围，使蜗轮蜗杆装置能够在-40℃以下，甚至-60℃以下正常启动和运行，具有显著的技术优势和技术创新性。

3、本发明提供的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，采用无硫极压抗磨剂，能使铜质蜗母轮避免受到活性硫的腐蚀，同时采用摩擦改进剂和固体润滑剂复配，获取了其协同效应，可使高传动载荷的蜗轮蜗杆能够长久持续得到抗磨减摩保护，并且能够抵抗蜗轮蜗杆特有的侧向推力。

4、本发明提供的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，与液体蜗轮蜗杆润滑油相比，不易起泡溢出，不易泄漏流失，可对蜗轮蜗杆提供长期乃至“终身”的润滑保护。提供了一类全新的低温蜗轮蜗杆润滑脂，具独特的创新性，同时具有较好的经济性和商业价值。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一(常压法)

1)先将180千克聚乙二醇醚(V40＝69.22mm²/s，以下同)、50千克12-羟基硬脂酸依次加入反应釜中，开始搅拌加热升温至90±10℃，釜内混合物全部成为液体，加入7.5千克LiOH·H₂O和37.5千克蒸馏水混合液，在100～110℃之间恒温皂化反应30～90分钟(12-羟基硬脂酸、LiOH·H₂O和蒸馏水混合液反应生成锂皂作为稠化剂使用)。

2)继续加热升温至160±10℃，再加167千克聚乙二醇醚，进一步搅拌加热升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，加入金属减活剂：2千克苯骈三氮唑(T706)和抗氧剂：20千克苯基-α-萘胺(T531)，搅拌10±5分钟。

3)出料入已加入300千克聚乙二醇醚和150千克三羟甲基丙烷饱和脂肪酸酯(V40＝31.42mm²/s)的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：5千克磷酸三甲酚酯(T306)、30千克油性硼酸钾(T361)，摩擦改进剂：15千克油酸单甘油酯，防锈剂：5千克二壬基萘磺酸钡(T705)、3千克二聚油酸，固体润滑剂：30千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和70千克氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)，循环剪切搅拌30～90分钟，经过均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例二(预制皂法)

1)先将基础油：380千克聚α-烯烃油(V40＝146.98mm²/s，以下同)和稠化剂：92千克12-羟基硬脂酸锂依次加入反应釜中，开始加热搅拌升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，依次加入金属减活剂：3千克苯骈三氮唑(T706)，抗氧剂：5千克苯基-α-萘胺(T531)和5千克2，6-二叔丁基对甲酚(T501)，搅拌10±5分钟。

2)出料入已加入190千克聚α-烯烃油和192千克癸二酸二-(2-乙基己基)酯的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：3千克磷酸胺酯、30千克油性硼酸钾(T361)、摩擦改进剂：15千克异构硬脂酸单甘油酯，防锈剂：5千克二壬基萘磺酸钡(T705)，固体润滑剂：30千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和50千克氮化硼超细粉(BN)，循环剪切搅拌30～90分钟，出料入桶中，经三辊研磨机研磨三次出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例三(预制皂法)

1)先将393千克聚α-烯烃油(V40＝19.14mm²/s，以下同)和稠化剂：45千克硬脂酸锂依次加入反应釜中，开始加热搅拌升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，依次加入5千克辛基丁基二苯胺和2.5千克二异辛基二苯胺，搅拌10±5分钟。

2)出料入已加入基础油：200千克聚α-烯烃油和180千克己二酸二-(2-乙基己基)酯的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：15千克三甲酚磷酸酯(T306)、45千克油性硼酸钾(T361)，摩擦改进剂：15千克异构硬脂酸单甘油酯，防锈剂：5千克二聚油酸、3千克十二烯基丁二酸(T746)，金属减活剂：1.5千克苯骈三氮唑衍生物(T551)，固体润滑剂：30千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和70千克氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)，循环剪切搅拌30～60分钟，经均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例四(常压法)

1)先将280千克聚乙二醇醚(V40＝129.23mm²/s，以下同)，76千克12-羟基硬脂酸依次加入反应釜中，开始加热搅拌升温至90±10℃，釜内混合物全部成为液体，加入11.4千克LiOH·H₂O和51.5千克蒸馏水混合液，在100～110℃之间恒温皂化反应30～90分钟(12-羟基硬脂酸、LiOH·H₂O和蒸馏水混合液反应生成锂皂作为稠化剂使用)。

2)继续加热升温到160±10℃，再加191千克聚乙二醇醚，进一步搅拌加热升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，加入金属减活剂：3千克苯骈三氮唑(T706)和抗氧剂：25千2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(RD防老剂)，搅拌10±5分钟。

3)出料入已加入270千克聚乙二醇醚和138千克三羟甲基丙烷饱和脂肪酸酯(V40＝31.78mm²/s)的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：5千克磷酸三甲酚酯(T306)、5千克磷酸胺酯，摩擦改进剂：20千克油酸单甘油酯，防锈剂：5千克二壬基萘磺酸钡(T705)、2.5千克山梨糖醇单油酸酯(SP-80)，固体润滑剂：30千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和50千克胶体石墨，循环剪切搅拌30～90分钟，经过均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例五(压力法)

1)先将180千克聚乙二醇醚(V40＝48.14mm²/s，以下同)、稠化剂：20千克12-羟基硬脂酸和24千克硬脂酸加入反应釜中，搅拌5～15分钟。加入6.96千克LiOH·H₂O和18千克蒸馏水混合物，密封反应釜，开始搅拌加热升温升压。温度保持在105～160℃，压力保持在0.05MPa～0.8MPa之间，恒温恒压皂化30～90分钟(12-羟基硬脂酸、LiOH·H₂O和蒸馏水混合液反应生成锂皂作为稠化剂使用)，然后放空泄压。

2)泄压完毕，加入200千克聚乙二醇醚，继续升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，加入金属减活剂：3千克苯骈三氮唑(T706)，抗氧剂：22千克2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(RD防老剂)和3千克辛基丁基二苯胺，搅拌10±5分钟。

3)出料入已加入174千克聚乙二醇醚和209千克癸二酸二异癸酯，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：10千克三甲酚磷酸酯(T306)、35千克油性硼酸钾(T361)，摩擦改进剂：10千克十二脂肪醇，防锈剂：2千克十二烯基丁二酸(T746)、5千克二聚油酸，固体润滑剂：35千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和65千克氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)，循环剪切搅拌30～90分钟，经过均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例六(预制皂法)

1)先将355千克聚α-烯烃油(V40＝30.73mm²/s，以下同)、稠化剂：18千克12-羟基硬脂酸锂和40千克硬脂酸锂依次加入反应釜中，开始加热搅拌升温至210±15℃，待釜内物料全部成真溶液，依次加入5千克抗氧剂：苯基-α-萘胺(T531)和3千克二异辛基二苯胺，搅拌10±5分钟。

2)出料入已加入155千克聚α-烯烃油和240千克癸二酸二-(2-乙基己基)酯，搅拌冷却降温至70±15℃，依次加入极压抗磨剂：15千克磷酸三甲酚酯(T306)、50千克油性硼酸钾(T361)，摩擦改进剂：15千克油酸单甘油酯，防锈剂：2.5千克十二烯基丁二酸(T746)，金属减活剂：1.5千克噻二唑衍生物(T561)，固体润滑剂：30千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和70千克氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)，循环剪切搅拌30～60分钟，经均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

实施例七(聚脲脂法)

1)先将40千克聚乙二醇醚(V40＝98.73mm²/s)，以下同)，21.09千克十八烷基伯胺一起加入反应釜中，开始加热搅拌升温至80±10℃，恒温15～30分钟使其变成真溶液。加入180千克聚乙二醇醚，降温至50±5℃，加入5千克季戊四醇饱和脂肪酸酯(V40＝21.65mm²/s)，以下同)和2.37千克乙二胺的混合物，搅拌10±5分钟。再慢慢加入28千克季戊四醇饱和脂肪酸酯和13.67千克2，4-二甲苯基二异氰酸酯的混合物，加入时间10～60分钟，然后匀速加热升温至115±10℃(十八烷基伯胺、乙二胺和2，4-二甲苯基二异氰酸反应生成四聚脲化合物)，升温时间45～90分钟，恒温时间30～60分钟，继续加热升温至160℃。依次加入金属减活剂：1.5千克苯骈三氮唑(T706)，抗氧剂：2.5千克苯基-α-萘胺(T531)、10千克2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(RD防老剂)，加入76.4千克聚乙二醇醚和37千克季戊四醇饱和脂肪酸酯，恒温搅拌30±15分钟。

2)出料入调和釜中，搅拌冷却降温至40℃±15℃，依次加入极压抗磨剂：3.5千克磷酸胺酯、20千克油性硼酸钾(T361)，摩擦改进剂：5千克异构硬脂酸单甘油酯，防锈剂：2.5千克二壬基萘磺酸钡(T705)、1.5千克十二烯基丁二酸(T746)，固体润滑剂：20千克聚四氟乙烯超微粉(PTFE)和30千克氮化硼超细粉(BN)，搅拌混合15～30分钟，经均化器均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂产品。

以下表1列出本发明低温蜗轮蜗杆润滑脂产品实施例一、二、三、四、五、七的检验结果。由表1可见，本发明的低温蜗轮蜗杆润滑脂产品滴点高、蒸发损失小、四球卡咬负荷高、磨斑直径小、氧化安定性优良，铜腐蚀和防腐性为最高级。特别是低温转矩，在-40℃下的启动力矩和运转力矩均较低，实施例三在-60℃下的启动力矩和运转力矩仍然较低。蜗杆润滑脂产品具有优秀的防锈性、高温性、极压抗磨性、低温启动性和长的使用寿命。特别适合在寒区和极寒地区等低温环境下蜗轮蜗杆的长期乃至“终身”润滑。

表1本发明实施例一、二、三、四、五、七低温蜗轮蜗杆润滑脂产品的检验结果

以上所述的，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于，由如下组分及重量百分比组成：

合成基础油          40.5～94.55％，

稠化剂              2～20％，

固体润滑剂          2～20％，

极压抗磨剂          0.5～8％，

摩擦改进剂          0.5～5％，

防锈剂              0.2～2％，

金属减活剂          0.05～0.5％，

抗氧剂              0.2～4％，

所述的合成基础油为聚α-烯烃与有机酯的混合，或为聚乙二醇醚与有机酯的混合，所述的聚α-烯烃40℃运动粘度为15～150mm²/s；所述的聚乙二醇醚40℃运动粘度为32～150mm²/s；所述的稠化剂为锂皂、钙皂、铝皂、钡皂及两种的混合皂、复合锂皂、复合钙皂、复合铝皂、复合钡皂、聚脲化合物中的一种，所述的极压抗磨剂采用含磷化合物、含磷氮化合物和含硼化合物中的一种或两种或多种的混合。

2.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：

所述的聚α-烯烃采用C8～C14烯烃类齐聚物，优选采用C10烯烃齐聚物和新型锰金属合成的聚α-烯烃油；

所述的聚乙二醇醚采用环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃为原料，开环均聚或共聚的线性聚合物；

所述的有机脂采用双酯和多元醇酯中的一种或多种的混合，所述的双酯优选采用癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二异癸酯、己二酸二异癸酯合成双酯型基础油；所述的多元醇酯优选采用三羟甲基丙烷C4～C12饱和脂肪酸酯和季戊四醇C5～C12饱和脂肪酸酯，优选其40℃运动粘度为15～46mm²/s，闪点在210℃以上，倾点在-45℃以下。

3.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的稠化剂优选采用锂皂或聚脲化合物，其中锂皂优选采用12-羟基硬脂酸锂或硬脂酸锂，聚脲化合物优选采用四聚脲化合物。

4.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的固体润滑剂采用聚四氟乙烯超微粉(PTFE)、氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)、氮化硼(BN)和石墨中的一种或任意两种的混合。

5.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的含磷化合物采用磷酸酯或亚磷酸酯；所述的磷氮化合物采用磷酸胺酯；所述的含硼化合物采用硼酸盐或硼酸酯。

6.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的摩擦改进剂采用脂肪酸、脂肪醇和有机酯中的一种或任意两种的混合；所述的脂肪酸采用油酸或二聚酸，所述的脂肪醇采用十二醇或油醇，所述的有机酯采用硬脂酸酯或油酸酯。

7.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的防锈剂采用磺酸盐、羧酸和酯类中的一种或两种或多种的混合；所述的磺酸盐采用烷基萘磺酸钡或烷基苯磺酸钡；所述的羧酸采用油酸聚合体或烷基丁二酸(T746)；所述的酯类采用山梨糖醇单油酸酯或季戊四醇单油酸酯。

8.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的金属减活剂采用苯三唑及其衍生物、噻二唑衍生物中的一种或两种的混合。

9.如权利要求1所述的低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物，其特征在于：所述的抗氧剂采用屏蔽酚型、芳胺型或喹啉聚合体中的一种或两种的混合。

10.一种低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物的制备方法，其特征在于：按照权利要求1所述的润滑脂的组分和重量百分比，所述的制备方法包括如下步骤：

先将占基础油总量15％～50％的部分合成基础油和预制好的皂基稠化剂一起加入反应釜中，开始加热搅拌升温至210±15℃，呈真溶液，加入固体添加剂，搅拌10±5分钟，出料入已加入剩余全部基础油的调和釜中，搅拌冷却降温至70±15℃，加入全部剩余添加剂和固体润滑剂，循环剪切15～150分钟，经均化器或三辊磨均化出料，即得低温蜗轮蜗杆润滑脂组合物。