CN103374452B - 一种手动变速箱润滑油组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手动变速箱润滑油组合物，其包括(a)至少一种较高黏度指数矿物油和/或合成油；和(b)至少一种黏度指数改进剂；(c)至少一种降凝剂；(d)至少一种含磷的抗磨剂；(e)至少一种含硫的极压剂；(f)至少一种摩擦改进剂；(g)至少一种清净分散剂；(h)至少一种抗氧剂；(i)至少一种防锈剂；(j)至少一种金属减活剂；(k)至少一种抗泡剂。本发明手动变速箱油组合物满足75W/80或75W/85的车辆齿轮油黏度级别，具备优良的高低温性能、防腐蚀性能、防锈性能、抗剪切性能，尤其是具有优异的同步器摩擦性能，可用于具备同步器的手动变速箱中，可完全适应目前手动变速箱的技术进步带来的对油品性能要求的提高。

Description

一种手动变速箱润滑油组合物

技术领域

本发明涉及一种汽车手动变速箱润滑油，特别是涉及一种适用于在低温状态下用于手动变速箱的润滑油。

背景技术

对于汽车手动变速箱的润滑，API GL-4等级的油品普遍应用，又称中负荷车用齿轮油，此等级产品适用于螺旋伞齿轮及工况相对缓合的准双曲面齿轮的润滑，由于评定此等级产品的台架装置已经不再生产，其产品设计在国际上的普遍做法是采用API GL-5产品相同的复合剂，且加剂量减半调制。API GL-4的产品如果用于车辆的手动变速箱，主要是针对变速箱的齿轮进行润滑，且没有针对性的评价油品的方法，油品性能也不能够满足带同步器的变速箱对油品的摩擦特性要求。

但随着国际汽车公司的手动变速箱设计的不断改进，以及对车辆动力性、经济性和社会对环境保护等的要求不断升级，对手动变速箱用油的性能也提出越来越高的要求，API GL-4等级的产品用于车辆的手动变速箱中已经很难满足润滑的要求。越来越多的汽车公司提高了使用手动变速箱的要求，要求油品除了具有很好的齿轮润滑作用，又具有增加换挡的柔顺性，以改善车辆的换挡性能，这样油品的同步器摩擦性能就显的尤为重要。

中国专利CN 1151243C公开了一种通用手动变速箱润滑油，它含有(a)大量的矿物油和/或加氢异构油；和少量的(b)至少一种降凝剂和/或增黏剂；(c)至少一种含硫的极压抗磨剂；(d)至少一种含磷的极压抗磨剂；(e)至少一种含有金属盐的极压抗磨剂；(f)至少一种减磨剂；(g)至少一种清净分散剂；(h)至少一种金属钝化剂和/或抗氧剂；(i)至少一种防锈剂；(j)至少一种抗泡剂。但该组合物不能很好的满足目前带同步器的手动变速箱的摩擦特性要求和对变速箱油长期使用下黏度剪切下降的要求。

本发明提供的手动变速箱油组合物能够完全满足目前带同步器的手动变速箱的润滑需求，尤其是对同步器摩擦特性的要求，在长期使用状态下保持优越的性能，保证变速箱正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种具备优良的高低温性能的手动变速箱润滑油组合物。

本发明的另一目的是提供该手动变速箱润滑油组合物的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明提供一种手动变速箱润滑油组合物，其包括如下重量百分含量的组分：

(a)至少一种黏度指数改进剂                5～15wt％；

(b)至少一种降凝剂                        0.1～2.0wt％；

(c)至少一种含磷的抗磨剂                  0.3～2.0wt％；

(d)至少一种含硫的极压剂                  2.0～3.5wt％；

(e)至少一种摩擦改进剂                    0.01～0.2wt％；

(f)至少一种清净分散剂                    0.05～1.0wt％；

(g)至少一种抗氧剂                        0.01～1.0wt％；

(h)至少一种防锈剂                        0.01～0.5wt％；

(i)至少一种金属减活剂                    0.01～0.5wt％；

(j)至少一种抗泡剂                        0.001～0.05wt％；

(k)至少一种高黏度指数矿物油和/或合成油   余量。

其中，优选的为，如下重量百分含量的组分：

(a)至少一种黏度指数改进剂                8～15wt％；

(b)至少一种降凝剂                        0.2～1.0wt％；

(c)至少一种含磷的抗磨剂                 0.3～1.7wt％；

(d)至少一种含硫的极压剂                 2.0～3.0wt％；

(e)至少一种摩擦改进剂                   0.05～0.1wt％；

(f)至少一种清净分散剂                   0.05～1.0wt％；

(g)至少一种抗氧剂                       0.05～1.0wt％；

(h)至少一种防锈剂                       0.01～0.3wt％；

(i)至少一种金属减活剂                   0.01～0.2wt％；

(j)至少一种抗泡剂                       0.001～0.01wt％；

(k)至少一种高黏度指数矿物油和/或合成油  余量。

其中，所述较高黏度指数矿物油为异构脱蜡加氢基础油，或高黏度指数(VI＞95)深度精制矿物油，或以上组分的组合物。

所述合成油为高黏度指数(VI＞120)聚a-烯烃合成油，或双酯类合成油、或多元醇酯合成油，或以上组分的组合物。

所述黏度指数改进剂为分子量是10000～30000的聚甲基丙烯酸酯(如Vx-0-120)，或分子量是900～3000的聚异丁烯(如JX6130)，或以上组分的组合物。其加入量控制在5～15wt％，使油品具备合适的黏度和良好的剪切安定性能。

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯(如Vx 1-248)，或聚a-烯烃(如T803)，或聚富马酸酯(如T 882)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.1～2.0wt％，当加入量过小时，油品的低温性能达不到要求；当加入量过大时，油品的低温性能已无明显改善，且有可能出现倾点回升、低温性能下降的情况。

所述含磷的抗磨剂为硫代亚磷酸酯(如T304)，或硫代磷酸胺盐(如T307)，或磷酸酯胺盐(如T308)、或硫代磷酸酯(如Irgalube 353)、或二烷基二硫代磷酸锌盐及其衍生物(如T203、T204、T205)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.3～2.0wt％，由于此类添加剂与其它添加剂有复配效应，其加入量应控制在一定范围内，才能达到合适的综合性能。

所述含硫的极压剂为硫化烯烃(如T321、Anglamol 33、VanlubeSB)，或多硫化物(如T324)，或以上组分的混合物。其加入量控制在2.0～3.5wt％，当加入量过小时，油品的极压性能不能满足要求，当加入量达到一定的量后，再提高加入量，油品的极压性能已无明显改善，并会对其它性能有负面影响。

所述摩擦改进剂为苯三唑脂肪胺盐(如T406)，或油酸乙二醇酯(如T403)，或油酸丁酯，或二聚亚油酸，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.01～0.2wt％，为与其它添加剂有良好的复合效果，其加入量应控制在一定范围内，如加入量过小，无法起到应有的减磨效果，如加入量过大，有可能会引起油品外观不稳定或影响其它添加剂的性能。

所述清净分散剂为丁二酰亚胺(如T152、T153)，或硼化丁二酰亚胺(如T154B)，或磺酸钙盐(如T104、T106)、或磺酸镁盐(如T107)、或以上组分的混合物。其加入量控制在0.05～1.0wt％，其加入量应控制在合适的范围内，加入量过大和过小都会造成其与其它添加剂的复配效果下降。

所述抗氧剂为二烷基二苯胺(如Irganox L-57)，或酚类抗氧剂(如T502、rganox L-135、)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.01～1.0wt％，其加入量应控制在一定范围内，如加入量过小，无法起到应有的抗氧效果，如加入量过大，有可能会引起油品外观不稳定或影响其它添加剂的性能。

所述防锈剂为烯基丁二酸(如T746)，或二壬基萘磺酸钡盐(如T705、BSN)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.01～0.5wt％，加入量过小，无法起到应有的防锈效果，如加入量过大，有可能会影响油品极压抗磨性能或其它性能。

所述金属减活剂为苯并三氮唑及其衍生物(如T551)、或噻二唑及其衍生物(如Cuvan484、T561)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.01～0.5wt％，加入量过小，无法起到应有的缓蚀作用，如加入量过大，有可能会影响油品摩擦性能。

所述抗泡剂为聚甲基硅油(如T901)、或丙烯酸酯与醚共聚物(如T912)，或以上组分的混合物。其加入量控制在0.001～0.05wt％，加入量过小，无法起到应有的抗泡作用，如加入量过大，有可能会影响油品外观。

本发明所述手动变速箱润滑油组合物的制备方法，其包括如下步骤：

1)按比例加入基础油、黏度指数改进剂、降凝剂，升温至60～70℃进行加热搅拌，维持2～3小时后，将温度降至40～50℃；

2)再加入其他成分，搅拌2～3小时，至混合物全部溶解呈透明状态。

为了评价此组合物对于变速箱润滑的性能表现，开展如下评价测试：

石油产品倾点测定法(GB/T 3535)，石油产品铜片腐蚀试验法(GB/T 5096)，车用流体润滑剂低温黏度测定法(勃罗克费尔特黏度计法)(GB/T 11145)，车辆齿轮油热氧化安定性评定法(L-60法)(SH/T0520)，润滑油防锈性试验(ASTM D665A)，车辆齿轮油与典型橡胶密封适应性的评定方法(ASTM D5662)，圆锥滚子轴承试验机法(CEC L-45-A-99)，同步器摩擦耐久性能测试(SSP 180测试试验)。

本发明所述的手动变速箱润滑油组合物的各项性能指标见表1。

表1

经检测，本发明手动变速箱润滑油组合物具有优异的低温性能，满足75W/80或75W/85的车辆齿轮油黏度级别的黏度范围和低温性能要求；具有良好的防锈性能，可以通过防锈性试验测试；具有优异的抗剪切稳定性，尤其是能够通过同步器摩擦耐久性能测试(SSP 180测试试验)。

本发明研究人员经过大量实验研究，选择适合的基础油及其与其相配伍的添加剂，并摸索了各添加剂种类及配比，得到手动变速箱油组合物具备优良的高低温性能、热氧化安定性、极压抗磨性能、防腐蚀性能、防锈性能、抗泡性能、抗剪切性能、同步器摩擦性能，可用于现在具备同步器的手动变速箱，可完全切合目前手动变速箱的技术改进带来的对油品性能要求的提高。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的手动变速箱润滑油组合物其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后，但不用来限制本发明的范围。

实施例1-5

根据最新的SAE J306车辆齿轮润滑剂粘度分类对车辆传动包括手动变速箱用油的黏度规格要求，确定了75W/80和75W/85黏度级别手动变速箱润滑油组合物的实施例，其中实施例1至实施例3为75W/80黏度级别，实施例4和实施例5为75W/85黏度级别，组合物具体组分及产品性能表现见表2。

本实施例手动变速箱润滑油组合物的制备方法为：先按下表比例加入基础油、黏度指数改进剂、降凝剂，升温至70℃进行加热搅拌，维持2小时后，将温度降至40℃；再加入其他成分，搅拌3小时，至混合物全部溶解呈透明状态。

表2

如表中实施例测试结果，实施例1至实施例5对于车用流体润滑剂低温黏度测定法测试的油品表观黏度，均有优越表现，完全能够满足手动变速箱在中国东北及西北等严寒地区正常运转对油品的低温性能要求。

关于最新的SAE J306规格中对油品经过20小时KRL剪切后的100℃运动粘度有明确要求，要求不能低于黏度级别规定的黏度范围的下限，其中5个实施例均能满足此项要求并有所强化。

关于带同步器的手动变速箱的关键特性试验，使用SSP 180试验手段开展，评价同步器摩擦耐久性能测试，主要用于评判不同油品对于变速箱同步器中同步环与轴套之间摩擦性能的影响，测试结果表明，本发明的5个实施例均有良好表现。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种手动变速箱润滑油组合物，其特征在于，其包括如下重量百分含量的组分：

其中：

所述高黏度指数矿物油为异构脱蜡加氢基础油，或黏度指数VI>95的深度精制矿物油，或以上组分的组合物；

所述合成油为高黏度指数VI>120的聚a-烯烃合成油，或双酯类合成油，或多元醇酯合成油，或以上组分的组合物；

所述黏度指数改进剂为分子量是900～3000的聚异丁烯JX6130；

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯Vx 1-248，或聚a-烯烃T803，或聚富马酸酯T 882，或以上组分的混合物；

所述含磷的抗磨剂为硫代磷酸胺盐T307，或磷酸酯胺盐T308，或硫代磷酸酯Irgalube 353，或二烷基二硫代磷酸锌盐及其衍生物T203、T204、T205，或以上组分的混合物；

所述含硫的极压剂为硫化烯烃T321、Anglamol 33、Vanlube SB，或多硫化物T324，或以上组分的混合物；

所述摩擦改进剂为苯三唑脂肪胺盐T406，或油酸乙二醇酯T403，或油酸丁酯，或二聚亚油酸，或以上组分的混合物；

所述清净分散剂为丁二酰亚胺T152、T153，或硼化丁二酰亚胺T154B，或磺酸钙盐T104、T106，或磺酸镁盐T107，或以上组分的混合物；

所述抗氧剂为二烷基二苯胺Irganox L-57，或酚类抗氧剂T502、rganox L-135，或以上组分的混合物；

所述防锈剂为烯基丁二酸T746，或二壬基萘磺酸钡盐T705，或以上组分的混合物；

所述金属减活剂为噻二唑及其衍生物Cuvan484、T561；

所述抗泡剂为聚甲基硅油T901、或丙烯酸酯与醚共聚物T912，或以上组分的混合物；

该组合物的制备包括如下步骤：

1)按比例加入基础油、黏度指数改进剂、降凝剂，升温至60～70℃进行加热搅拌，维持2～3小时后，将温度降至40～50℃；

2)再加入其他成分，搅拌2～3小时，至混合物全部溶解呈透明状态。