CN103497819A - 一种高速泵齿轮用润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高速泵齿轮用润滑油组合物包括：60wt%～90wt%的聚α-烯烃；4wt%～38wt%的酯类油；0.1wt%～3wt%的抗氧剂；0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂；0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂；0.001wt%～0.1wt%的染色剂；0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂。本发明的高速泵齿轮用润滑油组合物，具有适用于高速泵齿轮的优异性能，如闪点高，粘温性优良，燃点高，凝点低，低温流动性良好、剪切稳定性高、抗泡性，氧化安定性好和润滑性优良等，可以满足高速泵齿轮润滑需求，同时价格相对较低。

Description

一种高速泵齿轮用润滑油组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油领域，特别涉及高速泵齿轮用润滑油组合物及其方法。

背景技术

随着技术进步，齿轮向小体积、高承载、高速方向发展，齿轮箱尺寸及其润滑油容量不断减小，而齿面间摩擦力及工作油温呈逐步提高的趋势，这加速了齿轮齿面的摩擦磨损，影响了设备的工作性能。因此，齿轮润滑的重要性日益显现，通常要求润滑油具有优良的极压抗磨性能，耐负荷性能和合适的粘度及良好的粘温性，良好的热氧化安定性、抗泡性、水分离性能和防锈性能，粘附性和剪切安定性等，以实现降低齿轮及其它运动部件的磨损和摩擦、分散热量、防止腐蚀和生锈、降低工作噪声，清洗以及延长齿轮寿命等作用，满足各种工况的需要。

齿轮润滑油的种类较多，根据性能不同，其特性及其使用范围也千差万别。如申请号为200810089702.6的中国专利提供了一种齿轮油组合物，其在粘度指数大于等于110的润滑油基础油(A)中含有：以磷元素质量计为0.05～0.5质量％的从亚磷酸酯和磷酸酯所组成的族群中选择的至少一种磷系极压剂(B)、0.005～0.2质量％的氮系抗腐蚀剂(C-1)、0.005～0.2质量％的氮·硫系抗腐蚀剂(C-2)、1～10质量％的作为粘度指数改进剂的乙烯-α-烯烃共聚物(D)、以及以锌元素质量计为0.02～0.2质量％的二烷基二硫代磷酸锌(E)而形成的，且硫成分小于等于1.4质量％。该发明提供的齿轮油组合物，以高水平兼具低温流动性和剪切安定性，且不仅具有适度的极压性，而且抗腐蚀性和氧化安定性也优异。

用于生产乙烯，涤纶，芳烃等的高速离心泵(如胜达因泵)是一种运转速度较快的装置，其增速齿轮箱及轴承的润滑更加重要，良好的润滑能够对齿轮和轴承起到足够的保护作用。因此需要适用于大功率，高转速传动齿轮箱的高性能润滑剂。市售产品的普通齿轮润滑油并不完全适用于高速泵，而美国Apollo Oil生产的高速泵专用油，价格较高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高速泵齿轮用润滑油组合物，其性能与进口高速泵润滑油产品性能相当，价格便宜。

本发明公开了一种高速泵齿轮用润滑油组合物，包括以下组分：

60wt%～90wt%的聚α-烯烃；

4wt%～38wt%的酯类油；

0.1wt%～3wt%的抗氧剂；

0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；

0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂；

0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂；

0.001wt%～0.1wt%的染色剂；

0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂。

优选的，所述脱抗氧剂为有机酚类、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物中的一种或多种。

优选的，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺类中的一种多种。

优选的，所述极压抗磨剂为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮复合型化合物、硫磷氮复合型化合物和有机氯化物中的一种或多种。

优选的，所述抗泡剂为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂。

优选的，所述聚α-烯烃在40℃的运动粘度为30～200mm²/s。

优选的，所述酯类油在40℃的运动粘度为10～200mm²/s。

优选的，包括：5wt%～10wt%的酯类油。

本发明还提供了一种高速泵齿轮用润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

将4wt%～38wt%的酯类油和60wt%～90wt%的聚α-烯烃混合，得到混合液；

将0.1wt%～3wt%的抗氧剂、0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂、0.001wt%～0.1wt%的染色剂、0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂、0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂，0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂依次加入所述混合液中，搅拌均匀，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

优选的，所述搅拌的时间为0.5～5h。

与现有技术相比，本发明高速泵齿轮用润滑油组合物包括：60wt%～90wt%的聚α-烯烃；4wt%～38wt%的酯类油；0.1wt%～3wt%的抗氧剂；0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂；0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂；0.001wt%～0.1wt%的染色剂；0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂。本发明通过各种组合之间的相互作用，形成了一种高速泵齿轮用润滑油组合物，其具有适用于高速泵齿轮的优异性能，如闪点高，粘温性优良，凝点低，低温流动性良好、剪切稳定性高、抗泡性，氧化安定性好和润滑性优良等。可以说，本发明提供的合成高速泵齿轮用润滑油组合物可以满足高速泵齿轮润滑需求，同时价格相对较低。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种高速泵齿轮用润滑油组合物，包括以下组分：

60wt%～90wt%的聚α-烯烃；

4wt%～38wt%的酯类油；

0.1wt%～3wt%的抗氧剂；

0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；

0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂；

0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂；

0.001wt%～0.1wt%的染色剂；

0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂。

按照本发明，以聚α-烯烃和酯类油为基础油。所述聚α-烯烃是由碳和氢两种元素组成的合成油，具有良好的润滑性能，能与矿物油及其他合成油相容，对添加剂感受性好，低温启动性能佳，因此特别适用于低温及寒冷地区机械使用，而且无毒，成本较低。由于聚α-烯烃的主要成分是长链的烷烃，所以具有较好的黏温特性，同时还具有良好的低温流动性，粘度指数也较高。所述聚α-烯烃优选为在40℃的运动粘度为30～200mm²/s，更优选为在40℃的运动粘度为80～150mm²/s。所述聚聚α-烯烃在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为60wt%～90wt%，优选为65wt%～85wt%，更优选为70wt%～80wt%。本发明对所述聚α-烯烃的来源没有特殊限制，选用市售产品即可。

所述酯类油具有良好的润滑性能和负荷承载能力，其与聚α-烯烃具有相互配合作用。所述酯类油优选为在40℃的运动粘度为10～200mm²/s，更优选为在40℃的运动粘度为40～150mm²/s。所述酯类油在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为4wt%～38wt%，优选为5wt%～10wt%，更优选为8wt%～10wt%。本发明要求选用的酯类油低温性能较好。

所述抗氧剂优选为有机酚类化合物、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物中的一种或多种，更优选为有机酚类化合物和胺类化合物中的一种或多种，最优选为2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚、烷基二苯胺和N-苯基-1-萘胺中的一种或多种。所述抗氧剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围优选为0.1wt%～3.0wt%，更优选为0.15wt%～2.5wt%，最优选为0.5wt%～2.0wt%。

所述金属钝化剂优选为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺类中的一种多种，更优选为苯三唑衍生物和噻二唑衍生物中的一种或多种，最优选为T706，甲基苯三唑，二巯基苯骈噻二唑等。所述金属钝化剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围优选为0.01wt%～0.5wt%，更优选为0.05wt%～0.4wt%，最优选为0.2wt%～0.3wt%。

所述染色剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为0.001wt%～0.1wt%，优选为0.005wt%～0.09wt%，更优选为0.01wt%～0.06wt%。

所述极压抗磨剂优选为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮复合型化合物、硫磷氮复合型化合物和有机氯化物中的一种或几种,更优选为磷酸三甲酚酯、亚磷酸二异丁酯、亚磷酸二异辛酯和二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种。所述极压抗磨剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为0.1wt%～5wt%，优选为1.0wt%～4.0wt%，更优选为2.0wt%～3.0wt%。

所述抗泡剂优选为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂，更优选为1000～10000号甲基硅油、1000～10000号氟硅油或聚甲基丙烯酸酯等，最优选为1000～10000号甲基硅油或1000～10000号氟硅油。所述抗泡剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为0.0005wt%～0.05wt%，优选为0.001wt%～0.045wt%，更优选为0.01wt%～0.04wt%。

所述粘度指数改进剂优选为乙丙共聚物、聚异丁烯、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚甲基丙烯酸酯。所述粘度指数改进剂在所述高速泵齿轮用润滑油组合物中所占的质量范围为0.5wt%～10wt%，优选为2wt%～8wt%，更优选为5wt%～7wt%。

本发明还提供了一种高速泵齿轮用润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

将4wt%～38wt%的酯类油和60wt%～90wt%的聚α-烯烃混合，得到混合液；

将0.1wt%～0.3wt%的抗氧剂、0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂、0.001wt%～0.1wt%的染色剂、0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂、0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂，0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂依次加入所述混合液中，搅拌均匀，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

按照本发明，首先将酯类油和聚α-烯烃混合，得到混合液；然后将抗氧剂、金属钝化剂、染色剂、极压抗磨剂、抗泡剂和粘度指数改进剂加入所述混合液中，搅拌均匀即可。

本发明对于搅拌的条件没有特殊限制，所述搅拌的时间优选为0.5～5h，更优选3～4小时。所述搅拌后，需经过滤。

本发明以酯类油和聚α-烯烃为基础油制备的高速泵齿轮用润滑组合物，所述基础油与所添加的抗氧剂、金属钝化剂、染色剂、极压抗磨剂、抗泡剂进而粘度指数改进剂具有良好的相容性。多种组分的相互配合作用，使制备的高速泵齿轮用润滑油组合物具有适用于高速泵齿轮的优异性能，如闪点高，粘温性优良，燃点高，凝点低，低温流动性良好、剪切稳定性高、抗泡性，氧化安定性好和润滑性优良等。可以说，本发明提供的合成高速泵齿轮用润滑油组合物可以满足高速泵齿轮润滑需求，同时价格相对较低。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的高速泵齿轮用润滑油组合物及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

将90kg的聚α-烯烃和10kg的异辛醇异十三醇癸二酸酯混合，得到混合液；

在所述混合液中加入1.0kg2，6-二叔丁基对甲酚，0.5Kg二异辛基二苯胺，3kg亚磷酸三甲酚酯，0.2KgT561，0.02kg硅油，0.01Kg的染色剂，6kg乙丙共聚物，混合均匀，过滤，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

对得到的润滑油组合物的性能进行测试，结果表明，其闪点225℃，凝点-56℃，93.5℃泡沫性（GB/T12579）15/0，40℃运动粘度为35.4mm²/s，-40℃运动粘度为12350mm²/s，T₂铜腐蚀（GB/5096）1b，氧化腐蚀性（SH/T0450）金属腐蚀性为0.0，40℃运动粘度变化为-3.1%，承载能力（GB/T3142）P_B为1083N，P_D值1962N，磨斑直径（SH/T0189）0.31mm。

实施例2

将90kg的聚α-烯烃和10kg的C_5-8季戊四醇混合脂肪酸酯混合，得到混合液；

在所述混合液中加入1.0kg2，6-二叔丁基对甲酚，0.5Kg二异辛基二苯胺，3kg亚磷酸三甲酚酯，0.2KgT561，0.02kg硅油，0.01Kg的染色剂，6kg乙丙共聚物，混合均匀，过滤，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

对得到的润滑油组合物的性能进行测试，结果表明，其闪点228℃，凝点-52℃，93.5℃泡沫性15/0，40℃运动粘度为36.6mm2/s，-40℃运动粘度为15000mm²/s，T₂铜腐蚀1b，氧化腐蚀性金属腐蚀性为0.0，40℃运动粘度变化为-0.35%，承载能力P_B为1177N，P_D值1962N，磨斑直径0.30mm。

实施例3

将92kg的聚α-烯烃和8kg的癸二酸二－2乙基己基酯混合，得到混合液；

在所述混合液中加入1.0kg2，6-二叔丁基对甲酚，0.5Kg二异辛基二苯胺，3kg亚磷酸三甲酚酯，0.2KgT561，0.02kg硅油，0.01Kg的染色剂，5.7kg乙丙共聚物，混合均匀，过滤，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

对得到的润滑油组合物的性能进行测试，结果表明，其闪点225℃，凝点≯-50℃，40℃运动粘度为34.4mm²/s，超声波剪切变化率为-4.6%。93.5℃泡沫性15/0。

比较例1

将90kg的聚α-烯烃和10kg的癸二酸碳十三醇酯混合，得到混合液；

在所述混合液中加入1.0kg2，6-二叔丁基对甲酚，0.5Kg二异辛基二苯胺，3kg亚磷酸三甲酚酯，0.2KgT561，0.02kg硅油，0.01Kg的染色剂，6kg乙丙共聚物，混合均匀，过滤，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

对得到的润滑油组合物的性能进行测试，结果表明，其闪点234℃，凝点-57℃，93.5℃泡沫性10/0，40℃运动粘度为37.4mm²/s，-40℃运动粘度为11000mm²/s，T₂铜腐蚀1b，氧化腐蚀性金属腐蚀性为0.0，40℃运动粘度变化为-0.22%，承载能力P_B为1236N，P_D值1962N，磨斑直径0.31mm。

比较例2

将90kg的聚α-烯烃和10kg的癸二酸碳十三醇酯混合，得到混合液；

在所述混合液中加入1.0kg2，6-二叔丁基对甲酚，0.5Kg二异辛基二苯胺，3kg亚磷酸三甲酚酯，0.2KgT561，0.02kg氟硅油，0.01Kg的染色剂，6kg乙丙共聚物，混合均匀，过滤，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

对得到的润滑油组合物的性能进行测试，结果表明，其闪点234℃，凝点-57℃，93.5℃泡沫性有所改善为0/0，40℃运动粘度为37.4mm²/s，-40℃运动粘度为11000mm²/s，T₂铜腐蚀1b，氧化腐蚀性金属腐蚀性为0.0，40℃运动粘度变化为-0.22%，承载能力P_B为1236N，P_D值1962N，磨斑直径0.31mm。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高速泵齿轮用润滑油组合物，包括以下组分：

60wt%～90wt%的聚α-烯烃；

4wt%～38wt%的酯类油；

0.1wt%～3wt%的抗氧剂；

0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂；

0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂；

0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂；

0.001wt%～0.1wt%的染色剂；

0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂。

2.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述抗氧剂为有机酚类、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述金属钝化剂为苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和有机胺类中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为磷酸酯类化合物、亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮复合型化合物、硫磷氮复合型化合物和有机氯化物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述抗泡剂为硅型抗泡剂或非硅抗泡剂。

6.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述聚α-烯烃在40℃的运动粘度为30～200mm²/s。

7.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其特征在于，所述酯类油在40℃的运动粘度为10～200mm²/s。

8.根据权利要求7所述的润滑油组合物，其特征在于，包括：5wt%～10wt%的酯类油。

9.一种高速泵齿轮用润滑油组合物的制备方法，包括以下步骤：

将4wt%～38wt%的酯类油和60wt%～90wt%的聚α-烯烃混合，得到混合液；

将0.1wt%～3wt%的抗氧剂、0.01wt%～0.5wt%的金属钝化剂、0.001wt%～0.1wt%的染色剂、0.1wt%～5wt%的极压抗磨剂、0.0005wt%～0.05wt%的抗泡剂，0.5wt%～10wt%的粘度指数改进剂依次加入所述混合液中，搅拌均匀，得到高速泵齿轮用润滑油组合物。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为0.5～5h。