CN103571589A - 一种减震器油组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减震器油组合物，其由如下重量百分含量的组分组成：50~90%的聚α-烯烃合成油；10~50%的环烷基矿物油；8~15%的聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂；0.5~5%的抗磨剂；0.1~5%的抗氧剂；0.01~2%的防锈剂；0.001~0.05%的抗泡剂。本发明的有益效果是：与普通减震器油相比，本发明的减震器油具有突出的粘温性能（粘度指数大于325）、优异的低温性能（倾点小于-50℃）、优良的抗泡性能、良好的抗氧防锈性能以及优异的抗磨性能。同时，与橡胶具有良好的适应性。本发明产品可用于汽车、火车、铁路机车减震器，可满足全天候、长寿命、通用等使用要求。

Description

一种减震器油组合物

技术领域

本发明涉及一种润滑油组合物，具体地说，涉及一种具有突出的粘温性能、优异的低温性能、优良的抗泡性能、良好的抗氧防锈性能以及优异的抗磨性能的减震器油。

背景技术

减震器是车辆的关键组件，肩负着车辆的许多重要的性能，对车身和载荷质量起弹性支承作用，从而决定着车辆的承载能力；能衰减不平的路面对车身和乘者造成的振动（衰减振幅、频率、噪声），减少车身所受的惯性力；保证车轮随时抓地，提高车辆的转向制动功能，保证了车辆行驶的平顺性和舒适性；改善车辆的接地性，避免车身和车轴与车论发生碰撞，从而改善安全性；减小车辆行驶中突发的强烈冲击，保护车上构件、仪表和乘者不受损伤，提高车辆各构件的可靠性与寿命；传递驱动和制动力矩，改善不平路面的通过能力，全面改善车辆的机动性，并改善车辆的操纵稳定性。

随着我国工业技术的不断进步，减震器被越来越多的应用到高端领域，如高级乘用车、客货车以及铁路机车，这对减震器油提出了更高的要求，如：优异的粘温性能、低温流动性、抗氧防锈性以及减摩抗磨性等。

目前，国内外研究人员已经在高档减震器油方面完成了一些卓有成效的工作，但仍然还存在一些技术上或成本上的不足。如中国专利CN 101993766A公开了一种全合成高粘指减震器油，该产品在低温性能及减摩抗磨性能方面表现优异，但是在抗氧化性能方面没有提及，同时其粘度指数还有待进一步提高（公开专利中产品粘度指数均未超过300）；中国专利CN 101724500A公开了一种全气候型减震器油，该油品具有高粘指、低温性能优异的特点，但未提及抗氧防锈性能以及抗磨性能等指标；美国专利US 4634543公开了一种具有优异抗磨性能的减震器油，但其对粘温性能没有提及；日本专利JP 03285989公开了一种全合成型减震器油，其生产成本较高；中国专利CN 1343578A和CN 101486944公开的减震器油具有良好的低温性能和减摩抗磨性能，但在粘温性能方面仍有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减震器油组合物，所述减震器油组合物具有突出的粘温性能、优异的低温性能、优良的抗泡性能、良好的抗氧防锈性能以及优异的抗磨性能，可以满足全气候、长寿命的使用要求。

为了实现本发明目的，本发明提供一种减震器油组合物，其由如下重量百分含量的组分组成：

环烷基矿物油            10～50%；

聚甲基丙烯酸酯          8～15%；

抗磨剂                  0.5～5%；

抗氧剂                  0.1～5%；

防锈剂                  0.01～2%；

抗泡剂                  0.001～0.05%。

聚α-烯烃合成油         余量。

其中，优选的为：

环烷基矿物油            15～30%；

聚甲基丙烯酸酯          10～13%；

抗磨剂                  0.5～2.0%；

抗氧剂                  0.2～1.0%；

防锈剂                  0.01～1.0%；

抗泡剂                  0.001～0.02%。

聚α-烯烃合成油         余量。

所述聚α-烯烃合成油为市售低粘度聚α-烯烃合成油的一种或两种以上的混合物，其100℃运动粘度为1.5～5mm²/s，侧链碳原子数小于10。常用的不同粘度等级的聚α-烯烃合成油为：Mobil SpectraSyn^TM2、Mobil SpectraSyn^TM 2C、Mobil SpectraSyn^TM 4。

所述环烷基矿物油为低倾点的环烷基矿物油，可以是市售环烷基矿物油的一种或两种以上混合物，其倾点不高于-50℃，二环烷烃含量不小于40%，三环烷烃含量不小于20%，总环烷烃含量不小于80%。如：Nynas NS 3、Nynas NS 8、Nynas T 4。为使基础油达到优异的综合性能，应保证环烷基矿物油与聚α-烯烃合成油比例控制在1:9～5:5之间。若环烷基基础油比例过小，则会影响基础油与添加剂之间的相容性，若环烷基基础油比例过大，则会影响基础油闪点、挥发性等特性，使产品综合性能降低。

所述聚甲基丙烯酸酯，是用的较广泛的黏度指数改进剂品种之一，具有抗剪切性能好，低温性能优异，改进油品黏度指数效果好的特点。本发明采用试验方法为（CECL-45-A-99)KRL 20h，PSSI不大于50（10%溶于100N矿物油中）的聚甲基丙烯酸酯。若粘度指数改进剂添加量过小，则会影响产品的粘温特性，若添加量过大，则会使产品的抗剪切性能降低，从而降低产品的使用寿命。

所述抗磨剂为二烷基二硫代磷酸盐（烷基碳原子数为2-8）、苯三唑铵盐或无灰二硫化磷酸盐，可以是一种或两种以上的混合物。如，硫磷双辛伯烷基锌盐，硫磷乙基己基伯烷基锌盐，硫磷丙辛仲伯烷基锌盐，苯三唑十八胺盐、二烷基二硫代磷酸酯。为达到优异的极压抗磨特性，本发明利用了添加剂之间的协同作用，所述抗磨剂中的二烷基二硫代磷酸盐或二硫化磷酸盐与苯三唑胺盐的加入比例应在10:1～30:1之间，此外苯三唑铵盐的脂肪胺碳链碳原子数为12～18之间。

所述抗氧剂为酚型抗氧剂、胺型抗氧剂或他们的混合物。如：二辛基二苯胺、苯乙烯化二苯胺、4,4’-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚。

所述防锈剂为烯基丁二酸酯（比如十二烯基丁二酸半酯）、中性/碱性二壬基萘磺酸盐（比如中性二壬基萘磺酸钙，NA-SUL 729Kingindustry）、环烷酸锌、苯三唑衍生物（如N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑）、噻二唑衍生物（如2-巯基苯并噻二唑）、N，N’-二亚水杨-1,2-丙二胺。可以是一种也可以是以上几种物质的混合物。若防锈剂比例过小，则达不到防治设备早期腐蚀的作用，若其比例过大，则会与抗磨剂产生对抗作用，使产品的抗磨特性降低。

所述抗泡剂为硅型或非硅型抗泡剂，可以是一种或两种以上的混合物。如：聚甲基硅油（T901）、聚丙烯酸酯（T912）。若抗泡剂的比例过小，则会影响油品的泡沫特性，导致减震器在使用过程中出现严重的迟滞现象，若加入量过大，则会严重影响产品空气释放特性。

本发明的减震器油组合物的制备方法，采用各成分按配比在50～70℃搅拌1.5～3小时而成。

本发明在研究过程中，充分考虑了配方中每种组分对产品最终性能的影响，优化确定了每种基础油及添加剂的种类以及加入比例，研发获得一种平衡配方体系。在基础油优选过程中，通过优化两种基础油比例，实现了在充分利用环烷基基础油低温性能优势的同时，又改善了其闪点低、挥发性能差的弊端，使得优化后基础油组分保持了良好的综合性能；在添加剂优选过程中，由于不同添加剂之间存在着极其复杂的相互作用。因此，为了获得最佳协同作用，必须对添加剂的种类及加入量进行优化复合。例如，本发明中优化了硫、磷添加剂的S/P摩尔比，增强了产品的极压抗磨性。此外，本发明使用了二硫化磷酸盐与苯三唑衍生物复配体系，已达到两种添加剂在抗磨承载作用的正协同效应（该现象主要归因于较低温度条件下苯三唑衍生物的吸附成膜作用以及较高温度条件下二硫化磷酸盐同摩擦表面的摩擦化学成膜作用）。

本发明的减震器油组合物具有以下优点：

由于采用了低粘度聚α-烯烃合成油以及环烷基矿物油为基础油，同时引入抗磨剂、抗氧剂、防锈剂以及抗泡剂多种功能添加剂，使得本发明产品具有突出的粘温特性（粘度指数大于325）、优异的低温性能（在不加降凝剂的情况下，倾点不高于-50℃，-40℃动力粘度不大于500mPas）、优良的减摩抗磨性能、良好的抗氧防锈性能以及合适的成本。本发明产品能够用于各种液压减震器和液力阻尼器，原料配伍合理，制备方法简单，适用范围广。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1~5

按表1配方配制本发明减震器油。

表1实施例1~5的配方

其中，Nynas NS 3的倾点-65℃，二环烷烃含量45%，三环烷烃含量27%，总环烷烃含量88%；Nynas T 4的倾点-65℃，二环烷烃含量44%，三环烷烃含量26%，总环烷烃含量85%；十二烷基聚甲基丙烯酸酯选自RohMaxVX 7-310；硫磷双辛伯烷基锌盐选自辽宁天合精细化工厂的T203；硫磷乙基己基伯烷基锌盐选自RheinChemieRC3080；硫磷丙辛仲伯烷基锌盐选自辽宁天合精细化工厂T205；苯三唑十八胺盐选自南京宁江化工厂T406；2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚选自Vanderbilt Vanlube PCX；二辛基二苯胺选自Vanderbilt Vanlube DND；十二烯基丁二酸半酯选自辽宁旅顺化工厂T747A；N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑选自路博润兰炼T551；聚甲基硅油选自北京化工厂T901；聚丙烯酸酯选自Mobil Mobilad C-402。

将上述配方按各组分比例混合，在70℃下混和搅拌3小时，即可获得产品。

实施例4

采用国家或行业标准的分析方法对实施例1~5的配方产品进行性能检测，并与专利CN 1343578A实施例3配方产品作为比较例进行比较。结果见表2。

表2实施例1~5产品性能数据与比较例的比较

经分析，实施例1~5所得减震器油粘度指数均在350左右，低温表观粘度均小于500mPas，以上两项指标均明显优于比较例；此外，最大无卡咬负荷明显大于比较例，说明本发明产品抗磨性优于比较例。分析结果说明，本发明减震器油具有极其优秀的粘温性能和低温性能，同时在润滑特性方面也明显由于比较例。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种减震器油组合物，其特征在于，其由如下重量百分含量的组分组成：

环烷基矿物油            10～50%；

聚甲基丙烯酸酯          8～15%；

抗磨剂                  0.5～5%；

抗氧剂                  0.1～5%；

防锈剂                  0.01～2%；

抗泡剂                  0.001～0.05%；

聚α-烯烃合成油         余量。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，其由如下重量百分含量的组分组成：

环烷基矿物油            15～30%；

聚甲基丙烯酸酯          10～13%；

抗磨剂                  0.5～2.0%；

抗氧剂                  0.2～1.0%；

防锈剂                  0.01～1.0%；

抗泡剂                  0.001～0.02%。

聚α-烯烃合成油         余量。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述聚α-烯烃合成油为低粘度聚α-烯烃合成油，其100℃运动粘度为1.5～5mm²/s，侧链碳原子数小于10。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述环烷基矿物油为低倾点环烷基矿物油，其倾点不高于-50℃，二环烷烃含量不小于40%，三环烷烃含量不小于20%，总环烷烃含量不小于80%。

5.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸酯为PSSI不大于50（10%溶于100N矿物油中）的聚甲基丙烯酸酯；测试方法为CECL-45-A-99 KRL 20h。

6.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述抗磨剂为二烷基二硫代磷酸盐、苯三唑铵盐或无灰二硫化磷酸盐中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述抗氧剂为酚型抗氧剂、胺型抗氧剂或他们的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述防锈剂为烯基丁二酸酯、中性/碱性二壬基萘磺酸盐、环烷酸锌、苯三唑衍生物、噻二唑衍生物、N，N’-二亚水杨-1,2-丙二胺中的一种或两种以上。

9.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述抗泡剂为硅型或/和非硅型抗泡剂。

10.制备权利要求1-9任意一项所述组合物的方法，其特征在于，其采用各成分按配比在50～70℃搅拌1.5～3小时而成。