CN104312692A - 一种齿轮润滑油组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种齿轮润滑油组合物及其制备方法，涉及工业润滑油技术领域，组合物包括以下质量份数的各个组分：（1）基础油；（2）极压抗磨剂；（3）油性剂；（4）摩擦改进剂；（5）聚四氟乙烯；（6）防锈剂；（7）粘度改进剂；（8）助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂。组合物的制备方法，步骤包括：（1）称量；（2）预混；（3）混合；（4）真空静置。本发明齿轮润滑油组合物及其制备方法，提供了一种具有极高的极压抗磨性能和润滑性能的齿轮油，能够在高负荷的条件下使用，且组合物具有突出的防锈性能和清洗分散性能，能够有效的保护齿面免受外界的侵蚀，提高传递效率，是一种非常理想的齿轮润滑油。
Description
技术领域
本发明属于机械润滑油领域，特别涉及一种齿轮润滑油组合物及其制备方法。
背景技术
齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，在机械传动以及整个机械领域中的应用都极为广泛，随着齿轮技术的不断发展，齿轮运行的平稳性越来越受到重视。齿轮在连续啮合运动中，齿面咬合导致齿面受损，进而导致轮齿断裂，影响了机械传动。在应对齿面相对咬合时产生的摩擦，齿轮润滑油得以发展。
齿轮润滑油，又称齿轮油，一般是以石油润滑油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗磨剂和油性剂调制而成的一种重要的润滑油。可用于各种齿轮传动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率。齿轮油的性能包括良好的抗磨、耐负荷性能和合适的粘度。此外，还应具有良好的热氧化安定性、抗泡性、水分离性能和防锈性能。
申请号为201210236838.1的“一种工业齿轮油”专利文献，公开了一种齿轮油，其组分及重量含量为：饱和烃含量大于90％，硫含量＜0.03％的基础油98-99.5％，胺类抗氧剂0.1-0.5％，含硫极压抗磨剂0.1-0.9％，防锈防腐蚀添加剂0.02-0.1％，金属钝化剂0.01-0.05％，抗泡剂0.001-0.5％。由此可知，该齿轮油的基础油含量较高，因为饱和烃的粘度相对较小，故该齿轮油的粘度较低，在工业齿轮传动装置中，齿面的负荷较高，需要齿轮油具有一定的粘度，而且功能添加剂的含量较低，极压性能和润滑性能较差，故该齿轮油不能在高负荷的条件下使用。
申请号为201310497900.7的“一种抗压齿轮油”专利文献，公开了一种齿轮油，由以下重量份数的原料制成：甘油15-22份、矿物混合油10-17份、顺丁烯二酸酐2.5-7.3份、碳酸钠2.3-6.5份、十碳二元酸2.3-4.6份、硼酸钾1.2-6.3份。由此可知，该技术方案提供的齿轮油，极压性能和抗磨性能均较低，根本无法满足齿轮在高负荷条件下的工作需求，而且防锈和氧化安定性也较差，不易长期使用。
申请号为201310727434.7的“一种合成工业齿轮油及其制备方法”专利文献，公开了一种齿轮油及其制备的方法，合成工业齿轮油，包括如下重量百分比的组分制成：复合添加剂包1.6～12.0％、抗泡剂0.0001～0.01％、油溶性聚烷撑二醇70～90％，余量为基础油。该齿轮油的制备方法，为逐步混合法。由此可知，该齿轮油的制备方法也是简单的混合，简单混合的调配方法并不能有效的发挥各个组分的性能。
发明内容
本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种齿轮润滑油组合物及其制备方法。
本发明的技术方案：一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，其中基础油为合成基础油，其质量份数为55-70份；
(2)极压抗磨剂，为含硫磷极压抗磨剂，硫代磷酸三茜酸、硫代磷酸胺盐或硫磷酸含氮衍生物的一种或多种，其质量份数为5-12份；
(3)油性剂，其中油性剂为植物性油性剂，其质量份数为5-14份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为5-10份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为3-8份；
(6)防锈剂，为脂肪酸多元醇酯，三羟甲基丙烷或季戊四醇，其质量份数为3.5-6份；
(7)粘度改进剂，为聚乙烯基正丁基醚或聚丙烯酸酯，其质量份数为1.2-1.8份；
(8)助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂，其中抗泡剂0.7-1.5份，清净剂1.2-2.2份和分散剂1.3-2.3份。
作为优选，油性剂为硫化棉籽油或者硫化烯烃棉籽油。
作为优选，抗泡剂为丙烯酸与醚共聚物或蓖麻油聚氧乙烯醚。
作为优选，清净剂为合成磺酸盐或烷基水杨酸盐。
作为优选，分散剂为碱金属磷酸盐或脂肪酸金属盐。
作为优选，分散剂为三聚磷酸钠、硬脂酸锌或硬脂酸钙的一种或多种。
一种齿轮润滑油组合物的制备方法，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量齿轮润滑油组合物的各个组分；
(2)预混：取30％-60％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌5-10min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，静置2-5h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
作为优选，真空环境的真空度为5-20Kpa。
有益效果：本发明提供的齿轮润滑油组合物，根据齿轮传动的特点，高负荷和一定的封闭性，需要齿轮油能够具有较高的极压抗磨性能，以防止齿面磨损、擦伤和烧结；另一方面，由于齿轮大多在一个相对密闭的空间，容易氧化生锈，造成齿面损伤，而且影响传动的效率。本发明提供的齿轮润滑油组合物，为满足上述性能的要求，以合成基础油为基础，加入植物油性剂和含硫极压抗磨剂，以及聚四氟乙烯，显著提供了油品的极压性能和润滑性能，加入含钼的摩擦改进剂，能有有效提供抗磨性能；同时加入防锈剂和清洗分散剂，能有在提高油品氧化安定性的同时，有效清洗齿面，防止齿面损伤。
故本发明提供的齿轮润滑油组合物，是一种具有极高的极压抗磨性能和润滑性能的齿轮油，能够在高负荷的条件下使用，且组合物具有突出的防锈性能和清洗分散性能，能够有效的保护齿面免受外界的侵蚀，因此，本发明提供的齿轮油组合物延长齿轮使用寿命，提高传递效率，是一种非常理想的齿轮润滑油。
本发明提供的齿轮润滑油组合物的制备方法，不同于传统的简单混合法，才是采取了两步混合，一步真空静置的方式，该制备方法，使得各个组分高度均匀的分散在基础油中，在使用时可以有效的发挥这些组分的作用，有效提高油品的使用效率。
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。
实施例1：
一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，为聚醚基础油，其质量份数为55份；
(2)极压抗磨剂，为硫代磷酸三茜酸，其质量份数为5份；
(3)油性剂，为硫化棉籽油，其质量份数为5份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为5份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为3份；
(6)防锈剂，为三羟甲基丙烷，其质量份数为3.5份；
(7)粘度改进剂，为聚乙烯基正丁基醚，其质量份数为1.2份；
(8)助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂；
其中抗泡剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，0.7份；
清净剂为中碱值合成磺酸钙，1.2份；
分散剂为三聚磷酸钠，1.3份。
根据本发明提供的制备方法制备上述齿轮润滑油组合物，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量上述各个组分；
(2)预混：取45％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余55％基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌6min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，其中，真空环境的真空度为10Kpa，静置3h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
实施例2：
一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，为聚α烯烃合成基础油，其质量份数为70份；
(2)极压抗磨剂，为硫代磷酸胺盐，其质量份数为12份；
(3)油性剂，为硫化棉籽油，其质量份数为14份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为10份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为8份；
(6)防锈剂，为三羟甲基丙烷，其质量份数为5.5份；
(7)粘度改进剂，为聚乙烯基正丁基醚，其质量份数为1.8份；
(8)助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂；
其中抗泡剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，1.5份；
清净剂为中碱值合成磺酸钙，2.2份；
分散剂为三聚磷酸钠，2.3份。
根据本发明提供的制备方法制备上述齿轮润滑油组合物，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量润滑油组合物的各个组分；
(2)预混：取35％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余65％基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌10min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，其中真空度为10Kpa，静置5h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
实施例3：
一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，为聚α烯烃合成基础油，其质量份数为68份；
(2)极压抗磨剂，为硫代磷酸三茜酸，其质量份数为9份；
(3)油性剂，为硫化烯烃棉籽油，其质量份数为12份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为7份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为6份；
(6)防锈剂，为季戊四醇，其质量份数为4.8份；
(7)粘度改进剂，为聚丙烯酸酯，其质量份数为1.4份；
(8)助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂，
其中抗泡剂为丙烯酸与醚共聚物，1.2份；
清净剂为烷基水杨酸钙，1.8份；
分散剂为硬脂酸锌2.1份。
根据本发明提供的制备方法制备上述齿轮润滑油组合物，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量润滑油组合物的各个组分；
(2)预混：取55％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余45％基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌8min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，其中真空度为10Kpa，静置3.5h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
实施例4：
一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，为聚α烯烃合成基础油，其质量份数为65份；
(2)极压抗磨剂，为硫代磷酸胺盐，其质量份数为8份；
(3)油性剂，为硫化棉籽油，其质量份数为11份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为7.5份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为6.5份；
(6)防锈剂，为三羟甲基丙烷，其质量份数为5.5份；
(7)粘度改进剂，为聚丙烯酸酯，其质量份数为1.2-1.8份；
(8)助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂，
其中抗泡剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，1.3份；
清净剂为超碱值合成磺酸镁，1.5份；
分散剂为硬脂酸钙1.8份。
根据本发明提供的制备方法制备上述齿轮润滑油组合物，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量齿轮润滑油组合物的各个组分；
(2)预混：取55％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌8min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，真空环境的真空度为10Kpa，静置4h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
实施例5：
一种齿轮润滑油组合物，包括以下质量份数的各个组分：
(1)基础油，为聚α烯烃合成基础油，其质量份数为60份；；
(2)极压抗磨剂，为硫磷酸含氮衍生物，其质量份数为7.5份；
(3)油性剂，为硫化棉籽油，其质量份数为12份；
(4)摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为8.5份；
(5)聚四氟乙烯，其质量份数为7份；
(6)防锈剂，为季戊四醇，其质量份数为5份；
(7)粘度改进剂，为聚乙烯基正丁基醚，其质量份数为1.6份；
(8)抗泡剂、清净剂和分散剂；
其中抗泡剂为蓖麻油聚氧乙烯醚，1.3份；
清净剂为低碱值合成磺酸钙，1.5份；
分散剂为三聚磷酸钠，1.8份。
根据本发明提供的制备方法制备上述齿轮润滑油组合物，制备步骤如下：
(1)称量：准确称量齿轮润滑油组合物的各个组分；
(2)预混：取48％的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
(3)混合：将剩余基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌8min；
(4)真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物至于真空环境中，真空环境的真空度为10Kpa，静置3.5h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
将上述具体实施方式提供的齿轮润滑油组合物作为实验组；申请号为201310727434.7的“一种合成工业齿轮油及其制备方法”专利文献提供的技术方案制备齿轮润滑油组合物，为对照组；将实验组和对照组分别进行性能测试。
(1)齿轮润滑油组合物的基本性能，如下表1所示：
表1齿轮润滑油组合物的基本性能测定
由表可知，实施例1-5在低温的流动性较之对照组低，在高温时，流动性较之对照组高，说明实施例1-5更符合齿轮润滑油的要求，具有较高的低温和高温流动性。
(2)极压抗磨性能
对上述实施例1-5和对照组进行四球试验，结果如表2所示：
表2齿轮润滑油组合物抗磨性能测试
| 四球试验 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对照组 |
| PB/N | 1543 | 1623 | 1610 | 1634 | 1671 | 683 |
| PD/kg | 344 | 348 | 346 | 352 | 259 | 182 |
| D/mm | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.35 |
由上表可知，在极压抗磨性能上，实施例1-5均高于对照组，达到优异的水平。其中，实施例5的抗磨性能最为优异。
(3)防锈性能
测定实施例1-5和对照组的氧化安定性，结果如表3所示：
表3齿轮润滑油组合物氧化安定性测试
由上表可知：实施例1-5在氧化安定性方面均高于对照组，且都达到优良的防锈性能，其中实施例5的氧化安定性最佳。
综上所述，本发明提供的齿轮润滑油组合物的极压抗磨性能和防锈性能达到较高水平，在齿轮传动装置上使用，能够有效保护齿面，延长其使用寿命。
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 (8)
1.一种齿轮润滑油组合物，其特征在于，包括以下质量份数的各个组分：
（1）基础油，其中基础油为合成基础油，其质量份数为55-70份；
（2）极压抗磨剂，为含硫磷极压抗磨剂，硫代磷酸三茜酸、硫代磷酸胺盐或硫磷酸含氮衍生物的一种或多种，其质量份数为5-12份；
（3）油性剂，其中油性剂为植物性油性剂，其质量份数为5-14份；
（4）摩擦改进剂，为硫磷酸钼，其质量份数为5-10份；
（5）聚四氟乙烯，其质量份数为3-8份；
（6）防锈剂，为脂肪酸多元醇酯，三羟甲基丙烷或季戊四醇，其质量份数为3.5-6份；
（7）粘度改进剂，为聚乙烯基正丁基醚或聚丙烯酸酯，其质量份数为1.2-1.8份；
（8）助剂，包括抗泡剂、清净剂和分散剂，其中抗泡剂0.7-1.5份，清净剂1.2-2.2份和分散剂1.3-2.3份。
2.根据权利要求1所述的齿轮润滑油组合物，其特征在于：油性剂为硫化棉籽油或者硫化烯烃棉籽油。
3.根据权利要求1所述的齿轮润滑油组合物，其特征在于：抗泡剂为丙烯酸与醚共聚物或蓖麻油聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的齿轮润滑油组合物，其特征在于：清净剂为合成磺酸盐或烷基水杨酸盐。
5.根据权利要求1所述的齿轮润滑油组合物，其特征在于：分散剂为碱金属磷酸盐或脂肪酸金属盐。
6.根据权利要求5所述的齿轮润滑油组合物，其特征在于：分散剂为三聚磷酸钠、硬脂酸锌或硬脂酸钙的一种或多种。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的齿轮润滑油组合物的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）称量：准确称量齿轮润滑油组合物的各个组分；
（2）预混：取30%-60%的基础油，将其他组分依次加入，机械搅拌均匀；
（3）混合：将剩余基础油缓慢加入到上述混合物中，边加边搅拌，加完之后，超声搅拌5-10min；
（4）真空静置：超声搅拌之后，将上述混合物置于真空环境中，静置2-5h后取出，即得到齿轮润滑油组合物。
8.根据权利要求7所述的齿轮润滑油组合物的制备方法，其特征在于：真空环境的真空度为5-20Kpa。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |