CN105368543A

CN105368543A - 一种齿轮箱用润滑油及其制备方法

Info

Publication number: CN105368543A
Application number: CN201410359515.0A
Authority: CN
Inventors: 张福强
Original assignee: Klueber Lubrication Shanghai Co Ltd
Current assignee: Klueber Lubrication Shanghai Co Ltd
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: CN105368543B

Abstract

本发明涉及一种齿轮箱用润滑油及其制备方法。该齿轮箱用润滑油包括重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油、以及添加剂。通过以上配比可以很好地控制齿轮箱用润滑油的粘度和粘度指数，得到具有低温流动性好，成本低的齿轮箱用润滑油。

Description

一种齿轮箱用润滑油及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及一种齿轮箱用润滑油及其制备方法。

背景技术

齿轮箱是一种重要的机械部件。齿轮箱用润滑油对齿轮箱的性能保证起着至关重要的作用。良好的润滑状态可以大大提高齿轮箱的工作表现及使用寿命。齿轮箱用润滑油通常以矿物基础油和合成基础油为主，加入极压抗磨剂和油性剂调制而成，用于各种齿轮箱传动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长齿轮箱的使用寿命，提高传递功率效率，减少功率损失。

齿轮箱在现代化机械设备中应用极广。现代化的机械设备正朝着高载荷的方向发展，这对齿轮箱的承载能力和使用条件都提出了更苛刻的要求。齿轮箱用润滑油对充分发挥齿轮箱的承载能力，减少齿轮箱失效的可能，延长齿轮箱使用寿命，以及提高齿轮箱的传动效率具有十分重要的影响。齿轮箱用润滑油应该具有良好的抗磨性能及合适的粘度。此外，齿轮箱用润滑油还应具有良好的低温流动性，即使在很低的温度下，仍能保证系统各部件不受磨损。

为此，需要提供一种粘度及粘度指数高，低温流动性好，同时成本适中的齿轮箱用润滑油。

发明内容

本发明提供了一种齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述齿轮箱用润滑油包括重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油、以及添加剂。

可选的，所述的齿轮箱用润滑油包括重量百分比为33％～47％的聚α烯烃、13％～35％的三类油、30％～51％的矿物油、以及添加剂。

可选的，所述的齿轮箱用润滑油包括重量百分比为33％的聚α烯烃、13％的三类油、51％的矿物油、以及添加剂。

可选的，所述聚α烯烃包含石蜡分解法，乙烯聚合法等方法生产的聚α烯烃和利用茂金属催化剂生产的新型聚α烯烃。

可选的，所述聚α烯烃为聚癸烯。

可选的，所述齿轮箱用润滑油在40℃下的运动粘度为22～1000mm²/s。

可选的，所述齿轮箱用润滑油粘度指数大于120。

进一步可选的，所述齿轮箱用润滑油粘度指数大于130。

可选的，所述三类油在40℃下的运动粘度为45～55mm²/s，且粘度指数大于120。

可选的，所述矿物油为光亮油。

可选的，所述添加剂包括极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

可选的，所述极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种。

可选的，所述抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种。

可选的，所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种。

可选的，所述防泡剂为二甲基硅油。

可选的，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

一种齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，包括：

将重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油和添加剂混合，恒温搅拌，得到齿轮箱用润滑油。

可选的，所述恒温搅拌的温度可选范围为70～80℃，搅拌时间为30分钟。

可选的，所述添加剂包含极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

可选的，所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑、噻二唑衍生物中的至少一种。

可选的，所述防泡剂为二甲基硅油。

可选的，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

本发明的有益效果是：通过调整基础油中各组分的配比，可以很好地控制齿轮箱用润滑油的粘度、粘度指数及低温流动性，兼顾性能与成本。

具体实施方式

本发明提供了一种齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述润滑油包括重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油、以及添加剂。

齿轮箱用润滑油通常包含基础油和添加剂。本发明实施例中，所述齿轮箱用润滑油组合物中基础油的重量百分比为90％～98％，包括聚α烯烃、三类油以及矿物油。

其中，所述聚α烯烃为本领域技术人员熟知的聚α烯烃，并无特殊的限制。聚α烯烃根据单体分类，分为聚癸烯、聚十二烯、十和十二混合烯聚合物。本发明有些实施例中，所述聚α烯烃为聚癸烯。

所述三类油为本领域技术人员熟知的三类油，并无特殊的限制。三类油为加氢异构化基础油，不仅硫、芳烃含量低，而且粘度指数很高。本发明有些实施例中，所述三类油在40℃下的运动粘度为45～55mm²/s，且粘度指数大于120。

所述矿物油为本领域技术人员熟知的矿物油，并无特殊的限制。矿物油通常指通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油。生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油取决于原料中组分的含量与性质。蒸馏过程中提炼出的馏分油为中性油，残馏油为光亮油。本发明有些实施例中，所述矿物油为光亮油。

常用的基础油除上述三类外，五类合成油也常作为基础油被使用。五类油包括双酯、多元醇酯、聚醚、硅油、磷酸酯等。本发明有些实施例中，所述基础油也可以选自矿物油；又比如，本发明有些实施例中，所述基础油也可以选自聚烷基二醇醚；又比如，本发明有些实施例中，所述基础油也可以包含重量百分比为70％～88％的聚α烯烃和10％～20％的酯油；又比如，本发明有些实施例中，所述基础油也可以包含重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、5％～35％的三类油和30％～60％的矿物油。

在本发明的实施例中，所述添加剂包括极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

极压抗磨剂在金属表面承载负荷的条件下，能防止金属表面的磨损、擦伤甚至烧结。极压抗磨剂一般具有高活性基团，在局部的高温高压下，能与金属表面形成保护膜。本发明有些实施例中所述极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种。

抗氧剂可延缓基础油在贮存和使用过程中的氧化，从而延长润滑油的使用寿命。本发明有些实施例中所述抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种。这两类化合物属于自由基捕获剂，可捕获过氧化物自由基形成过氧化物，从而防止润滑油中的烃类化合物的氧化。

防锈剂可在金属表面上形成牢固的吸附膜，隔绝金属表面与水或者空气中的氧接触，破坏电化学反应的条件，从而防止锈蚀的产生。本发明有些实施例中所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种。

防泡剂会抑制润滑油使用过程中产生的泡沫，以便形成更完整的油层，对设备提供有效保护。本发明有些实施例中，所述防泡剂为二甲基硅油。

所述降凝剂的种类为本领域的技术人员熟知的降凝剂，并无特殊的限制。本发明有些实施例中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯，可降低润滑油的凝点。

本发明还提供了一种齿轮箱用润滑油的制备方法，包括：

将重量百分比为20％～47％的聚ɑ烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油和添加剂混合，恒温搅拌，得到齿轮箱用润滑油。

所述恒温搅拌的温度可选范围为70～80℃，搅拌时间为30分钟。

所述添加剂包含极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

所述极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种。

所述抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种。

所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种。

所述防泡剂为二甲基硅油。

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

其中，所述聚α烯烃、三类油、矿物油、极压抗磨剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂均同上述，在此不再赘述。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，通过具体实施例对本发明做详细的说明。其中，在下面实施例的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

将重量百分比为40％的矿物油、重量百分比为26％的聚α烯烃、重量百分比为的31％三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

实施例2

将重量百分比为51％的矿物油、重量百分比为33％的聚α烯烃、重量百分比为13％的三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

实施例3

将重量百分比为52％的矿物油、重量百分比为40％的聚α烯烃、重量百分比为5％的三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

实施例4

将重量百分比为42％的矿物油、重量百分比为20％的聚α烯烃、重量百分比为35％的三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

实施例5

将重量百分比为30％的矿物油、重量百分比为47％的聚α烯烃、重量百分比为20％的三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

实施例6

将重量百分比为60％的矿物油、重量百分比为32％的聚α烯烃、重量百分比为5％的三类油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

对比例1

将重量百分比为97％的矿物油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

对比例2

将重量百分比为87％的聚α烯烃、重量百分比为10％的酯油和重量百分比为3％的添加剂混合，70～80℃搅拌30分钟，得到齿轮箱用润滑油。

以上实施例及对比例中极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种；抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种；防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种；防泡剂为二甲基硅油；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

以上实施例和对比例中各组分均为市售。

各实施例及对比例相关性能指标见表1。

表1

其中，各性能指标的检测方法如下：

倾点：ASTM-D97

运动粘度：ASTMD-445

粘度指数：ASTMD2270

FZG试验：DINISO14635-1-A/8.3/90

液相锈蚀：DINISO7120

抗老化试验：ASTMD2893

Flenderfoaming测试：Flenderstandard

ASTMD97、ASTMD-445、ASTMD2270及ASTMD2893为常用润滑油检测国标。DINISO14635-1-A/8.3/90及DINISO7120为德国标准化学会标准。

1)粘度

粘度是润滑油在各种高温和低温环境下保持其粘稠性的能力。如果粘度太低，无法形成足够的油膜。反之，如果粘度太大，则润滑油的流动性不够，不利于散热或者循环。

实施例1～6中所述润滑油组合物40℃下的运动粘度为150～1000mm²/s，普遍高于对比例1和对比例2所述润滑油组合物40℃下的运动粘度150。

2)粘度指数

粘度指数反映了润滑油粘度随温度变化的趋势，粘度指数高表示油润滑油的粘度随温度变化较小。通常情况下，对于同种润滑油，粘度指数越高，其润滑性能越好。

实施例1～6中所述润滑油组合物的粘度指数分布在121～141之间，高于对比例1中所述润滑油组合物的粘度指数95，与对比例2中所述润滑油组合物的粘度指数150接近。

3)低温性能

倾点是指润滑油在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度。倾点是反映润滑油低温流动性好坏的参数之一，倾点越低，油品的低温流动性越好。

实施例1～6中所述润滑油组合物的倾点分布在-12～-24℃之间,低于对比例1中所述润滑油组合物的倾点-9℃，但是要高于对比例2中所述润滑油组合物的倾点-40℃。

4)成本

实施例1～6中所述润滑油组合物的基础油为聚α烯烃、矿物油和三类油的混合物。矿物油和三类油的成本低于聚α烯烃。因此实施例1～6的成本也低于对比例2。

此外，需要了解的是，尽管本发明实施例中精确地提供了各组分的重量百分比，在实际生产中，各种成分的称量可能会存在某种程度的误差。这样的误差应当是尽量小并控制在一定范围内的。就本发明的润滑油产品而言，相对于各组分重量百分比的正负5％的误差被认为是不会显著影响本发明的润滑油的性能。例如，本发明实施例1中40％重量百分比的矿物油应当被理解为一个40％×(1±5％)的范围，即重量百分比为38％至42％的一个区间内的矿物油。

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，可以对之作一些改正和改进，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出的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种齿轮箱用润滑油，其特征在于，包括重量百分比为20％～47％的聚α烯烃、重量百分比为5％～35％的三类油、重量百分比为30％～60％的矿物油、以及添加剂。

2.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，包括重量百分比为33％～47％的聚α烯烃、13％～35％的三类油、30％～51％的矿物油、以及添加剂。

3.如权利要求2所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，包括重量百分比为33％的聚α烯烃、13％的三类油、51％的矿物油、以及添加剂。

4.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述齿轮箱用润滑油在40℃下的运动粘度为22～1000mm²/s。

5.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述齿轮箱用润滑油粘度指数大于120。

6.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述聚α烯烃为聚癸烯。

7.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述三类油在40℃下的运动粘度为45～55mm²/s，且粘度指数大于120。

8.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述矿物油为光亮油。

9.如权利要求1所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述添加剂包括极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

10.如权利要求9所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种。

11.如权利要求9所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种。

12.如权利要求9所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种。

13.如权利要求9所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述防泡剂为二甲基硅油。

14.如权利要求9所述的齿轮箱用润滑油，其特征在于，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。

15.一种齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，包括：

16.如权利要求15所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌的温度可选范围为70～80℃，搅拌时间为30分钟。

17.如权利要求15所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述添加剂包含极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、防泡剂和降凝剂。

18.如权利要求17所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述极压抗磨剂包括胺中和磷酸酯、硫代磷酸三苯酯、硫代磷酸三烷基苯酯和磷酸甲苯二苯酯中的至少一种。

19.如权利要求17所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括烷基二苯胺类抗氧剂和酚类抗氧剂中的至少一种。

20.如权利要求17所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述防锈剂包括琥珀酸酯、N-烷基苯并三氮唑和噻二唑衍生物中的至少一种。

21.如权利要求17所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述防泡剂为二甲基硅油。

22.如权利要求17所述的齿轮箱用润滑油的制备方法，其特征在于，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。