CN106497658A - 一种汽车转向拉杆润滑脂组合物及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车转向拉杆润滑脂组合物及制备方法，组分及质量含量为：稠化剂13‑25％；基础油70‑85％，40℃运动粘度为300‑1800mm2/s，凝点不高于‑10℃；添加剂2‑10％，包括：聚四氟乙烯0.2‑8％、胺类抗氧剂0.1‑1％、酚类抗氧剂0.1‑1％、防锈剂0‑1％、氮化硼0.2‑5％、氰脲酸三聚氰胺盐0.2‑5％和纳米碳酸钙0.2‑5％。使用该发明生产的润滑脂低温流动性好，润滑性好，用SH/T 0336标准方法检测‑10℃转矩，启动转矩数值都小于0.98N·m，运转转矩都小于0.29N·m，对于尼龙材料的相容性体积变化率为零，该产品黏附性好,在汽车转向拉杆上使用具有一定的优越性。

Description

一种汽车转向拉杆润滑脂组合物及制备方法
技术领域
本发明属于润滑脂技术领域，特别是涉及一种汽车转向拉杆润滑脂组合物及制备方法。
背景技术
1950年至1970年，全球汽车保有量每10年翻一番，1970年汽车保有量达到2.5亿辆。自1970年以来，全球汽车保有量每15年翻一番，1986年，全球汽车保有量再次翻一番达到5亿辆，据预计，到2050年这一数字将达到25亿辆。
美国是目前最大的汽车拥有国，其汽车注册辆达到2.4亿辆；中国次之，汽车拥有量是7800万辆；日本的汽车拥有量是7400万辆。
目前，全球汽车保有量已经从2009年的9.8亿辆增至2010年的10.15亿辆，同比增长3.6％，实现了自2000年以来的最大增幅。统计显示，中国汽车市场2010年的迅速发展，对全球汽车保有量的增长起到重要作用，2010年，中国在用汽车保有量同比增长27.5％，增量超过1680万辆，这个数字接近全球新增汽车保有量的一半。
2010年全球汽车平均拥有量是1：6.75，即每6.75个人拥有一辆汽车，在美国和意大利，这个比例分别为1：1.3和1：1.45；在法国、日本和英国这个比例大约为1.7；在中国这个比例大约为1：17.2；在印度这个比例是1：56。
无论是保有量的增速，还是新增保有量，中国都是居世界第一。以2002年中国市场井喷为主要标志，中国汽车开始向家庭普及。2008年底，中国千人汽车保有量37辆；到2009年底，中国千人汽车保有量增至47辆；2010年底，中国千人汽车保有量增至58辆；国际平均水平120辆；发达国家平均超过500辆。如果以国际千人汽车保有量平均水平为第一发展阶段，这一过程可能将持续5——8年。
从中国经济发展和汽车展也发展趋势来看，中国汽车保有量和人均保有量还将持续增长相当长的一段时间。
我国2012年末全国民用汽车保有量达到12089万辆。国家统计局2012年统计公报显示，在全国12089万辆民用汽车中，(包括三轮汽车和低速货车1145万辆)，比上年末增长14.3％，私人汽车保有量9309万辆，增长18.3％。民用轿车保有量5989万辆，增长20.7％，其中私人轿车5308万辆，增长22.8％。预计到2030年，中国汽车保有量将达3.5亿辆，比2012年增长了约207％，这将利好各项与汽车相关的各项产业产业。
在汽车底盘的悬挂转向系统转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，既有上下运动，也有转动；既受推力，又有轴向力，还可能产生微动。如果润滑不良，严重时，直接危害汽车的行车安全。
转向拉杆的关键连接件是球头销，关键润滑部位的材料有塑料为尼龙(PA66)，刚性球头为钢性材质，考虑到摩擦副和橡胶对润滑脂的特殊要求，对润滑脂的组分和添加剂配伍也有不同的要求。
转向拉杆摩擦副多数是钢对钢或钢对塑料摩擦，要求润滑脂具有优良的耐磨性、低温性、防腐蚀性和材料相容型等性能。
目前，汽车转向拉杆用脂绝大多数都是进口指定产品，该润滑部位用脂特殊，虽然量很小但专业性强，技术含量比较高，随着国产车保有量的持续增加，开发自主品牌的专业用润滑脂，自主开发汽车用高档润滑脂，将对中国润滑脂技术发展具有重要意义。
由于转向拉杆使用环境的特殊性，对润滑脂的要求也很苛刻：(1)优良的低温性；(2)优良的抗磨性能；(3)良好的防锈性；(4)优异的材料相容性能。
国外有用于汽车转向拉杆润滑的汽车附件润滑脂，但未见任何公开的技术文献报道和专利。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车转向拉杆润滑脂，选择合适的基础油和添加剂，解决润滑脂低温性和材料相容性问题，使润滑脂既满足转向拉杆润滑工况又能满足材料相容的要求。
选择合适品种和粘度的基础油，在润滑脂中添加一定的添加剂，获得一种具有良好的低温性能、材料相容性能和抗磨性能的汽车转向拉杆润滑脂。
本发明的技术如下：
本发明提供的汽车转向拉杆润滑脂组合物的成分和重量百分含量如下：
(1)稠化剂13-25％；
(2)基础油70-85％；
(3)添加剂2-10％。
稠化剂可以是12-羟基硬脂酸锂或12-羟基硬脂酸复合锂。
基础油为矿物油、烯烃合成油、酯类油其中的至少一种。
基础油的40℃运动粘度为300-1800mm2/s，优选40℃运动粘度为500-1000mm2/s。
基础油的凝点不高于-10℃。
其中2-10％添加剂包括：(a)聚四氟乙烯0.2-8％；(b)胺类抗氧剂0.1-1％；(c)酚类抗氧剂0.1-1％；(d)防锈剂0-1％；(e)氮化硼0.2-5％；(f)氰脲酸三聚氰胺盐0.1-5％；(g)纳米碳酸钙0.1-5％。
胺类抗氧剂是二异辛基二苯胺或液态辛基/丁基二苯胺。
酚类抗氧剂是叔丁基对甲苯酚。
防锈剂可以是苯并三氮唑或碱性二壬基萘磺酸钡。
本发明润滑脂组合物的制备方法如下：将稠化剂和35％～45％基础油加入到反应釜中，搅拌加热到205-215℃，加入15％～25％基础油冷却至180℃，继续搅拌，加入余量基础油，搅拌。降温到85℃以下，加入添加剂，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。
本发明的润滑脂由于选用了合适的基础油，并添加了一定的添加剂，使得该润滑脂具有良好的低温性能、材料相容性能和抗磨性能，能够满足汽车转向拉杆的润滑要求，取得了较好的技术效果。
本发明的润滑脂组合物的低温性能，采用SH/T 0336试验方法，测定润滑脂在指定温度下启动转矩和运转转矩，实验数值越小，低温性能越好。本发明的性能测试条件为温度-10℃。抗磨性能采用四球机法，试验方法SH/T 0204，转速1200rpm,温度室温，试验时间60分钟，试验完毕后测量下面三个球的平均磨痕直径，磨痕越小，润滑脂抗磨性能越好。材料相容性分别采用尼龙PA66和丁苯橡胶，采用SH/T 0429实验方法，测定润滑脂在指定温度下尼龙PA66和丁苯橡胶的体积变化率，体积变化率越小，相容性越好。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的阐述。
各实施例和比较例制备方法：
实施例1
稠化剂百分含量:18％，基础油含量78％，苯并三氮唑含量：0％，聚四氟乙烯含量：0.2％，氮化硼含量：2％，纳米碳酸钙含量：1％，氰脲酸三聚氰胺盐含量：0.8％，二异辛基二苯胺含量：0.5％，叔丁基对甲苯酚含量：0.5％。
将180克12-羟基硬脂酸复合锂和390克基础油投入到反应釜中，搅拌加热到205℃，在反应釜中加入156克基础油，继续搅拌冷却至180℃，加入234克基础油，搅拌。降温到85℃，加入2克聚四氟乙烯、10克氮化硼、纳米碳酸钙10克、氰脲酸三聚氰胺盐8克、5克二异辛基二苯胺、5克叔丁基对甲苯酚，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。
实施例2
稠化剂百分含量:20％，基础油含量74％，苯并三氮唑含量：0％，聚四氟乙烯含量：1％，氮化硼含量：1.2％，纳米碳酸钙含量：0.8％，氰脲酸三聚氰胺盐含量：0.8％，二异辛基二苯胺含量：1％，叔丁基对甲苯酚含量：1％。
将200克12-羟基硬脂酸复合锂和300克基础油投入到反应釜中，搅拌加热到210℃，在反应釜中加入240克基础油，继续搅拌冷却至180℃，加入200克基础油，搅拌。降温到80℃，加入10克聚四氟乙烯、12克氮化硼、纳米碳酸钙8克、氰脲酸三聚氰胺盐10克、10克胺类抗氧剂和10克胺类抗氧剂，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。实施例3
稠化剂百分含量:16％，基础油含量79％，聚四氟乙烯含量：0.5％，氮化硼含量：0.7％，纳米碳酸钙含量：0.8％，氰脲酸三聚氰胺盐含量：0.5％，二异辛基二苯胺含量：1％，叔丁基对甲苯酚含量：1％，二壬基萘磺酸钡含量：0.5％。
将160克12-羟基硬脂酸复合锂和400克基础油投入到反应釜中，搅拌加热到215℃，在反应釜中加入200克基础油急冷到180℃，继续搅拌，加入180克基础油搅拌降温到85℃，加入加入5克聚四氟乙烯、7克氮化硼、纳米碳酸钙8克、氰脲酸三聚氰胺盐5克、10克二异辛基二苯胺、10克叔丁基对甲苯酚和5克碱性二壬基萘磺酸钡，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。
实施例4
稠化剂百分含量:25％，基础油含量70％，苯并三氮唑含量：0.08％，聚四氟乙烯含量：0.82％，氮化硼含量：1％，纳米碳酸钙含量：0.8％，氰脲酸三聚氰胺盐含量：0.3％，二异辛基二苯胺含量：1％，叔丁基对甲苯酚含量：1％，二壬基萘磺酸钡含量：0％。
将250克12-羟基硬脂酸复合锂和400克基础油投入到反应釜中，搅拌加热到209℃，在反应釜中加入200克基础油急冷到180℃，继续搅拌，加入100克基础油搅拌降温到80℃，加入加入8.2克聚四氟乙烯、10克氮化硼、纳米碳酸钙8克、氰脲酸三聚氰胺盐3克、10克胺类抗氧剂、10克酚类抗氧剂和0.8克苯并三氮唑，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。
实施例5
稠化剂百分含量:13％，基础油含量85％，苯并三氮唑含量：0％，聚四氟乙烯含量：1.4％，氮化硼含量：0.2％，纳米碳酸钙含量：0.1％，氰脲酸三聚氰胺盐含量：0.1％，二异辛基二苯胺含量：0.1％，叔丁基对甲苯酚含量：0.1％，二壬基萘磺酸钡含量：0％。
将130克12-羟基硬脂酸复合锂和400克基础油投入到反应釜中，搅拌加热到212℃，在反应釜中加入200克基础油冷却到180℃，继续搅拌，加入250克基础油，搅拌。降温到82℃，加入14克聚四氟乙烯、20克氮化硼、纳米碳酸钙10克、氰脲酸三聚氰胺盐10克、10克二异辛基二苯胺、10克叔丁基对甲苯酚，搅拌。组合物经三辊机压油三遍后出成品罐装。
实施例1-5性能数据见表1
表1
应用效果：经客户实际应用，无不良反馈，产品满足客户实际工况要求。
比较例1和比较例2：
比较例1、比较例2性能数据见表3
由表2、表3数据可以看出，本发明的低温性能和材料相容性明显优于现有润滑脂，且抗磨性能也优于现有润滑脂。
本发明提出的一种汽车转向拉杆润滑脂组合物及制备方法，已经通过较佳的实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的组分和方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (10)

1.一种汽车转向拉杆润滑脂组合物，按组合物的总重量百分比计，包括以下组分：
(1)稠化剂13-25％；
(2)基础油70-85％；
(3)添加剂2-10％；包括：(a)聚四氟乙烯0.2-8％；(b)胺类抗氧剂0.1-1％；(c)酚类抗氧剂0.1-1％；(d)防锈剂0-1％；(e)氮化硼0.2-5％；(f)氰脲酸三聚氰胺盐0.1-5％；(g)纳米碳酸钙0.1-5％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于稠化剂是12-羟基硬脂酸锂或12-羟基硬脂酸复合锂。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油的40℃运动粘度为600-1800mm2/s。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油的凝点不高于-10℃。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于基础油为烯烃合成油或酯类油其中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于胺类抗氧剂是二异辛基二苯胺或液态辛基/丁基二苯胺。
7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于酚类抗氧剂是高分子量酚类抗氧剂或含硫醚基的液态高分子量酚类抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于防锈剂是苯并三氮唑。
9.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于防锈剂是碱性二壬基萘磺酸钡。
10.权利要求1的汽车转向拉杆润滑脂组合物的制备方法，其特征是将稠化剂和35％～45％基础油加入到反应釜中，搅拌加热到205-215℃，加入15％～25％基础油冷却至180℃，继续搅拌，加入余量基础油，搅拌；降温到85℃以下，加入添加剂，搅拌；组合物经三辊机压油；后出成品罐装。
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