CN107177403A - 等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节，即使受到热、剪切也能够维持摩擦特性。该润滑脂组合物含有基油、增稠剂以及有机钼系化合物；该基油包括矿物油；增稠剂由式(1)表示，R1‑NHCONH‑R2‑NHCONH‑R3(1)，其中，R2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基，R1及R3可相同或不同，为碳原子数6或7的芳基或环己基；有机钼系化合物由式(2)表示且25℃时为液体，[R3R4N‑CS‑S]2‑Mo2OmSn(2)，其中，R3、R4可相同或不同，分别为碳原子数11～20的直链或支链烷基，m为0～3，n为1～4，且m+n＝4；以组合物的总质量为基准，含有4～10质量％的有机钼系化合物。

Description

等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节
技术领域
本发明涉及等速万向节用润滑脂组合物及等速万向节。
背景技术
有报道称，有机铜系化合物与有机钼化合物或有机锌系化合物，或与其两者并用，可以降低摩擦系数，降低诱导推力(Induced thrust)(轴向力)(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-80878号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在万向节内的润滑脂由于热、剪切而受到损害，由此发生初期的摩擦特性经时性降低的粘滑现象。粘滑是指滑动面在启动开始时所产生的不顺滑现象。由于理论上滑动面在停止中油膜厚度为零，在启动开始时产生上述现象。
因此，本发明所要解决的课题在于，提供一种即使受到热、剪切也维持与初期没有变化的摩擦特性从而维持耐粘滑特性的等速万向节用润滑脂组合物。
解决课题的手段
本发明人等发现通过使得二硫代氨基甲酸钼的结构(具体而言，碳链的链长及常温下的状态)以及相对于润滑脂组合物的含量进行最佳化，能够解决上述课题，从而完成了本发明。即，根据本发明，提供了以下的润滑脂组合物：
1.一种等速万向节用润滑脂组合物，含有增稠剂、基油以及作为添加剂的有机钼系化合物，
基油包括矿物油，
增稠剂为由以下式(1)所示的二脲化合物，
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3 (1)
式(1)中，R2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基，R1及R3可以相同也可以不同，为碳原子数6或7的芳基或环己基，
有机钼系化合物为以下式(2)所示的25℃时为液体的二硫代氨基甲酸钼，
[R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn (2)
式(2)中，R3、R4可以相同也可以不同，分别为碳原子数11～20的直链或支链烷基，m为0～3，n为1～4，且m+n＝4，
且以组合物的总质量为基准，所述组合物含有4～10质量％的所述有机钼系化合物。
2.如上述第1项所述的等速万向节用润滑脂组合物，所述基油在40℃时的运动粘度为100～150mm2/s。
3.如上述第1或2项所述的等速万向节用润滑脂组合物，作为添加剂还含有有机磺酸金属盐以及硫化油脂。
4.如上述第3项所述的等速万向节用润滑脂组合物，所述有机磺酸金属盐为钙盐。
5.一种等速万向节，其封装有上述第1至4任一项所述的润滑脂组合物。
发明效果
根据本发明，即使受热、剪切也能够维持润滑脂组合物的摩擦特性，由此能够维持耐粘滑特性。本发明的润滑脂组合物的耐摩耗性也优异。
具体实施方式
1.增稠剂
本发明的润滑脂组合物中使用的增稠剂，是下式(1)表示的二脲化合物。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3 (1)
式中，R2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基。式中，R1和R3，可以相同也可以不同，是碳原子数6或7的芳基或环己基。
式(1)的二脲化合物，例如，可以通过在基油中使预定的二异氰酸酯与预定的单胺反应来得到。二异氰酸酯的优选具体例为二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯。作为单胺，例举碳原子数6或7的芳香胺、碳原子数6或7的脂环胺或其混合物。作为芳香胺的具体例，例举苯胺、p-甲苯胺及萘胺等。作为脂环胺的具体例，例举环己胺、二环己胺等。其中，特别优选二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯与苯胺及环己胺的反应生成物。该反应生成物是下式表示的3种化合物的混合物。
【化1】
本发明的润滑脂组合物中的增稠剂含量，优选为10～25质量％，更优选为10～20质量％。本发明的润滑脂组合物的工作锥入度，优选为250～400，更优选为250～350。
2.基油
本发明的润滑脂组合物中所使用的基油，除了包含矿物油之外，没有特殊的限制。基油可以单独使用，也可以两种以上并用。
作为矿物油，可以使用石蜡系矿物油、环烷烃系矿物油及其混合物。其中，优选石蜡系矿物油。
作为合成油，可以使用以二酯、多元醇酯为代表的酯系合成油，以聚α烯烃、聚丁烯为代表的合成烃油，以烷基二苯醚、聚丙二醇为代表的醚系合成油，硅油、氟化油等各种合成油。
作为基油，优选矿物油。特别地，优选石蜡系矿物油。
本发明中的基油的运动粘度没有特殊限制。可以根据需要选择基油的运动粘度。40℃下的基油的运动粘度优选为50～500mm2/s，更优选为50～300mm2/s，进一步优选100～150mm2/s。
本发明的润滑脂组合物中的基油的含量优选为50～95质量％，更优选为60～90质量％。
3.添加剂
有机钼系化合物是下式(2)所表示的二硫代氨基甲酸钼，在25℃时为液体。
[R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn (2)
式中，R3、R4可以相同也可以不同，分别为碳原子数11～20的直链或支链烷基，优选为碳原子数11～18的直链或支链烷基，更优选为碳原子数11～15的直链或支链烷基。m为0～3，n为1～4，m+n＝4。二硫代氨基甲酸钼通常通过分解反应而形成反应被膜，该被膜防止滑动部件之间的接触，当碳原子数为本发明所规定的范围内时，分解反应速度缓慢，换而言之，二硫代氨基甲酸钼的消耗速度迟缓，从而在滑动部件表面能适当地形成反应膜，因此即便长时间使用也能够维持摩擦特性。另一方面，碳原子数不足11的情况下，分解反应速度(即，反应膜形成速度)快，二硫代氨基甲酸钼的消耗速度快，从而不能形成满意的反应膜，不能长时间维持摩擦特性。另外，在固体的二硫代氨基甲酸钼的情况下，在受热、剪切时不能维持润滑脂组合物的摩擦特性。推测这是因为，由于热、剪切而导致粒径发生变化，从而在滑动部件的金属表面形成的反应膜发生变化。另一方面，在液体二硫代氨基甲酸钼的情况下，由于不会因热、剪切而粒径发生变化，在滑动部件的金属表面形成的反应膜难以发生变化，能够维持润滑脂组合物的摩擦特性。
以润滑脂组合物的总质量为基准，有机钼系化合物的含量为4～10质量％。当润滑脂组合物中的有机钼系化合物的含量处于上述范围内，润滑脂即使受热、剪切也能够维持与初期没有变化的摩擦特性，能够维持耐粘滑性。
以润滑脂组合物的总质量为基准，有机钼系化合物的含量优选为4～8质量％，更优选为4～6质量％。
4.其他添加剂
除了上述添加剂之外，根据需要还可以使用其他添加剂，例举：以苯酚系、胺系为代表的抗氧化剂，以苯并三唑为代表的金属防腐剂，亚硝酸钠等无机钝化剂，以磺酸盐系、琥珀酸系、胺系、羧酸盐、氧化锌等固体添加剂为代表的防锈剂，以脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯、蓖麻油等为代表的油性剂，以聚四氟乙烯、二硫化钼为代表的固体润滑剂等。这些成分的使用量，通常为0.1～20质量％左右，优选为0.5～10质量％。
特别地，优选含有有机磺酸金属盐及硫化油脂。更优选有机磺酸金属盐为钙盐，特别优选烷基萘磺酸钙盐。最优选二壬基萘磺酸钙盐。以组合物的总质量为基准，优选含有0.5～5质量％的有机磺酸金属盐。硫化油脂，优选硫组分为30～50质量％，更优选为40～50质量％，最优选为40～45质量％。以组合物的总质量为基准，优选含有0.1～5质量％的硫化油脂。
5.工作锥入度
本发明的润滑脂组合物的工作锥入度，优选为250～400，更优选为250～350。
实施例
在基油中，使二苯基甲烷二异氰酸酯与胺(环己胺及苯胺)发生反应，在升温、冷却后，与必要的添加剂混合，通过3辊混炼机进行混炼，制备工作锥入度300(60次重复混和，JIS K2220)的润滑脂组合物。
对制备的润滑脂组合物在加热剪切前后的μs及μd，使用SRV试验机按照下表2的试验条件进行测定。结果示于下表3。需要说明的是，润滑脂组合物，在表1记载的条件下，进行ASTM D1831所规定的辊稳定度试验，由此进行加热、剪切。另外，μs表示静摩擦系数，μd表示动摩擦系数，静摩擦系数与动摩擦系数的差表示耐粘滑性。
表1：加热剪切条件
气氛温度 ℃ 90
辊旋转速度 rpm 165
旋转时间 h 960
表2：试验条件(SRV试验)
1.评价基准
摩擦特性：
○：加热剪切后的μs及μd为0.075～0.085
×：加热剪切后的μs及μd的任一者或两者为上述范围外
耐粘滑性：
○：加热剪切后的μs-μd为0.012以下
×：加热剪切后的μs-μd超过0.012
2.综合评价
○：摩擦特性及耐粘滑性的任一者均为○
×：摩擦特性及耐粘滑性的任一者或两者为×
表3
表4
表5

Claims (5)

1.一种等速万向节用润滑脂组合物，含有增稠剂、基油以及作为添加剂的有机钼系化合物，
基油包括矿物油，
增稠剂为由以下式(1)所示的二脲化合物，
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3 (1)
式(1)中，R2为碳原子数6～15的2价芳香族烃基，R1及R3可以相同也可以不同，为碳原子数6或7的芳基或环己基，
有机钼系化合物为以下式(2)所示的25℃时为液体的二硫代氨基甲酸钼，
[R3R4N-CS-S]2-Mo2OmSn (2)
式(2)中，R3、R4可以相同也可以不同，分别为碳原子数11～20的直链或支链烷基，m为0～3，n为1～4，且m+n＝4，
以组合物的总质量为基准，所述组合物含有4～10质量％的所述有机钼系化合物。
2.如权利要求1所述的等速万向节用润滑脂组合物，所述基油在40℃时的运动粘度为100～150mm2/s。
3.如权利要求1或2所述的等速万向节用润滑脂组合物，作为添加剂还含有有机磺酸金属盐以及硫化油脂。
4.如权利要求3所述的等速万向节用润滑脂组合物，所述有机磺酸金属盐为钙盐。
5.一种等速万向节，其封装有如权利要求1至4任一项所述的润滑脂组合物。
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