CN1074474A - 含有机钼、钨添加剂的润滑油 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含有有机钼、钨添加剂的润滑油。在 润滑油中加入0.03～10(重量)％的作为油溶性有机 钼、钨添加剂的二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼和二烷 基二硫代磷酸钨合剂。本发明润滑油具有极压、抗腐 损、减摩、耐高温、低温、降低磨损件表面温度等特性， 用于各类发动机润滑、机械润滑。

Description

本发明涉及含硫和含磷有机非高分子化合物作添加剂为特征的润滑组合物领域。

现代摩擦研究表明，世界上能量的1/3～1/2是以各种形式浪费在摩擦消耗中，经济损失极大，以汽车为例，发动机发出的功率只有1/3传至地面，其余动力均消耗在自身摩擦中。减轻自身摩擦消耗，发动机的使用功率就可大大提高，从而达到节能的效果。

除摩擦损失外，各种机械的磨损时有发生。据有关资料表明，机械磨损造成的能源损失为摩擦损失的5～25倍。

在机械运转部位添加减摩、抗磨剂来减轻机械磨损损失，延长机械寿命，增加有效作业时间都是节能的重要环节之一。

在润滑油中加入各种添加剂是提高润滑油质量的重要途经。减摩、抗磨损极压剂有多种多样，油溶性有机钼是近年来发展较快、减摩抗磨损效果十分显著的添加剂。与其它减摩、抗磨损、极压添加剂比较，它具有如下优点：

1.与无灰型添加剂比较，它更适合重载、高温、高速条件下使用;

2.大量的试验室试验和行车试验都证明，油溶性有机钼添加剂的减摩性优于二硫化钼和石墨等固体颗粒悬浮剂;

3.除减摩、抗磨性能外，有机钼添加剂还具有防锈、抗氧化、降低机械磨损面的温度等多种性能。

减摩、抗磨损、节能添加剂，美国、日本、西德、法国和苏联等国都在积极研究和开发这类节能型产品。但是，现有技术的有机钼添加剂在极为苛刻的工作条件下如高温和高载荷条件下性能不好，最大无卡咬负荷（PB）和抗胶合性也不令人满意。

本发明的目的在于：提供一种含有机钼、钨添加剂的润滑油，该添加剂使润滑油具有优异的减摩性、抗磨损性、极压性、在高载荷条件下的高、低温性能以及抗胶合性。

本发明的目的是这样达到的：在润滑油中加入0.03～10（重量）%的作为有机钼、钨添加剂的二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼和二烷基二硫代磷酸钨合剂，其中，所说的二硫代磷酸硫化氧化钼的结构式为：

式中：R为烷基、芳基，其碳链为3～15个碳;

二烷基二硫代磷酸钨的结构式如下：

式中：R为烷基、芳基，其碳链为3～15个碳，这样，本发明目的就完全达到了。

以下结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明所用添加剂是二烷基二硫代磷酸钨和二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼合剂。

本发明有机钼钨添加剂可加于任何润滑油中，如矿物油、发动机润滑油、合成油、透平油、齿轮油、各类机油、润滑脂等之中。

本发明所用有机钼、钨添加剂是由二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼和二烷基二硫代磷酸钨以任何比例组成，其中，二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼的结构式如下：

二烷基二硫代磷酸钨的结构式如下：

式中，R为烷基、芳基，其碳链为3～15个碳。其加入量为0.03～10（重量）%，如加入量小于0.03（重量）%，则作用不明显;如加入量超过10（重量）%润滑性能下降。

本发明有机钼、钨添加剂与其它类型的添加剂配伍性能好，可与任何类型的添加剂配合使用，例如清净分散剂、增粘剂、抗氧化剂、防锈剂、防腐剂、降凝剂、极压抗磨损剂、抗泡剂等。本添加剂特别是与二烷基二硫代磷酸锌共同使用时更有效。

本发明有机钼、钨添加剂中的二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼具有代表性的是二丁基二硫代磷酸硫化氧化钼，其物理性能如下：

1.物理型态：液态;

2.密度（克/立方厘米）：1.09±0.02;

3.色泽：红褐色;

4.运动粘度（40℃、平方毫米/秒）：18.92;

5.闪点（开口，℃）：173;

6.倾点（℃）：不小于-41;

7.酸值：mg    KOH/g：149。

PB值测定：

在MS-800型四球极压机上（夏门产），以湖北钢球Φ12.7mm为摩球，按GB3142-82法测定。将任意比例的二丁基二硫代磷酸钼和二烷基二硫代磷酸钨分别以0.5wt%、1wt%、2wt%混入14＃柴机油中，测定的PB值如表1所示。

不同含量有机钼、钨的14＃柴机油的PB值 表1

有机钼、钨添加量wt%	PB值kg	磨痕直径mm
			00.51.02.0	25404856	0.3500.3700.385

当添加2wt%的有机钼、钨合剂时，其PB值由原来未加添加剂润滑油PB值从25Kg提高到56Kg，PB值增大2.24倍，提高率124%。结果表明，有机钼、钨添加剂是优异的抗磨剂，也是优异的极压剂。

μ值测定：

采用M-200型通用材料机测定μ值（摩擦系数），（河北宣化试验机厂产），以45＃钢为材料，表面经处理后硬度为HRc46-48，试样型式为圆环形，直径30mm，环厚10mm，上下试样形状相同，运动形式为滚动复合摩擦，上试样和下试样作相对旋转运动，高速时，上试样为360r/min，下试样为400r/min;低速时，上试样为180r/min，下试样为200r/min，转数由双速电动机控制，皮带传动试验机加载荷部分为弹簧手动加载，加载范围为0-294N，油温为室温。测定的结果示于表2。

＊摩擦系数下降率计算公式为：

下降率%＝ (μ14-μ含有机钼、钨)/(μ14) ×100%

摩擦系数测定结果表明，无论是在高速下还是在低速下，添加有机钼、钨的14＃柴机油的摩擦系数均有不同程度的下降，在高速高载下下降幅度较大。如在高速下，载荷为196N，加0.5wt%、1.0wt%和2.0wt%的有机钼、钨添加剂的润滑油摩擦系数分别下降17.7%、17.70%和35.4%，载荷为245N时，摩擦系数分别下降21.95%、24.39%和39.90%。

不同含量的添加剂的μ值比较示于表3

492Q型发动机台架试验：

将含1wt%有机钼、钨（配加2wt%抗氧剂）加在汽机油中，在492Q发动机台架上进行外特性与n＝2600r/min，n＝2200r/min的负荷特性实验。结果表明，在正常n值上（即2600r/min）在机油中添加油溶性有机钼、钨后动力性提高，功率平均增加5.5%，经济性明显改善，平均节油率为10.9%。在n＝2200r/min下（低速运行），在机油中添加油溶性有机钼、钨后，动力性提高，功率平均增加3.4%，经济性明显改善，平均节油率4.4%。

平均计算后，添加油溶性有机钼、钨后，对发动机的动力及经济性均有明显改善，发动机功率平均提高3.7%，平均节油率5.2%。

有机钼、钨添加剂的减摩、抗磨损机理与其分解产物有关，例如二丁基二硫代磷酸硫化氧化钼的分解温度为129℃，异辛基二硫代磷酸钼的分解温度更低。在机件磨合瞬间高温下，二丁基二硫代磷酸硫化氧化钼（特别是存在二烷基二硫代磷酸锌下）分解。化学分析，红外分析表明，其分解物有新生的MoS₂、FePO₄、FeP₂O₇、FeS、Fe₃O₄等，发明人也发现在磨合机件上吸附有Mo和S，是新生的MoS₂和部分MoO₃。这种新生的MoS₂是新鲜的、微细的，它起着填平机件凹部滑面，起着减摩抗磨损作用;在机件表面生成的FePO₄、Fe₂O₃、FeP₂O₇、和FeS薄膜，它们处于机件表面第一层，相对坚硬，从而使机件抗磨损，抗磨层外表面是MoS₂润滑剂等，从而使机件减摩。

本发明有机钼、钨添加合剂添加在润滑油中，能改善在高温（达800℃）和高载荷条件下机件的润滑性能;提高最大无卡咬负荷（PB）的抗胶合性;在轿车、货车中使用时节油，行驶平稳，尾气减少，我国Mo、W极为丰富，可充分供应原料;本发明产品能代替部分进口产品，节省外泄，节约能源。

实施例1

将1～3%异辛基二硫代磷酸钼和0.5%～3%的二烷基二硫代磷酸钨加在8＃防冻柴机油中，于Z185F型柴油发动机中进行摩擦功测定，结果如下：

实施例2：

将1-3%二苯基二硫代磷酸钼和0.5～3%的二丁基二硫代磷酸钨，1～5%二烷基芳基二硫代磷酸锌加在8柴机油中，于Z185型柴油发动机中进行摩擦功测定，摩擦动下降4～22%，平均下降10%。

Claims (2)

1、含有有机钼、钨添加剂的润滑油，其特征在于：在润滑油中加入0.03～10(重量)%的有机钼、钨添加剂，所说的有机钼、钨添加剂由二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼和二烷基二硫代磷酸钨以任何比例组成，其中，所说的二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼的结构式为：

式中：R为烷基、芳基，其碳链为3～15个碳；

二烷基二硫代磷酸钨的结构式如下：

式中：R为烷基、芳基，其碳链为3～15个碳。

2、按照权利要求1所说的润滑油，其特征在于：在所说的有机钼、钨添加剂中的二烷基二硫代磷酸硫化氧化钼是二丁基二硫代磷酸硫化氧化钼，所说的二丁基二硫代磷酸硫化氧化钼与任意比例的二烷基二硫代磷酸钨在润滑油中的含量是2（重量）%。