CN107760422A - 一种高温链条油组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于润滑油领域，尤其涉及一种高温链条油组合物及其制备方法。本发明提供的组合物包括以下组分：矿油10～60wt％；芳香酸混合醇酯10～70wt％；高分子聚合物10～30wt％；抗氧剂0.1～5wt％；极压抗磨剂0.1～5wt％；抗腐蚀剂0.005～0.1wt％；抗结焦剂0.1～5wt％；所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；所述高分子聚合物包括聚‑α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种；所述抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐。本发明通过对链条油组合物的组成成分和各成分含量进行优化，使其在保持良好的理化性能和低温性能的同时，高温抗结焦性能得到显著提升。

Description

一种高温链条油组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑油领域，尤其涉及一种高温链条油组合物及其制备方法。

背景技术

从十九世纪开始，链条作为传动设备在工业的各个领域得以应用。链条润滑通常采用润滑油润滑，因此从链条产生时就开始使用链条油，链条油的发展经历了从矿油到合成油，从低档到高档的过程，主要有三个发展阶段：矿油型、聚醚型、合成酯型。

其中，矿油型链条油的使用温度150℃以下，从十九世纪就开始使用，价格便宜，能够满足当时链条的使用要求，链条运行一个月需清焦一次；聚醚型链条油的使用温度在150～200℃，从上世纪70年代末开始应用，可以延长链条的使用寿命；合成酯型链条油的使用温度220～260℃，从上世纪90年代开始应用，合成酯由于具有优异的热氧化稳定性，蒸发损失小，而且对胶质和漆膜有一定溶解性，以及优异的润滑性能，可以一年或一年以上清焦一次，进一步提高生产效率，延长链条寿命，但价格较高。

现有技术提供了多种合成酯型链条油，主要为以双季戊四醇酯、芳香酯、多元醇复酯为基础油。例如，中国专利CN101812349A提供了一种新戊基多元醇二元酸复酯作为基础油的高温链条油，该链条油具有高闪点、高燃点、低倾点、高粘度指数、低蒸发损失，以及热氧化安定性和生物降解率高等优点，但其结焦偏大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温链条油组合物及其制备方法，本发明提供的组合物具有较好的高温抗结焦性能。

本发明提供了一种高温链条油组合物，包括以下组分：

所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；

所述高分子聚合物包括聚-α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种；

所述抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐。

优选的，所述芳香酸混合醇酯的闪点为270～300℃；所述芳香酸混合醇酯的倾点为-50～-20℃；所述芳香酸混合醇酯的黏度指数为70～130。

优选的，所述抗氧剂包括烷基二苯胺、苯基α萘胺、硫氮杂蒽、硫胺和受阻酚中的一种或多种。

优选的，所述极压抗磨剂包括含硫的酯类极压抗磨剂、含磷的酯类极压抗磨剂和含钼盐的极压抗磨剂中的一种或多种。

优选的，所述防腐剂包括苯骈三氮唑或其衍生物。

优选的，所述二烷基二硫代氨基甲酸盐包括二烷基二硫代氨基甲酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锑和二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种。

优选的，所述组合物包括以下组分：

本发明提供了一种上述技术方案所述高温链条油组合物的制备方法，包括以下步骤：

a)、矿油、芳香酸混合醇酯、高分子聚合物、抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

优选的，所述步骤a)具体包括：

a1)、矿油、芳香酸混合醇酯和高分子聚合物混合，得到基础油；

a2)、将所述基础油和抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

优选的，步骤a1)中混合的温度为80～110℃；步骤a2)中混合的温度为100～130℃。

与现有技术相比，本发明提供了一种高温链条油组合物及其制备方法。本发明提供的高温链条油组合物包括以下组分：矿油10～60wt％；芳香酸混合醇酯10～70wt％；高分子聚合物10～30wt％；抗氧剂0.1～5wt％；极压抗磨剂0.1～5wt％；抗腐蚀剂0.005～0.1wt％；抗结焦剂0.1～5wt％；所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；所述高分子聚合物包括聚-α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种；所述抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐。本发明通过对链条油组合物的组成成分和各成分含量进行优化，使其在保持良好的理化性能和低温性能的同时，高温抗结焦性能得到显著提升。实验结果表明，本发明提供的高温链条油组合物V₁₀₀≥26mm²/s，V₄₀≥270mm²/s，VI(黏度指数)为110～130，酸值≤0.15mgKOH/g，倾点≤-19℃，闪点≥265℃，蒸发后残余油外观无结焦。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种高温链条油组合物，包括以下组分：

所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；

所述高分子聚合物包括聚-α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种；

所述抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐。

本发明提供的链条油组合物包括矿油、芳香酸混合醇酯、高分子聚合物、抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂。其中，所述矿油包括API I类基础油、API II类基础油、APIⅢ类基础油。在本发明中，所述矿油在链条油组合物中的含量为10～60wt％，具体可为15wt％、19wt％、20wt％、25wt％、30wt％、31.5wt％、35wt％、39wt％、40wt％、45wt％、50wt％或55wt％。

在本发明中，所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；所述芳香酸混合醇酯的闪点优选为270～300℃，具体可为275℃、277℃、280℃、282℃、285℃、290℃或295℃；所述芳香酸混合醇酯的倾点优选为-50～-20℃，具体可为-47℃、-45℃、-40℃、-35℃、-30℃或-25℃；所述芳香酸混合醇酯的黏度指数优选为70～130，具体可为75、80、85、90、95、100、105、110、115、118、120、125或127；所述芳香酸混合醇酯的40℃运动粘度优选为45～90mm²/s，具体可为50mm²/s、50.18mm²/s、55mm²/s、60mm²/s、65mm²/s、65.82mm²/s、70mm²/s、75mm²/s、80mm²/s、85mm²/s、87.24mm²/s或90mm²/s；所述芳香酸混合醇酯的100℃运动粘度优选为6～12mm²/s，具体可为6.5mm²/s、7mm²/s、7.5mm²/s、7.936mm²/s、8mm²/s、8.5mm²/s、9mm²/s、9.262mm²/s、9.5mm²/s、10mm²/s、11mm²/s、11.14mm²/s或11.5mm²/s；所述芳香酸混合醇酯的酸值优选为0.001～0.2mgKOH/g，具体可为0.005mgKOH/g、0.01mgKOH/g、0.05mgKOH/g、0.08mgKOH/g、0.1mgKOH/g、0.13mgKOH/g或0.15mgKOH/g；所述芳香酸混合醇酯的闪点优选为270～290℃，具体可为275℃、277℃、280℃、282℃或285℃；所述芳香酸混合醇酯的倾点优选为-50～-25℃，具体可为-47℃、-45℃、-40℃、-35℃或-30℃；所述芳香酸混合醇酯的蒸发损失率(230℃，32小时)优选为20～26％，具体可为21％、22％、22.4％、23％、24％、24.3％、25％或25.9％；所述芳香酸混合醇酯蒸发后残余物状态优选为油状。在本发明中，所述芳香酸混合醇酯在链条油组合物中的含量为10～70wt％，具体可为15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％或65wt％。

在本发明中，所述高分子聚合物包括聚-α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种。在本发明中，所述高分子聚合物在链条油组合物中的含量为10～30wt％，具体可为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％或30wt％。

在本发明中，所述抗氧剂包括但不限于烷基二苯胺、苯基α萘胺、硫氮杂蒽、硫胺和受阻酚中的一种或多种。在本发明提供的一个实施例中，所述抗氧剂包括苯基α萘胺和受阻酚，所述苯基α萘胺和受阻酚的质量比优选为1：(0.5～2)，更优选为1:1。在本发明中，所述抗氧剂在链条油组合物中的含量为0.1～5wt％，具体可为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或4.5wt％。

在本发明中，所述极压抗磨剂包括但不限于含硫的酯类极压抗磨剂、含磷的酯类极压抗磨剂或含钼盐的极压抗磨剂，优选为磷酸酯极压抗磨剂或硫代磷酸酯极压抗磨剂。在本发明中，所述磷酸酯极压抗磨剂可选择磷酸三甲酚酯；所述硫代磷酸酯极压抗磨剂可选择硫代磷酸三苯酯。在本发明中，所述极压抗磨剂在链条油组合物中的含量为0.1～5wt％，具体可为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.99wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.45wt％、3.5wt％、4wt％或4.5wt％。

在本发明中，抗腐蚀剂包括但不限于苯骈三氮唑或其衍生物。在本发明中，所述抗腐蚀剂在链条油组合物中的含量为0.005～0.1wt％，具体可为0.01wt％、0.05wt％或0.1wt％。

在本发明中，抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐，所述二烷基二硫代氨基甲酸盐包括但不限于二烷基二硫代氨基甲酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锑和二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种。在本发明中，所述抗结焦剂在链条油组合物中的含量为0.1～5wt％，具体可为0.3wt％、0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％或4.5wt％。

本发明还提供了一种上述高温链条油组合物的制备方法，包括以下步骤：

a)、矿油、芳香酸混合醇酯、高分子聚合物、抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

在本发明提供的制备方法中，将上述原料按比例混合均匀即可得到高温链条油组合物，具体的混合过程包括：

a1)、矿油、芳香酸混合醇酯和高分子聚合物混合，得到基础油；

a2)、将所述基础油和抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

在本发明提供的上述制备方法中，步骤a1)中混合的温度优选为80～110℃，具体可为85℃、90℃、95℃、100℃或105℃；步骤a1)中混合优选在抽真空条件下进行；步骤a2)中混合的温度优选为100～130℃，具体可为105℃、110℃、115℃、120℃或125℃；步骤a2)中混合的时间优选为0.5～2h，具体可为1h或1.5h；步骤a2)中混合优选在抽真空条件下进行。

在本发明中，得到所述高温链条油组合物后，优选对其进行过滤，所述过滤优选在板框式硅藻土过滤机中进行。

本发明通过对链条油组合物的组成成分和各成分含量进行优化，使其在保持良好的理化性能和低温性能的同时，高温抗结焦性能得到显著提升。

实验结果表明，本发明提供的高温链条油组合物V₁₀₀≥26mm²/s，V₄₀≥270mm²/s，VI(黏度指数)为110～130，酸值≤0.15mgKOH/g，倾点≤-19℃，闪点≥265℃，蒸发后残余油外观无结焦。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

本发明中实施例使用的芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇为C8～C16脂肪醇，芳香酸混合醇酯的性能见表1：

表1芳香酸混合醇酯性能

实施例1

1、将30g芳香酸混合醇酯A、25g聚异丁烯以及39gAPI I类基础油抽入调配釜中，加热至90～110℃，抽真空同时搅拌均匀，得到基础油。

2、向步骤1得到的基础油中添加1.5g苯基α萘胺抗氧剂、1.5g受阻酚(T-501抗氧剂)、1.99g磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、0.01g苯骈三氮唑抗腐蚀剂和1.0g二烷基二硫代氨基甲酸锌抗结焦添加剂，然后加热至120℃，抽真空恒温搅拌1h。

3、将步骤2得到的混合物降温，加入板框式硅藻土过滤机过滤，过滤后得到高温链条油。

实施例2

1、将60g芳香酸混合醇酯B、19g聚-α烯烃和19gAPI II类基础油抽入调配釜中，加热至85℃，抽真空同时搅拌均匀，得到基础油。

2、向步骤1得到的基础油中添加1.0g烷基二苯胺抗氧剂、1.6g硫代磷酸三苯酯极压抗磨剂、0.1g苯骈三氮唑衍生物抗腐蚀剂和0.3g二烷基二硫代氨基甲酸锑抗结焦添加剂，然后加热至110℃，抽真空恒温搅拌1.5h。

3、将步骤2得到的混合物降温，加入板框式硅藻土过滤机过滤，过滤后得到高温链条油。

实施例3

1、将50g芳香酸混合醇酯C、10g聚酯和31.5gAPI Ⅲ类基础油抽入调配釜中，加热至95℃，抽真空同时搅拌均匀，得到基础油。

2、向步骤1得到的基础油中添加3.5g硫氮杂蒽抗氧剂、3.45g磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、0.05g苯骈三氮唑衍生物抗腐蚀剂和1.5二烷基二硫代氨基甲酸钼抗结焦添加剂，然后加热至120℃，抽真空恒温搅拌1h。

3、将步骤2得到的混合物降温，加入板框式硅藻土过滤机过滤，过滤后得到高温链条油。

比较例1

1、将75g季戊四醇酯和18g聚异丁烯抽入调配釜中，抽真空同时搅拌均匀，得到基础油。

2、向步骤1得到的基础油中添加3.5g烷基二苯胺抗氧剂、3.45g磷酸三甲酚酯极压抗磨剂和0.05g苯骈三氮唑抗腐蚀剂，然后加热至80℃，抽真空恒温搅拌1h。

3、将步骤2得到的混合物降温，加入板框式硅藻土过滤机过滤，过滤后得到高温链条油。

实施例4

分别取实施例1～3和比较例1制得的高温链条油进行性能测定，测试结果列于表2。

表2实施例1-3和比较例制得的高温链条油的性能对比

由上述结果可知，本发明提供的高温链条油组合物高温抗结焦性能比较好，理化性能和低温性能与比较例相当。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温链条油组合物，包括以下组分：

所述芳香酸混合醇酯由芳香酸和混合醇反应制成，所述混合醇包括C8～C16脂肪醇；

所述高分子聚合物包括聚-α烯烃、聚异丁烯和聚酯中的一种或多种；

所述抗结焦剂包括二烷基二硫代氨基甲酸盐。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述芳香酸混合醇酯的闪点为270～300℃；所述芳香酸混合醇酯的倾点为-50～-20℃；所述芳香酸混合醇酯的黏度指数为70～130。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述抗氧剂包括烷基二苯胺、苯基α萘胺、硫氮杂蒽、硫胺和受阻酚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂包括含硫的酯类极压抗磨剂、含磷的酯类极压抗磨剂和含钼盐的极压抗磨剂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述防腐剂包括苯骈三氮唑或其衍生物。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述二烷基二硫代氨基甲酸盐包括二烷基二硫代氨基甲酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锑和二烷基二硫代氨基甲酸钼中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物包括以下组分：

8.一种权利要求1所述高温链条油组合物的制备方法，包括以下步骤：

a)、矿油、芳香酸混合醇酯、高分子聚合物、抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)具体包括：

a1)、矿油、芳香酸混合醇酯和高分子聚合物混合，得到基础油；

a2)、将所述基础油和抗氧剂、极压抗磨剂、抗腐蚀剂和抗结焦剂混合，得到高温链条油组合物。

10.权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤a1)中混合的温度为80～110℃；步骤a2)中混合的温度为100～130℃。