CN107987940A - 一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：合成油80～95重量份；高级脂肪酸8～15重量份；二元酸1～3重量份；单水氢氧化锂1.0～4.5重量份；二烷基二硫代磷酸锌0.5～2.5重量份；有机钼盐0.5～2.5重量份；复合抗氧剂0.02～1.5重量份；所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂；腐蚀抑制剂0.05～1.5重量份。本发明提供的由上述合成油、高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂、有机钼盐、复合抗氧剂和二烷基二硫代磷酸锌、腐蚀抑制剂噻二唑衍生物以特定配比组合，制备得到的润滑脂，能够产生协同作用，制备得到的具有优异的高低温润滑性、抗氧化性、抗磨极压性润滑脂。

Description

一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，尤其是涉及一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂及其制备方法。
背景技术
近几年，电动汽车具有零排放零污染节能环保的特点，在我国已经形成了快速发展的趋势，尤其在近年来受到国家政策的扶持和推动，发展更为迅猛。纯电动汽车的润滑脂主要用于电动车轮的轮边行星齿轮和轴承，其他部位与普通汽车相同。轮毂轴承用的润滑脂作为汽车用润滑脂中的一个大类，占据了汽车润滑脂市场的最大份额，电动汽车的轮毂轴承对润滑脂的要求比燃油车要求更高，也是最关键的润滑技术。主要体现在由于电动车轮散热性差，要求使用的润滑脂具有良好的高温性能，抗磨性能，同时还要求延长换油周期，甚至满足一次加脂终身润滑。在汽车轮毂轴承中，几乎全部都是脂润滑的轴承，润滑脂对轴承的使用性能有重要影响。目前市场上所使用的轮毂轴承脂主要是普通矿物性的锂基脂，使用寿命短，一般2万公里就需要拆卸换脂，同时其性能也满足不了电动汽车的特殊的抗高温要求。轮毂轴承脂已逐渐转向全合成或半合成油型轮毂轴承润滑脂，减少换轴承周期，甚至是免维护免更换，已经成为技术发展的趋势。
为满足对于在电动汽车中的抗高低温要求和长寿命的需要，有必要研发一款电动汽车专用轮毂轴承润滑脂。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，本发明提供的电动汽车用轮毂轴承脂具有优异的高低温润滑性、抗氧化性、抗磨极压性优异，延长了电动汽车轮毂轴承的换油周期。
本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂。
优选的，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
优选的，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
优选的，所述合成油选自合成烃油和酯类油中的一种或几种；所述高级脂肪酸为12-羟基硬脂酸；所述二元酸为癸二酸。
优选的，所述有机钼盐选自二烷基二硫代氨基甲酸钼盐、氨基甲酸钼和二正丁基二硫代氨基甲酸钼中的一种或几种；所述胺类抗氧剂选自二苯胺和对，对二异辛基二苯胺中的一种或几种；所述酚类抗氧剂选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种。
优选的，所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1。
优选的腐蚀抑制剂为噻二唑衍生物。
本发明提供了一种上述技术方案所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的制备方法，包括：
A)将部分合成油与高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂混合，100℃～120℃反应，得到反应液；
B)将所述反应液升温至230℃～240℃，保持5～10min，与剩余合成油混合冷却至90℃～110℃，再与复合抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、有机钼盐、腐蚀抑制剂混合，得到电动汽车用轮毂轴承润滑脂。
优选的，所述部分合成油与剩余部分合成油的重量比为(0.5～0.6)：(0.4～0.5)；所述高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂的重量比为(8～15)：(1～3)：(1.0～4.5)。
优选的，步骤A)所述反应温度为105℃～115℃；所述反应时间为2～3h。
优选的，所述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐的重量比为1:1；所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1；优选的腐蚀抑制剂为噻二唑衍生物。
与现有技术相比，本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：合成油80～95重量份；高级脂肪酸8～15重量份；二元酸1～3重量份；单水氢氧化锂1.0～4.5重量份；二烷基二硫代磷酸锌0.5～2.5重量份；有机钼盐0.5～2.5重量份；复合抗氧剂0.02～1.5重量份；所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂；腐蚀抑制剂0.1～1.2重量份。本发明提供的由上述合成油、高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂、有机钼盐、复合抗氧剂和二烷基二硫代磷酸锌、腐蚀抑制剂噻二唑衍生物以特定配比组合，制备得到的润滑脂，能够产生协同作用，特别是由于ZDDP、有机钼盐、腐蚀抑制剂噻二唑衍生物以及复合抗氧剂的协同作用，最终制备得到的电动汽车用轮毂轴承润滑脂高温性能好、抗磨性能好，延长了电动汽车轮毂轴承的换油周期，甚至满足一次加脂终身润滑。
具体实施方式
本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂主要用于电动汽车领域，特别是用于电动车轮的轮边行星齿轮和轴承，其他部位与普通汽车相同。电动汽车的轮毂轴承对润滑脂的要求比燃油车要求更高，主要体现在由于电动车轮散热性差，要求使用的润滑脂具有良好的高温性能，抗磨性能，同时还要求延长换油周期，甚至满足一次加脂终身润滑。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂下述的均为重量份，若总份数为100，则各个重量份可以为百分比。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括80～95重量份的合成油；优选包括80～90重量份的合成油；更优选包括82～88重量份的合成油。
所述合成油选自合成烃油和酯类油中的一种或几种；即为合成烃油PAO、酯类油多元醇酯中的一种或几种。更优选为合成烃油PAO和酯类油多元醇酯的复合。
本发明对上述复合油的具体不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。本发明所述合成烃油PAO和酯类油多元醇酯的重量比优选为(60～80)：(10～20)；最优选为3:1。本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明采用上述复合油而不是矿物油与其余组分进行配比，使得抗磨性能和高温性能更好。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括8～15重量份的高级脂肪酸；优选包括9～14重量份的高级脂肪酸；更优选包括10～13重量份的高级脂肪酸。
本发明所述高级脂肪酸优选选自硬脂酸和12-羟基硬脂酸的一种或两种，更优选为12-羟基硬脂酸。本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括1～3重量份的二元酸；可以为1～2重量份的二元酸；可以为2～3重量份的二元酸。
本发明对于所述二元酸来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
所述二元酸优选为含4至12个碳原子的酸；更优选为癸二酸、壬二酸和丁二酸；最优选为癸二酸。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括1.0～4.5重量份的单水氢氧化锂；优选包括1.1～4.3重量份的单水氢氧化锂；更优选包括1.2～4.0重量份的单水氢氧化锂，其纯度为56.5％。
本发明对于单水氢氧化锂来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度限定为56.5％，本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括0.5～2.5重量份的二烷基二硫代磷酸锌；优选包括0.5～2.0重量份的二烷基二硫代磷酸锌；可以为0.5～1.0重量份的二烷基二硫代磷酸锌；可以为1.0～2.0重量份的二烷基二硫代磷酸锌。简称ZDDP。
本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括0.5～2.5重量份的有机钼盐，优选包括0.5～2.0重量份的有机钼盐；可以为0.5～1.0重量份的有机钼盐；可以为1.0～2.0重量份的有机钼盐。
按照本发明，所述有机钼盐优选选自二烷基二硫代氨基甲酸钼盐、氨基甲酸钼和二正丁基二硫代氨基甲酸钼中的一种或几种；更优选选自二烷基二硫代氨基甲酸钼盐。本发明对其来源不进行限定，市售即可；本发明对其纯度不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
按照本发明，所述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐的比例优选为1:1。本发明人创造性的发现，上述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐进行复配具有协同增效的作用，与复合抗氧剂复配、腐蚀抑制剂噻二唑衍生物更具有协同增效作用，提高抗磨损性能，提高最大卡咬死负荷PB值，同时具有高烧结负荷PD值，提高高温抗氧化性能。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂包括0.02～1.5重量份的复合抗氧剂；优选包括0.1～1.3重量份的复合抗氧剂；更优选包括0.5～1.2重量份的复合抗氧剂。
在本发明中，所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂。
其中，所述胺类抗氧剂优选选自二苯胺和对，对二异辛基二苯胺中的一种或几种；更优选为对，对二异辛基二苯胺。
所述酚类抗氧剂优选选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种；更优选为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
其中，所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例最优选为1:1。
本发明人创造性的发现，上述复合抗氧剂协同作用，对于抗氧化性效果好，同时与上述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐协同作用可以进一步提高耐高温性能。
本发明中，所述的腐蚀抑制剂优选选自苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、噻二唑衍生物，更优选噻二唑衍生物。
本发明人创造性的发现，上述腐蚀抑制剂噻二唑衍生物的对金属防腐蚀效果好，同时与上述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐协同作用可以进一步提高抗磨性能。
在本发明中，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括≥4重量份的水。
在本发明优选方案中，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
在本发明另外的优选方案中，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
本发明提供了一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：合成油80～95重量份；高级脂肪酸8～15重量份；二元酸1～3重量份；单水氢氧化锂1.0～4.5重量份；二烷基二硫代磷酸锌0.5～2.5重量份；有机钼盐0.5～2.5重量份；复合抗氧剂0.02～1.5重量份；所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂；腐蚀抑制剂0.05～1.5重量份。本发明提供的由上述合成油、高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂、有机钼盐、复合抗氧剂和二烷基二硫代磷酸锌以特定配比组合，制备得到的润滑脂，能够产生协同作用，特别是由于ZDDP、有机钼盐以及复合抗氧剂的协同作用，最终制备得到的电动汽车用轮毂轴承润滑脂高温性能好、抗磨性能好，延长了电动汽车轮毂轴承的换油周期，甚至满足一次加脂终身润滑。
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的制备方法，包括：
本发明提供了一种上述技术方案所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的制备方法，包括：
A)将部分合成油与高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂混合，100℃～120℃反应，得到反应液；
B)将所述反应液升温至230℃～240℃，保持5～10min，与剩余合成油混合冷却至90℃～110℃，再与复合抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、有机钼盐、腐蚀抑制剂混合，得到电动汽车用轮毂轴承润滑脂。
本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的制备方法首先将部分合成油与高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂混合。
在本发明中，所述合成油部分合成油与剩余部分合成油的重量比优选为(0.5～0.6)：(0.4～0.5)；更优选为0.5：:0.5。
本发明对于所述高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂的重量比优选为(8～10)：(1～3)：(1.0～4.5)。
本发明对于所述合成油、高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂的组成和配比上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。
本发明所述混合优选在反应杯或者反应釜混合，本发明对此并不进行限制。
混合后，100℃～120℃反应，得到反应液。所述反应温度优选为105℃～115℃；所述反应时间优选为2～3h。
皂化反应后，优选升温至230℃～240℃，保持5～10min。优选升温至230℃～235℃，保持5～7min。
升温后与剩余合成油混合冷却至90℃～110℃。
所述合成油部分合成油与剩余部分合成油的重量比优选为(0.5～0.6)：(0.4～0.5)；更优选为0.5:0.5。所述冷却温度优选为95℃～105℃。
冷却后，再与复合抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、有机钼盐、腐蚀抑制剂混合，得到电动汽车用轮毂轴承润滑脂。优选具体为冷却后，再与复合抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、有机钼盐混合，搅拌、研磨得到电动汽车用轮毂轴承润滑脂。
其中，所述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐的重量比为1:1。所述具体的组分上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。
本发明对于所述搅拌和研磨的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的电动汽车用轮毂轴承润滑脂进行详细描述。
实施例1～3、比较例1
工艺要求:取1/2合成油加12-羟基硬脂酸/癸二酸/单水氢氧化锂加入开口反应杯中,保持温度110±5℃,皂分反应2～3小时，过程中补充适量水，继续升温至最高炼制温度230±5℃，恒温5分钟，加余下的合成油冷却至100±5℃时，加对二异辛基二苯胺与双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚以1:1的比例复配的复合抗氧剂、ZDDP、有机钼盐，腐蚀抑制剂搅拌均匀，过研磨机，即得成品。组分和配比如表1所示，检测结果如表2所示，表2为本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果。
表1本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂配方
表2本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果
比较例2～3
工艺要求:取1/2合成油加12-羟基硬脂酸/癸二酸/单水氢氧化锂加入开口反应杯中,保持温度110±5℃,皂分反应2～3小时，过程中补充适量水，继续升温至最高炼制温度230±5℃，恒温5分钟，加余下的合成油冷却至100±5℃时，加对二异辛基二苯胺与双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚以1:1的比例复配的复合抗氧剂、ZDDP、硫化异丁烯/二烷基二硫代氨基甲酸锑，噻二唑衍生物搅拌均匀，过研磨机，即得成品。组分和配比如表3所示，检测结果如表4所示，表4为本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果。
表3本发明比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂配方
表4本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果
比较例4～5
工艺要求:取1/2合成油加12-羟基硬脂酸/癸二酸/单水氢氧化锂加入开口反应杯中,保持温度110±5℃,皂分反应2～3小时，过程中补充适量水，继续升温至最高炼制温度230±5℃，恒温5分钟，加余下的合成油冷却至100±5℃时，加对二异辛基二苯胺与双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚以1:1的比例复配的复合抗氧剂、ZDDP、有机钼盐、腐蚀抑制剂搅拌均匀，过研磨机，即得成品。组分和配比如表4所示，检测结果如表5所示，表5为本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果。
表4本发明比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂配方
表5本发明实施例和比较例制备的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的性能结果
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)

1.一种电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
所述复合抗氧剂包括胺类抗氧剂和酚类抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂，其特征在于，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
3.根据权利要求2所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂，其特征在于，所述电动汽车用轮毂轴承润滑脂，包括水和如下组分：
4.根据权利要求1～3任意一项所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂，其特征在于，所述合成油选自合成烃油和酯类油中的一种或几种；所述高级脂肪酸为12-羟基硬脂酸；所述二元酸为癸二酸。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂，其特征在于，所述有机钼盐选自二烷基二硫代氨基甲酸钼盐、氨基甲酸钼和二正丁基二硫代氨基甲酸钼中的一种或几种；所述胺类抗氧剂选自二苯胺和对，对二异辛基二苯胺中的一种或几种；所述酚类抗氧剂选自受阻酚、硫代双酚、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚中的一种或几种，所述的腐蚀抑制剂选自苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、噻二唑衍生物中的一种或几种。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂，其特征在于，所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1；所述的腐蚀抑制剂为噻二唑衍生物。
7.一种权利要求1～6任意一项所述的电动汽车用轮毂轴承润滑脂的制备方法，包括：
A)将部分合成油与高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂混合，100℃～120℃反应，得到反应液；
B)将所述反应液升温至230℃～240℃，保持5～10min，与剩余合成油混合冷却至90℃～110℃，再与复合抗氧剂、二烷基二硫代磷酸锌、有机钼盐、腐蚀抑制剂混合，经研磨得到电动汽车用轮毂轴承润滑脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述部分合成油与剩余部分合成油的重量比为(0.5～0.6)：(0.4～0.5)；所述高级脂肪酸、二元酸、单水氢氧化锂的重量比为(8～15)：(1～3)：(1.0～4.5)。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述反应温度为105℃～115℃；所述反应时间为2～3h。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述二烷基二硫代磷酸锌和有机钼盐的重量比为1:1；所述复合抗氧剂中胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的比例为1:1。
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