CN108570344A - 一种智能机械减速系统专用润滑介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能机械减速系统专用润滑介质，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇75％～85％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇10％～20％，油性剂1％～3％，胺类抗氧剂0.1％～1％，多元受阻酚型抗氧剂0.1％～1％，硫代磷酸酯极压剂0.1％～1％，硼酸极压剂0.1％～1％，防锈剂0.05％～0.3％。本发明还提供了一种智能机械减速系统专用润滑介质的制备方法。本发明提供的润滑介质具有更为优异的润滑性和低牵引力，以及优异的低温流动性，在苛刻的运行条件下，能够改进减速机的效率，满足机器人多轴减速机超长周期润滑的要求。

Description

一种智能机械减速系统专用润滑介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及一种智能机械减速系统专用润滑介质及其制备方法。
背景技术
伺服系统、精密减速机和控制器的技术是智能机械的三大关键核心部件，这三大关键核心部件中，精密减速机被称为“智能机械的关节”，其主要作用是用来把动力源(如：电动机、内燃机等)输出的高速运转动力通过齿轮来减速并传递更大转矩，通常，单台机械(如：工业机器人)需要4～8套的减速系统来实现这个目的，减速系统直接影响智能机械的操作精度。因此，对于智能机械，减速系统的重要性不言而喻。目前应用于智能机械领域(主要是机器人)的减速机主要有两种，一种是RV减速机和谐波减速机。
对于RV减速机和谐波减速机，持续稳定的传递动转矩才能保证各执行元件精确到位，而位于减速机内的润滑介质是保证齿轮间动力稳定传递的最关键的因素。随着工业机器人减速机趋于小型化、轻量化、高速化和重载化的发展趋势，其工况条件更加苛刻，对其配套用油提出了更高的性能要求。归纳起来，较之于传统齿轮润滑油，主要有以下几点：(1)更优异的黏温性能和低温性能，工作环境温度变化时，能充分保证润滑介质的粘度稳定，在齿轮摩擦副间形成稳定的油膜油锲保持良好的润滑状态，并能有效的清洁齿面；(2)更低的摩擦系数和牵引系数，良好的油性，带来减速机传动效率的提升和能耗的降低；(3)优异的极压抗磨性，抗磨性能和承载能力能适应高速低扭矩和低速高扭矩的各种工况，降低磨损；(4)优良的防锈防腐性，提供良好的防锈保护，对铜等有色金属部件无腐蚀；(5)优良的氧化安定性和热安定性，更长的油品使用寿命，满足工业机器人减速机大于30000小时的换油周期；(6)优良的抗泡性能，抑制泡沫的产生并使泡沫迅速消失，保证工业机器人安全运行；(7)优异的清净性能和可生物降解性，抑制油泥沉积且不污染环境。
根据性能要求，使用传统矿物油、合成烃油以及合成酯油通常在换油周期、粘温性能、摩擦系数、油泥沉积等方面有较大差距，难以满足智能机械设备的润滑介质对极端环境、超长寿命、极压清洁、减震降噪的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够满足机器人多轴减速机超长周期润滑要求的智能机械减速系统专用润滑介质，还提供了一种工艺简单的润滑介质的制备方法。
本发明提供一种智能机械减速系统专用润滑介质，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇75％～85％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇10％～20％，油性剂1％～3％，胺类抗氧剂0.1％～1％，多元受阻酚型抗氧剂0.1％～1％，硫代磷酸酯极压剂0.1％～1％，硼酸极压剂0.1％～1％，防锈剂0.05％～0.3％。
进一步地，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇82％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇14％，油性剂1.8％，胺类抗氧剂0.5％，多元受阻酚型抗氧剂0.3％，硫代磷酸酯极压剂0.8％，硼酸极压剂0.5％，防锈剂0.1％。
进一步地，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇和中粘度油溶性聚亚烷基二醇由环氧丙烷、环氧乙烷、丁基环氧乙烷嵌段聚合得到，其中，以环氧丙烷、环氧乙烷和丁基环氧乙烷的总重量计，所述环氧丙烷的重量百分比为85％～95％，所述环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，所述丁基环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为150～250mm2/s,所述中粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为80～120mm2/s。
进一步地，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇为聚丁二醇。
进一步地，所述油性剂选用季戊四醇月桂酸酯。
进一步地，所述胺类抗氧剂选用二辛基二苯胺，所述二辛基二苯胺的熔点大于95℃，所述多元受阻酚型抗氧剂选用抗氧剂1010，抗氧剂1010的化学名为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述抗氧剂1010的熔点为110.0～125.0℃。
进一步地，所述硫代磷酸酯极压剂选用氨基硫代磷酸酯、氨基磷酸酯中的至少一种，所述硼酸极压剂选用硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三己酯中的至少一种。
进一步地，所述防锈剂选用石油磺酸盐、十二烯基丁二酸中的至少一种。
本发明还提供一种上述智能机械减速系统专用润滑介质的制备方法，包括以下步骤：
S1，将高粘度油溶性聚亚烷基二醇、中粘度油溶性聚亚烷基二醇和油性剂在55～65℃下混合调配1～4h，得到混合油；
S2，将所述混合油与胺类抗氧剂、多元受阻酚型抗氧剂、硫代磷酸酯极压剂、硼酸极压剂和防锈剂混合，得到润滑介质。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的润滑介质具有更为优异的润滑性和低牵引力，以及优异的低温流动性，在苛刻的运行条件下，能够改进减速机的效率，满足机器人多轴减速机超长周期润滑的要求，且低毒、可生物降解，必将逐渐取代矿物型和合成烃型智能机械(机器人)用油产品；本发明提供的润滑介质通过复合使用胺类抗氧剂与多元受阻酚型抗氧剂，显著提高了热稳定性；本发明提供的润滑介质通过复合使用硫代磷酸酯极压剂和硼酸极压剂，显著提高了抗磨损性。
附图说明
图1是本发明一种智能机械减速系统专用润滑介质的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种智能机械减速系统专用润滑介质，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇75％～85％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇10％～20％，油性剂1％～3％，胺类抗氧剂0.1％～1％，多元受阻酚型抗氧剂0.1％～1％，硫代磷酸酯极压剂0.1％～1％，硼酸极压剂0.1％～1％，防锈剂0.05％～0.3％。
优选地，润滑介质由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇82％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇14％，油性剂1.8％，胺类抗氧剂0.5％，多元受阻酚型抗氧剂0.3％，硫代磷酸酯极压剂0.8％，硼酸极压剂0.5％，防锈剂0.1％。
高粘度油溶性聚亚烷基二醇和中粘度油溶性聚亚烷基二醇由环氧丙烷、环氧乙烷、丁基环氧乙烷嵌段聚合得到，以环氧丙烷、环氧乙烷和丁基环氧乙烷的总重量计，环氧丙烷的重量百分比为85％～95％，环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，丁基环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，高粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为150～250mm2/s,中粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为80～120mm2/s。
与传统的聚亚烷基二醇相比，高粘度油溶性聚亚烷基二醇和中粘度油溶性聚亚烷基二醇具有纯度高、分子量分布窄、耐水性好、毒性极低、粘度指数极高的特点。
优选地，高粘度油溶性聚亚烷基二醇为聚丁二醇。
优选地，油性剂选用季戊四醇月桂酸酯。
优选地，胺类抗氧剂选用二辛基二苯胺，二辛基二苯胺是以二苯胺和辛烯为原料,通过烷基化亲电取代反应而得的市售工业品，熔点大于95℃，二辛基二苯胺属于链终止型抗氧剂，能够与自动氧化反应中的链增长自由基(R·和ROO·)反应，使链增长反应中断。
优选地，多元受阻酚型抗氧剂选用抗氧剂1010，抗氧剂1010的化学名为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂1010的熔点为110.0～125.0℃，抗氧剂1010能有效的防止聚合物受光和热引起的氧化老化反应，且与大多数聚合物具有很好的相容性，是目前酚类抗氧剂中性能最为优良的品种之一。
本发明将胺类抗氧剂与多元受阻酚型抗氧剂复合使用，能够显著提高润滑介质的热稳定性，避免在使用过程中出现氧化降解及由此产生的性能下降问题。
优选地，硫代磷酸酯极压剂选用氨基硫代磷酸酯、氨基磷酸酯中的至少一种，硫代磷酸酯极压剂具有较好的极压抗磨损性、热氧化安定性和防锈抗腐蚀性，所述硼酸极压剂选用硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三己酯中的至少一种，硼酸极压剂能够有效降低摩擦消耗，对钢铁有较好的防锈性。
本发明将硫代磷酸酯极压剂和硼酸极压剂复合使用能够显著提高润滑介质的抗磨损性。
优选地，防锈剂选用石油磺酸盐、十二烯基丁二酸中的至少一种。
参考图1，本发明的实施例还提供一种上述智能机械减速系统专用润滑介质的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，将高粘度油溶性聚亚烷基二醇、中粘度油溶性聚亚烷基二醇和油性剂在55～65℃下混合调配1～4h，得到混合油；
步骤S2，将混合油与胺类抗氧剂、多元受阻酚型抗氧剂、硫代磷酸酯极压剂、硼酸极压剂和防锈剂混合，得到润滑介质。
下面结合实施例对本发明提供的润滑介质及其制备方法进行详细说明。
实施例1：
分别获取以下质量分数的原料：高粘度油溶性聚亚烷基二醇80％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇16％，季戊四醇月桂酸酯1.8％，二辛基二苯胺0.6％，抗氧剂1010 0.2％，氨基硫代磷酸酯0.5％，硼酸三丙酯0.6％，十二烯基丁二酸0.3％，然后将高粘度油溶性聚亚烷基二醇、中粘度油溶性聚亚烷基二醇和季戊四醇月桂酸酯在60℃下混合调配3.5h，得到混合油；将混合油与二辛基二苯胺、抗氧剂1010、氨基硫代磷酸酯、硼酸三丙酯、十二烯基丁二酸进行混合，即得到润滑介质。
根据GB/T265的试验方法，测得实施例1制得的润滑介质在40℃时的运动粘度为175mm2/s；根据GB/T1995的试验方法，得到实施例1制得的润滑介质的粘度指数为190；根据GB/T11143的试验方法，得到实施例1制得的润滑介质的液相锈蚀试验(蒸馏水)结果为无锈；根据GB/T5096的试验方法，实施例1制得的润滑介质对铜片的腐蚀等级为1a；上述结果表明，本发明的实施例1制得的润滑介质具有优良的粘温性能、氧化安定性能和高低温性能，能够应用于智能机械设备上，满足极端环境、超长寿命、极压清洁、减震降噪的要求。
本发明提供的润滑介质具有更为优异的润滑性和低牵引力，以及优异的低温流动性，在苛刻的运行条件下，能够改进减速机的效率，满足机器人多轴减速机超长周期润滑的要求，且低毒、可生物降解，必将逐渐取代矿物型和合成烃型智能机械(机器人)用油产品；本发明提供的润滑介质通过复合使用胺类抗氧剂与多元受阻酚型抗氧剂，显著提高了热稳定性；本发明提供的润滑介质通过复合使用硫代磷酸酯极压剂和硼酸极压剂，显著提高了抗磨损性。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇75％～85％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇10％～20％，油性剂1％～3％，胺类抗氧剂0.1％～1％，多元受阻酚型抗氧剂0.1％～1％，硫代磷酸酯极压剂0.1％～1％，硼酸极压剂0.1％～1％，防锈剂0.05％～0.3％。
2.如权利要求1所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，由以下质量分数的原料混合制备：高粘度油溶性聚亚烷基二醇82％，中粘度油溶性聚亚烷基二醇14％，油性剂1.8％，胺类抗氧剂0.5％，多元受阻酚型抗氧剂0.3％，硫代磷酸酯极压剂0.8％，硼酸极压剂0.5％，防锈剂0.1％。
3.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇和中粘度油溶性聚亚烷基二醇由环氧丙烷、环氧乙烷、丁基环氧乙烷嵌段聚合得到，其中，以环氧丙烷、环氧乙烷和丁基环氧乙烷的总重量计，所述环氧丙烷的重量百分比为85％～95％，所述环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，所述丁基环氧乙烷的重量百分比为1％～10％，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为150～250mm2/s,所述中粘度油溶性聚亚烷基二醇在40℃时的粘度为80～120mm2/s。
4.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述高粘度油溶性聚亚烷基二醇为聚丁二醇。
5.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述油性剂选用季戊四醇月桂酸酯。
6.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述胺类抗氧剂选用二辛基二苯胺，所述二辛基二苯胺的熔点大于95℃，所述多元受阻酚型抗氧剂选用抗氧剂1010，所述抗氧剂1010的熔点为110.0～125.0℃。
7.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述硫代磷酸酯极压剂选用氨基硫代磷酸酯、氨基磷酸酯中的至少一种，所述硼酸极压剂选用硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三己酯中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质，其特征在于，所述防锈剂选用石油磺酸盐、十二烯基丁二酸中的至少一种。
9.一种权利要求1或2所述的智能机械减速系统专用润滑介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将高粘度油溶性聚亚烷基二醇、中粘度油溶性聚亚烷基二醇和油性剂在55～65℃下混合调配1～4h，得到混合油；
S2，将所述混合油与胺类抗氧剂、多元受阻酚型抗氧剂、硫代磷酸酯极压剂、硼酸极压剂和防锈剂混合，得到润滑介质。
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