CN111100726A - 一种改善抗氧化性能的组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善抗氧化性能的组合物及其应用。所述组合物包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂15‑90份，磺酸盐10‑90份，丁二酰亚胺分散剂10‑90份。本发明研究发现，由胺型抗氧剂、磺酸盐和丁二酰亚胺分散剂组成的组合物能够显著地改善润滑油的抗氧化性能，作为润滑油添加剂应用于车辆传动系变速箱及驱动桥的润滑油中。
Description
技术领域
本发明润滑油技术领域，具体涉及一种改善齿轮油抗氧化性能的润滑油添加剂组合物。
背景技术
在传统的齿轮润滑技术中，润滑油通过充分循环把热量带走，保证工作环境温度比较平稳，控制在70-90℃。然而，现在汽车技术的发展，变速箱的转速越来越高、体积越来越小，所需润滑油量越来越少。变速箱油品需求量从4L降低至1L，单位体积的润滑油所需带走的热量增加，对油品的抗氧化性能是苛刻的考验。润滑油的氧化会导致油品成分发生化学变化，对机械的使用带来一系列问题。
抗氧剂主要有酚型抗氧剂和胺型抗氧剂，酚型抗氧剂相对分子质量较低，挥发性较大，难以在高温条件下发挥作用。胺型抗氧剂具有较好的高温抗氧化性能，具有较好的油品兼容性能。因此，胺型抗氧剂更适合小体积、高转速的设备工况。
抗氧剂的使用能够在一定程度缓解油品的氧化，但在苛刻工况润滑油氧化现象仍难以避免。清洁分散剂的加入可以解决油品氧化和氧化产物带来的不利影响。
发明内容
本发明研究发现，由胺型抗氧剂、磺酸盐和丁二酰亚胺分散剂组成的组合物能够显著地改善润滑油的抗氧化性能，可作为润滑油添加剂应用于车辆传动系变速箱及驱动桥的润滑油中。特提出本发明。
具体而言，本发明提供一种改善抗氧化性能的组合物，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂15-90份，磺酸盐10-90份，丁二酰亚胺分散剂10-90份。
优选地，所述改善抗氧化性能的组合物，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂30-70份，磺酸盐15-70份，丁二酰亚胺分散剂15-60份。
进一步优选地，所述改善抗氧化性能的组合物，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂40-45份，磺酸盐18-20份，丁二酰亚胺分散剂17-20份。
进一步地，所述组合物中具有改善抗氧化性能的有效成分由胺型抗氧剂、磺酸盐和丁二酰亚胺分散剂组成。
进一步地，所述胺型抗氧剂为二乙基异辛基二苯胺、辛基丁基二苯胺、混合烷基二苯胺一种或多种的混合物，优选为辛基丁基二苯胺。
进一步地，所述磺酸盐为磺酸镁、磺酸钙等中的一种或几种的混合物；更进一步地，所述磺酸镁中镁含量为4.5～10％，所述磺酸钙中钙含量为6～12％。
所述丁二酰亚胺分散剂包括单丁二酰亚胺分散剂、双丁二酰亚胺分散剂、多丁二酰亚胺分散剂、高分子量丁二酰亚胺分散剂中的一种或几种的混合物；优选为单丁二酰亚胺分散剂、双丁二酰亚胺分散剂中的一种或两种。
在本发明一个优选实施方式中，所述改善抗氧化性能的组合物，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂40份，磺酸盐20份，丁二酰亚胺分散剂20份；其中，胺型抗氧剂优选为辛基丁基二苯胺，磺酸盐优选为磺酸镁或磺酸钙，丁二酰亚胺分散剂优选为双丁二酰亚胺。
在本发明另一个优选实施方式中，所述改善抗氧化性能的组合物，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂45份，磺酸盐18份，丁二酰亚胺分散剂剂17份。其中，胺型抗氧剂优选为辛基丁基二苯胺；磺酸盐优选为磺酸镁和磺酸钙，二者重量比为16:2；丁二酰亚胺分散剂优选为单丁二酰亚胺和双丁二酰亚胺，二者重量比为3:14。
进一步地，所述改善抗氧化性能的组合物中还含有适量基础油，以方便制成均匀的混合物添加到齿轮油中。其中，基础油的用量可根据需要进行适当调整，以使各组分成分混匀为准。
进一步地，所述基础油为黏度指数120±5的矿物油；优选II类、Ⅲ类加氢矿物基础油中的一种或多种混合物。
上述改善抗氧化性能的组合物可按本领域常规方法制备，例如将各组分按比例混匀即可。
在本发明一个优选实施方式中，所述改善抗氧化性能的组合物，由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺40wt％，磺酸镁20wt％，双丁二酰亚胺20wt％，HVI II6基础油10wt％，HVI III6基础油余量。
在本发明另一个优选实施方式中，所述改善抗氧化性能的组合物，由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺45wt％，磺酸镁16wt％，磺酸钙2wt％，单二酰亚胺3wt％，双丁二酰亚胺14wt％，HVI II6基础油15wt％，HVI III6基础油余量。
本发明还提供上述改善抗氧化性能的组合物的制备方法，包括：
1)按配比加入基础油，升温至50-60℃进行加热，搅拌均匀(一般在该温度下维持2-3小时)后，将温度降至40-50℃；
2)按配比加入胺型抗氧剂、磺酸盐、丁二酰亚胺分散剂等其余组分，搅拌均匀(一般可搅拌2-3小时)，至混合物全部溶解呈透明状态，制成成品。
本发明还包括上述改善抗氧化性能的组合物在制备润滑油尤其是齿轮润滑油上的应用。
本发明还提供一种齿轮润滑油，包括上述改善抗氧化性能的组合物，还包括本领域可用的其他组分，例如基础油、粘指剂等。
进一步地，所述齿轮润滑油中胺型抗氧剂含量为0.225-3.6wt％，优选为0.45-2.8wt％，更优选为0.6-1.8wt％。
进一步地，所述齿轮润滑油中磺酸盐含量为0.15-3.6wt％，优选为0.225-2.8wt％，更优选为0.27-0.8wt％。
进一步地，所述齿轮润滑油中丁二酰亚胺分散剂含量为0.15-3.6wt％，优选为0.225-2.4wt％，更优选为2.55-0.8wt％。
本发明研究人员经过大量实验研究，选择适合的基础油及其与其相配伍的添加剂，并摸索了各添加剂及配比，得到的一种改善抗氧化性能的组合物具备优良的抗氧化性能，可用于现在车辆齿轮油添加剂中。
说明书附图
图1表示实验例1成胶板测试结果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
以下实施例1-4改善抗氧化性能的组合物可用作润滑油添加剂。
实施例1
改善抗氧化性能的组合物，其配方为：辛基丁基二苯胺40份，磺酸镁20份，双丁二酰亚胺分散剂20份。
实施例2
改善抗氧化性能的组合物，其配方为：辛基丁基二苯胺45份，磺酸镁16份，磺酸钙2份，单丁二酰亚胺分散剂3份，双丁二酰亚胺分散剂14份。
实施例3
改善抗氧化性能的组合物，其配方为：辛基丁基二苯胺40wt％，磺酸镁20wt％，双丁二酰亚胺分散剂20wt％，HVI II6基础油10wt％，HVI III6基础油余量。
制备方法：按配比加入基础油，升温至50-60℃进行加热，搅拌2-3小时后，将温度降至40-50℃；按配比加入其余组分，搅拌2-3小时，至混合物全部溶解呈透明状态，制成成品。
实施例4
改善抗氧化性能的组合物，其配方为：辛基丁基二苯胺45wt％，磺酸镁16wt％，磺酸钙2wt％，单丁二酰亚胺分散剂3wt％，双丁二酰亚胺分散剂14wt％，HVI II6基础油15wt％，HVI III6基础油余量。
制备方法同实施例3。
对比例1
组合物，其配方为：辛基丁基二苯胺45wt％，单丁二酰亚胺分散剂3wt％，双丁二酰亚胺分散剂28wt％，HVI II6基础油15wt％，HVI III6基础油余量。
对比例2
组合物，其配方为：磺酸镁32wt％，磺酸钙4wt％，单丁二酰亚胺分散剂6wt％，双丁二酰亚胺分散剂28wt％，HVI II6基础油15wt％，HVI III6基础油余量。
实验例1
分别将实施例3、4及对比例1、2组合物按2wt％用量添加到HVI III6基础油中，进行改善抗氧化性能的评价。旋转氧弹测试结果见表1，成胶板试验结果见图1(C对比例1；D为对比例2；E为参比油；F为实施例3；G为实施例4)。参比油为75W-90GL-4。
成胶板试验方法为SH/T 0300，旋转氧弹方法为SH/T 0193，运动黏度试验方法为GB/T 265。
表1旋转氧弹测试结果
从试验结果可见，本发明实施例3、4组合物的抗氧化性能均能达到旋转氧弹400分钟标准，显著优于对比例1、2，表明本发明组合物具有优良的抗氧化性能，可用于车辆齿轮润滑油添加剂中。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种改善抗氧化性能的组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂15-90份，磺酸盐10-90份，丁二酰亚胺分散剂10-90份。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂30-70份，磺酸盐15-70份，丁二酰亚胺分散剂15-60份；优选地，包括如下重量份的组分：胺型抗氧剂40-45份，磺酸盐18-20份，丁二酰亚胺分散剂17-20份。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述胺型抗氧剂为二乙基异辛基二苯胺、辛基丁基二苯胺、混合烷基二苯胺一种或多种的混合物，优选为辛基丁基二苯胺；和/或，
所述磺酸盐为磺酸镁、磺酸钙中的一种或两种的混合物；优选地，所述磺酸镁中镁含量为4.5～10％，所述磺酸钙中钙含量为6～12％；和/或，
所述丁二酰亚胺分散剂包括单丁二酰亚胺分散剂、双丁二酰亚胺分散剂、多丁二酰亚胺分散剂、高分子量丁二酰亚胺分散剂中的一种或几种的混合物；优选为单丁二酰亚胺分散剂、双丁二酰亚胺分散剂中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺40份，磺酸镁或磺酸钙20份，双丁二酰亚胺分散剂20份；或者，
由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺45份，磺酸盐18份，丁二酰亚胺分散剂剂17份，所述磺酸盐为磺酸镁和磺酸钙，二者重量比为16:2；所述丁二酰亚胺分散剂为单丁二酰亚胺和双丁二酰亚胺，二者重量比为3:14。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其特征在于，还含有适量基础油；所述基础油优选为黏度指数120±5的矿物油；更优选为II类、Ⅲ类加氢矿物基础油中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于，由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺40wt％，磺酸镁20wt％，双丁二酰亚胺20wt％，HVI II6基础油10wt％，HVI III6基础油余量；或者，
由如下重量份的组分组成：辛基丁基二苯胺45wt％，磺酸镁16wt％，磺酸钙2wt％，单二酰亚胺3wt％，双丁二酰亚胺14wt％，HVI II6基础油15wt％，HVI III6基础油余量。
7.权利要求1-6任一项所述改善抗氧化性能的组合物的制备方法，其特征在于，包括：
1)按配比加入基础油，升温至50-60℃进行加热，搅拌均匀后，降温至40-50℃；
2)按配比加入其余组分，搅拌均匀，至混合物全部溶解呈透明状态，制成成品。
8.权利要求1-6任一项所述改善抗氧化性能的组合物或权利要求7所述方法制备的改善抗氧化性能的组合物在制备润滑油上的应用；所述润滑油包括齿轮润滑油。
9.一种齿轮润滑油，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述改善抗氧化性能的组合物或权利要求7所述方法制备的改善抗氧化性能的组合物。
10.根据权利要求9所述的齿轮润滑油，其特征在于，胺型抗氧剂含量为0.225-3.6wt％，优选为0.45-2.8wt％，更优选为0.6-1.8wt％；和/或，
磺酸盐含量为0.15-3.6wt％，优选为0.225-2.8wt％，更优选为0.27-0.8wt％；和/或，
丁二酰亚胺分散剂含量为0.15-3.6wt％，优选为0.225-2.4wt％，更优选为2.55-0.8wt％。
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