CN111944587A - 一种齿轮油复合剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮油复合剂及制备方法,按重量百分比计,包括:硫化异丁烯50‑80%,含磷极压抗磨剂10‑30%,腐蚀抑制剂1‑10%,防锈剂1‑10%,余量为基础油。本发明的齿轮油复合剂具有非常好的极压抗磨性能,可以对高负荷运行的车辆后桥齿轮提供很好的保护;本发明的齿轮油复合剂具有非常好的防腐防锈性能,在对部件提供磨损保护的同时能够保护齿轮不被腐蚀、锈蚀,延长齿轮使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮油技术领域,具体涉及一种抗腐蚀性能突出、极压性能优异的齿轮油复合剂及制备方法。
背景技术
车辆齿轮油包括车辆后桥齿轮油及手动变速箱油,随着汽车工业的飞速发展,传动部位的润滑条件相比以前更为苛刻,这就对车辆齿轮油提出了越来越高的要求。齿轮油不仅需要具有较好的极压抗磨性,但含硫极压抗磨剂及油品老化产生的酸等腐蚀性物质会侵蚀部件,因此齿轮油还应具备优异的抗腐蚀性能和防锈性能。
目前,国内外车辆齿轮油大多侧重齿轮油的极压抗磨性能及抗氧化性能,而对防腐蚀性及防锈性要求不高,从而大量使用活性组分高的极压抗磨剂,因此抗腐蚀性能普遍较差;长时间使用上述齿轮油会腐蚀设备,齿轮齿面受到腐蚀后,会造成齿面间隙过大、噪声变大、效率降低、齿轮强度变低等危害。
目前重负荷车辆齿轮油(GL-5)性能要求标准(GB 13895-2018、ASTM D7450-13)对铜片腐蚀要求均为<3(实验条件为121℃、3h)、然而汽车工程师协会制定的车辆齿轮油性能标准—SAE J2360,要求车辆齿轮油在同等实验条件下,其腐蚀程度要求<2a;目前齿轮油产品普遍存在极压性能一般,抗腐蚀性差等问题;因此,提升抗腐蚀性能是车辆齿轮油一个非常重要的发展趋势。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种抗腐蚀性能突出、极压性能优异的齿轮油复合剂及制备方法。
本发明公开了一种齿轮油复合剂,按重量百分比计,包括:
硫化异丁烯50-80%,含磷极压抗磨剂10-30%,腐蚀抑制剂1-10%,防锈剂1-10%,余量为基础油。
作为本发明的进一步改进,按重量百分比计,包括:
硫化异丁烯60-80%,含磷极压抗磨剂15-30%,腐蚀抑制剂1-5%,防锈剂1-5%,余量为基础油。
作为本发明的进一步改进,所述含磷极压抗磨剂包括酸性磷酸酯铵盐、硫磷酸酯、硫磷氮型极压抗磨剂中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进,所述含磷极压抗磨剂为酸性磷酸酯铵盐和硫磷酸酯。
作为本发明的进一步改进,所述腐蚀抑制剂为苯三唑衍生物类。
作为本发明的进一步改进,所述防锈剂为磺酸钙、咪唑啉杂环类防锈剂中一种。
作为本发明的进一步改进,所述基础油为中性基础油。
本发明还公开了一种齿轮油复合剂的制备方法,包括:
向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃;
依次加入含磷极压抗磨剂、防锈剂、腐蚀抑制剂和基础油;保持55-65℃,搅拌1-2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明的齿轮油复合剂具有非常好的极压抗磨性能,可以对高负荷运行的车辆后桥齿轮提供很好的保护;
2、本发明的齿轮油复合剂具有非常好的防腐防锈性能,在对部件提供磨损保护的同时能够保护齿轮不被腐蚀、锈蚀,延长齿轮使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的齿轮油复合剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述:
本发明公开了一种齿轮油复合剂,按重量百分比计,包括:硫化异丁烯50-80%,含磷极压抗磨剂10-30%,腐蚀抑制剂1-10%,防锈剂1-10%,余量为基础油。
优选为,按重量百分比计,包括:硫化异丁烯60-80%,含磷极压抗磨剂15-30%,腐蚀抑制剂1-5%,防锈剂1-5%,余量为基础油。
本发明的硫化异丁烯是齿轮油主要的极压添加剂,其高含量的活性硫能够提供较高的极压性能,但是活性硫会对铜金属造成腐蚀。因此,现有的硫化异丁烯的加入量通常在50%左右,若其加入量过大,则齿轮腐蚀较严重。而,本发明通过硫化异丁烯与含磷极压抗磨剂、腐蚀抑制剂、防锈剂的复配,使其抗腐蚀性能突出、极压性能优异。
本发明含磷极压抗磨剂的磷化物首先在金属表面吸附,然后在边界条件下与金属表面铁反应生成亚磷酸铁或磷酸铁有机膜,从而起到抗磨作用;在极压条件下有机磷酸铁发生进一步反应生成无机磷酸铁膜,使金属摩擦副之间不发生直接接触,从而起到极压作用。本发明所用的含磷极压抗磨剂包括酸性磷酸酯铵盐、硫磷酸酯、硫磷氮型极压抗磨剂中的一种或多种,但硫磷氮型极压抗磨剂会破坏腐蚀抑制剂和防锈剂的抗腐蚀作用,为此,本发明优选含磷极压抗磨剂为复配的酸性磷酸酯铵盐和硫磷酸酯。
腐蚀抑制剂一般为烃链末端有极性集团的化合物,其对金属有很强的吸附力,从而在金属表面形成吸附膜,进而防止活性硫及酸性物质对金属表面的腐蚀。本发明选用苯三唑衍生物类。
防锈剂可以提高齿轮油的防锈蚀性能,防锈剂大多是一些极性物质,分子由极性强的亲水集团和非极性的疏水集团,极性集团吸附在金属表面阻止腐蚀介质对金属表面进行侵蚀。由于含磷极压抗磨剂、腐蚀抑制剂、防锈剂均附着在金属表面形成保护膜,因此,含磷极压抗磨剂、腐蚀抑制剂、防锈剂之间的共存性极为重要;为了保证腐蚀抑制剂与含磷极压抗磨剂和防锈剂之间具备良好的共存性,本发明所用防锈剂为磺酸钙、咪唑啉杂环类防锈剂中的一种。
本发明的基础油为中性基础油。
如图1所示,本发明还提供一种齿轮油复合剂的制备方法,包括:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃;依次加入含磷极压抗磨剂、防锈剂、苯三唑衍生物和基础油;保持55-65℃,搅拌1-2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例1:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯60%,硫磷氮型极压抗磨剂15%,酸性磷酸酯铵盐10%,苯三唑衍生物5%,咪唑啉杂环类防锈剂5%,中性基础油5%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,同时依次加入硫磷氮型极压抗磨剂、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、咪唑啉杂环类防锈剂、中性基础油;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例2:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯67%,硫磷酸酯13%,酸性磷酸酯铵盐9%,苯三唑衍生物4%,磺酸钙防锈剂4%,中性基础油3%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,然后依次加入硫磷酸酯、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、磺酸钙防锈剂、中性基础油;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例3:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯75%,硫磷酸酯10%,酸性磷酸酯铵盐5%,苯三唑衍生物4%,咪唑啉杂环类防锈剂4%,中性基础油2%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,然后依次加入硫磷酸酯、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、咪唑啉杂环类防锈剂、中性基础油;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例4:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯67%,硫磷氮型极压剂15%,酸性磷酸酯铵盐9%,苯三唑衍生物4%,磺酸钙防锈剂4%,中性基础油1%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,然后依次加入硫磷氮型极压剂、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、磺酸钙防锈剂、中性基础油;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例5:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯55%,硫磷酸酯15%,酸性磷酸酯铵盐12%,苯三唑衍生物5%,咪唑啉杂环类防锈剂5%,中性基础油8%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,然后依次加入硫磷酸酯、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、咪唑啉杂环类防锈剂、中性基础油;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
实施例6:
本发明提供一种齿轮油复合剂,包括:硫化异丁烯75%,硫磷氮型极压剂10%,酸性磷酸酯铵盐5%,苯三唑衍生物5%,磺酸钙防锈剂5%。
制备方法为:向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃,然后依次加入硫磷氮型极压剂、酸性磷酸酯铵盐、苯三唑衍生物、磺酸钙防锈剂;保持55-65℃,搅拌2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
对比例1:国内某公司齿轮油复合剂产品1。
对比例2:国内某公司齿轮油复合剂产品2。
对比例3:国外某公司齿轮油复合剂产品3。
分别将以上实施例和对比例调配85w-90车辆齿轮油,然后进行极压性、抗腐蚀性、防锈性对比评价;调油配方为:复合剂4.2%、台塑Ⅱ类500N基础油47.8%、克拉玛依150BS基础油47.8%、降凝剂0.2%。
对比试验1:根据GB/T 3142—润滑油承载能力的测试(四球法)对样品进行极压性评价,实验结果为烧结负荷PD(N);具体结果见下表:
表1 不同样品烧结负荷试验结果
对比试验2:按照GB/T 5096—石油产品铜片腐蚀试验法;试验条件按照GB 13895(重负荷车辆齿轮油GL-5)对铜腐蚀的要求,即121℃、3小时;实验结果见下表:
表2 不同样品抗腐蚀性试验结果
样品名 | 121℃,3h |
实施例1 | 3b |
实施例2 | 1a |
实施例3 | 1a |
实施例4 | 3b |
实施例5 | 1a |
实施例6 | 3a |
对比例1 | 3a |
对比例2 | 2e |
对比例3 | 2a |
对比试验3:按照GB/T 11143—加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法(B法),对样品进行进行防锈性试验,具体实验结果见下表:
表3 不同样品防锈性实验结果
通过上述对比试验可知:
本发明选用硫磷酸酯、酸性磷酸酯铵盐作为含磷极压抗磨剂,选用苯三唑衍生物作为腐蚀抑制剂,选用磺酸钙防锈剂或咪唑啉杂环类防锈剂作为防锈剂,通过上述组分的复配,使本发明的复合剂具有优异的极压抗磨性能和防腐防锈性能,可以对高负荷运行的车辆后桥齿轮提供很好的保护,在对部件提供磨损保护的同时能够保护齿轮不被腐蚀、锈蚀,延长齿轮使用寿命。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种齿轮油复合剂,其特征在于,按重量百分比计,包括:
硫化异丁烯50-80%,含磷极压抗磨剂10-30%,腐蚀抑制剂1-10%,防锈剂1-10%,余量为基础油。
2.如权利要求1所述的齿轮油复合剂,其特征在于,按重量百分比计,包括:
硫化异丁烯60-80%,含磷极压抗磨剂15-30%,腐蚀抑制剂1-5%,防锈剂1-5%,余量为基础油。
3.如权利要求1或2所述的齿轮油复合剂,其特征在于,所述含磷极压抗磨剂包括酸性磷酸酯铵盐、硫磷酸酯、硫磷氮型极压抗磨剂中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的齿轮油复合剂,其特征在于,所述含磷极压抗磨剂为酸性磷酸酯铵盐和硫磷酸酯。
5.如权利要求1或2所述的齿轮油复合剂,其特征在于,所述腐蚀抑制剂为苯三唑衍生物类。
6.如权利要求1或2所述的齿轮油复合剂,其特征在于,所述防锈剂为磺酸钙、咪唑啉杂环类防锈剂中一种。
7.如权利要求1或2所述的齿轮油复合剂,其特征在于,所述基础油为中性基础油。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的齿轮油复合剂的制备方法,其特征在于,包括:
向容器中加入硫化异丁烯,边搅拌边升温至55-65℃;
依次加入含磷极压抗磨剂、防锈剂、腐蚀抑制剂和基础油;保持55-65℃,搅拌1-2小时,经过滤得到齿轮油复合剂产品。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201117 |