CN115786022B - 一种高低温通用型光学仪表油 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高低温通用型光学仪表油，所述仪表油由基础油和添加剂组成；基础油由质量比为3:1‑1:3的乙基硅油和酯类油组成；添加剂包括抗氧化剂和防锈剂。本发明一种高低温通用型光学仪表油，具有优良的高低温性能、热氧化稳定性能、润滑性能，满足装备南北方、冬夏季使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油组合技术领域，具体涉及一种光学仪表用润滑油。
背景技术
仪表油是用来润滑仪器仪表的轴承、齿轮等摩擦部位的润滑油。在装备的使用过程中，仪表油的使用对装备技术战术性能的充分发挥具有非常重要的作用。
常用的仪表润滑油，比如4113号高低温仪表油是二十世纪七十年代的产品，用于5μm以下间隙的精密轴承，虽然具有优良的高温性能，热氧化安定性能、抗剪切性能，以及润滑性能和防锈防腐性能等，但是经过长期使用发现4113号仪表油虽然能够保证光学仪器在一个大修期的使用要求，但其低温粘度较大，在低温(-30°以下)环境条件下光学仪器运转困难，有卡滞现象发生，不能满足光学装备在低温环境条件下的使用要求。随着军事装备的发展，以及军事任务的多样性、突发性、广域性，研制性能优良的光学仪器润滑油势在必行，以保障装备南北方通用、冬夏季通用，减小频繁换油对装备造成的损害，满足军事需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高低温通用型光学仪表油，解决现用4113号仪表油低温性能差等问题，本发明仪表油具有优良的高低温性能、热氧化安定性能、润滑性能，满足装备南北方、冬夏季使用要求。
一种高低温通用型光学仪表油，仪表油由基础油和添加剂组成；基础油由质量比为3:1-1:3的乙基硅油和酯类油组成；添加剂包括抗氧化剂和防锈剂。上述原料常温搅拌混合均匀即可。
硅油和酯类油的最佳质量比为1:1。
抗氧化剂占基础油质量百分比为0.1-1％，防锈剂占基础油质量百分比为1-4％。
抗氧化剂占基础油最佳质量百分比为1％，防锈剂占基础油最佳质量百分比为4％。
硅油为3号硅油和/或4号硅油。
酯类油为己二酸酯、癸二酸酯或壬二酸酯中的一种。
所述的防锈剂为有机羧酸类防锈剂或酯类防锈剂，所述有机羧酸类防锈剂十二烯基丁二酸，所述酯类防锈剂为羊毛脂或山梨糖醇单甘油酯。
所述的抗氧化剂由酚型抗氧剂和减摩剂按质量比0.5:1-2:1组成；酚型抗氧剂和减摩剂最佳质量比为1：1。
所述的酚型抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚或β-萘酚，所述的减摩剂为硫磷氮钼、硫磷氧钼或亚磷酸二正丁脂中的一种。
本发明硅油选用的为武汉化学试剂厂生产的3号硅油4号硅油，均为乙基硅油，二者主要差别是3号硅油粘度大于4号硅油，使用时3号硅油与4号硅油混合使用，3号硅油占硅油混合物质量的50％-70％。
本发明使用的硫磷氮钼抗氧减摩剂P1001为太平洋联合石化有限公司生产。
本发明实验过程部分数据如下：
一、酯类油、硅油低温粘度的测定
首先测定了酯类油癸二酸二异辛酯以及硅油在-40℃时的低温运动粘度。其运动粘度值列于表1。
由表1中所列出的基础油的低温运动粘度值可以看出：在-40℃时，4号硅油的运动粘度最小(464mm2/s)，说明其低温流动性较好；3号硅油的运动粘度较大(3443mm2/s)，说明在-40℃时3号硅油的流动性较差；癸二酸二异辛酯的运动粘度在3号硅油与4号硅油之间，说明在-40℃时，癸二酸二异辛酯的流动性介于3号硅油与4号硅油之间。
表1酯类油与硅油在-40℃时的低温运动粘度
二、酯类油与硅油混合油样低温粘度的测定
首先测定了由癸二酸二异辛酯分别与3号硅油、4号硅油按不同质量比进行混合后所得混合油样在-40℃时的运动粘度，并由试验数据做出了油样的运动粘度与油样组成的关系图，如附图1、附图2。
图1给出了癸二酸二异辛酯与3号硅油按不同质量比进行混合，所得到的混合油样在-40℃时的运动粘度与组成的关系图。从图1中可以看出，当癸二酸二异辛酯与3号硅油的混合油样中3号硅油的含量小于70％时，油样在-40℃时的运动粘度并不是在粘度相对较大的3号硅油的运动粘度值与粘度相对较小的癸二酸二异辛酯的运动粘度值之间，而是混合油样的运动粘度比原料油中粘度值较小的癸二酸二异辛酯的粘度值还要小，这就说明癸二酸二异辛酯与3号硅油混合后，当3号硅油的质量百分含量小于70％时，混合油样的低温性能得到了改善，变得比任一种原料油的低温性能更加优良。从图1中还可以看出，当混合油样中3号硅油的含量大于70％时，混合油样的运动粘度逐渐增加，其粘度值大于癸二酸二异辛酯的粘度且小于3号硅油的粘度。因此，为了调配低温性能优良的润滑油，可根据润滑油的性能指标要求，选择合适的范围。
图2给出了癸二酸二异辛酯和4号硅油混合油样在-40℃时的运动粘度与组成的关系图。由图2可以看出，当癸二酸二异辛酯与4号硅油混合油样中4号硅油的含量大于60％时，混合油样在-40℃时的运动粘度比组分中粘度值相对较小的4号硅油的还要小，这就说明癸二酸二异辛酯与4号硅油混合后，当4号硅油的含量大于60％时，油样的低温性能得到了改善，变得更加优良。另外，从图2中还可以看出，当混合油样中4号硅油的含量小于60％时，混合油样的运动粘度逐渐增加，其粘度值在癸二酸二异辛酯与4号硅油的粘度之间。因此，为了调配低温性能优良的润滑油，可根据润滑油的性能指标要求，选择合适的范围。
另外，为了考察癸二酸二异辛酯与硅油低温性能的相互影响，我们还做了一组试验，首先把3号硅油与4号硅油按1:1，7:3的质量比分别进行混合得到混合硅油，分别命名为硅油A、硅油B，然后再把硅油A、硅油B分别与癸二酸二异辛酯按不同的质量比进行混合，测定混合油样在-40℃时的运动粘度，并且根据试验数据做出了油样的运动粘度与组成的关系图，如附图3、附图4。
由附图3、附图4可以看出，当癸二酸二异辛酯与硅油A、硅油B按不同质量比进行混合后，在整个配比范围内所得到的混合油样，在-40℃时的运动粘度不仅小于癸二酸二异辛酯的运动粘度而且也小于硅油A、硅油B的运动粘度，这就说明癸二酸二异辛酯与硅油A、硅油B混合后，所得到的混合油样的低温性能得到了改善，更适合作为调配低温性能优良的润滑油基础油使用。
由以上试验结果可以看出当酯类油与硅油按不同比例进行混合时，所得到的混合油样的低温性能得到了改善，油样的低温性能变得比原料油的更加优良。出现这一现象是在酯类油与硅油进行混合的过程中，并不是两种油的机械混合，而是在两种油的混合过程中产生了相互作用，从而使得混合油样的低温性能得到了改善。
通过测定癸二酸二异辛酯、硅油(3号硅油、4号硅油、硅油A)，以及酯类油与硅油按不同质量比混合后所得油样在-40℃时的运动粘度，并对试验结果进行分析，得出以下主要结论：
酯类油(癸二酸二异辛酯)与硅油按不同质量比混合后所得油样的低温运动粘度比两种原料油的粘度值都小，油样的低温性能得到了改善，低温流动性变得更加优良，为调配具有优良低温性能的润滑油提供依据。
本发明的有益效果在于：本发明一种高低温通用型光学仪表油具有优良的高低温性能、热氧化安定性能、润滑性能，满足装备南北方、冬夏季使用要求。
针对现用4113号仪表油低温性能差等问题，新研仪表油必须有较好的高低温性能，单种基础油不能满足要求，本方案通过大量试验，筛选出适用于5μm以下间隙的精密轴承、具有优良高低温性能的基础油，即硅油和酯类油调和物，并确定了最优配比；抗氧化剂、减摩剂、防锈剂可分别为油品提供良好的热氧化安定性能、润滑性能、防锈性能，满足装备使用要求，本方案通过大量试验，筛选出与上述基础油适配的各类添加剂，并确定了最优配比。
附图说明
图1为癸二酸二异辛酯与3号硅油混合油样在-40℃时的运动粘度与组成关系图
图2为癸二酸二异辛酯与4号硅油混合油样在-40℃时的运动粘度与组成关系图
图3为癸二酸二异辛酯与硅油A混合油样在-40℃时的运动粘度与组成关系图
图4为癸二酸二异辛酯与硅油B混合油样在-40℃时的运动粘度与组成关系图
具体实施方式
实施例1
取1g 2,6-二叔丁基对甲酚，1g硫磷氮钼，4g十二烯基丁二酸加入87.6g硅油(52.4g 3号硅油和35.2g 4号硅油混合而成)中，然后加入106.4癸二酸二异辛酯，常温搅拌40分钟，使之混合均匀，制成高低温通用型光学仪表油。
实施例2
取1g 2,6-二叔丁基对甲酚，1g硫磷氮钼，4g十二烯基丁二酸，入87.6g硅油(61.3g3号硅油和26.3g 4号硅油混合而成)中，然后加入106.4癸二酸二异辛酯，搅拌40分钟，使之混合均匀，制成高低温通用型光学仪表油。
检测结果如表1所示。
表1实施例1～2仪表油性能指标检测结果
由表1可以看出：与现用4113仪表油相比，本发明制备的高低温通用型光学仪表油满足相应标准，-40℃、-50℃运动粘度较低，具有更优异的高低温性能；磨斑直径较小，具有更优异的润滑性能。总的来说，本发明制备的高低温通用型光学仪表油具有优良的高温性能、热氧化安定性能、润滑性能，满足装备南北方、冬夏季使用要求。
实施例3
取0.4gβ-萘酚，0.7g亚磷酸二正丁酯，8.5g羊毛脂加入87.6g硅油(53.2g 3号硅油和53.2g 4号硅油混合而成)中，然后加入106.4己二酸二己酯，常温搅拌40分钟，使之混合均匀，制成高低温通用型光学仪表油。
实施例4
取1.3g 2,6-二叔丁基对甲酚，0.7g硫磷氮钼，2g羊毛脂加入150g硅油(105g 3号硅油和45g 4号硅油混合而成)中，然后加入106.4壬二酸二甲酯，搅拌40分钟，使之混合均匀，制成高低温通用型光学仪表油。
Claims (3)
1.一种适用于5μm以下间隙精密轴承的高低温通用型光学仪表油，其特征在于：所述仪表油由基础油和添加剂组成；基础油由质量比为3:1-1:3的乙基硅油和癸二酸二异辛酯组成；乙基硅油由3号硅油和4号硅油组成，3号硅油占硅油混合物质量的50%-70%；添加剂包括抗氧化剂和防锈剂；
抗氧化剂由酚型抗氧剂和减摩剂按质量比0.5:1-2:1组成；酚型抗氧剂为2 ,6-二叔丁基对甲酚或β-萘酚，所述的减摩剂为硫磷氮钼、硫磷氧钼或亚磷酸二正丁酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的光学仪表油，其特征在于：抗氧化剂占基础油质量百分比为0.1-1%，防锈剂占基础油质量百分比为1-4%。
3.根据权利要求1或2所述的光学仪表油，其特征在于：所述的防锈剂为有机羧酸类防锈剂或酯类防锈剂，所述有机羧酸类防锈剂十二烯基丁二酸，所述酯类防锈剂为羊毛脂或山梨糖醇单甘油酯。
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