一种用于DHT结构变速箱的润滑油组合物及其应用的制作方法

一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物及其应用
技术领域
1.本发明涉及dht结构变速箱润滑油技术领域，具体涉及一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物及其应用。


背景技术：

2.近年来，随着石油资源的日益紧缺以及生态环境压力的不断加大，新能源汽车技术迅速发展。在新能源汽车的动力选择上，目前主要有混合动力汽车、纯电动汽车及氢燃料电池车。混合动力汽车一般是指油电混合动力汽车(hybrid electric vehicle,hev)，即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源，也有发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
3.专用混合动力变速器(dht，dedicated hybrid transmission)是混合动力汽车的重要组成部分，dht是通过集成一个或多个电动机到变速器中形成带电动机的自动变速器系统，加上发动机输入后即可实现混合动力驱动的功能。为实现其全部功能，一般形成的混合动力系统中电动机是不可缺少的组成部分，去掉电动机后变速器本身将无法正常工作。
4.为使传动装置结构紧凑，并最大限度地降低功率消耗、减轻部件磨损、冷却摩擦副，dht通常采用电机和机械传动部分“一体化”润滑的设计方案，同时还带有离合器的结构。相对于传统变速箱，dht变速箱系统中增加了电动机，需要润滑油具备优异的电化学性能、极端情况下的热保护性能、以及与漆包线等非金属材料良好的相容性等。因此，开发具有优异的电化学性能、电动机兼容性以及离合器抗磨减摩作用、用于dht结构变速箱的润滑油具有重要意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物及其应用。
6.本发明针对dht结构变速箱的结构组成特点以及各组成部件对润滑油性能的要求适用于dht结构变速箱的润滑油组合物。本发明在研发过程中发现，为满足离合器等部件对于抗磨性能的要求，需要在润滑油中添加抗磨剂、摩擦改进剂、抗氧剂等添加剂，但是性能优异的摩擦改进剂、抗氧剂等添加剂的加入虽然能够提高润滑油的润滑、减摩效果，但是往往会影响润滑油的电化学性能，导致润滑油的电阻率较低、绝缘性能较差，还极易导致对电机的非金属材料等的腐蚀性增加。本发明通过大量研发发现，通过添加金属减摩剂甲苯并三唑衍生物、苯三唑类衍生物与分散剂聚异丁烯丁二酸酐能够显著提高润滑油的电化学性能，降低对电机部件的腐蚀性。在此基础上，将甲苯并三唑衍生物、苯三唑类衍生物、聚异丁烯丁二酸酐与优异的抗磨剂、摩擦改进剂、抗氧剂等添加剂复配形成的润滑油组合物具有优异的电化学性能、电动机兼容性和离合器抗磨减摩功能。
7.具体地，本发明的技术方案如下：
8.本发明提供一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物，其包括基础油和添加剂，所述添加剂包括金属减活剂和分散剂；所述金属减活剂包括甲苯并三唑衍生物和/或苯三唑
类衍生物；所述分散剂包括聚异丁烯丁二酸酐(pibsa)。
9.dht结构变速箱的电机与变速器一体化(油冷电机)系统中增加了电机，因此润滑油需要具备优异的电化学性能，本发明发现，通过在油品中添加上述分散剂和金属减活剂的组合，润滑油组合物的极性较低，绝缘性能较好，进一步通过与其他组分的配合，油品的综合性能优异。
10.具体地，所述分散剂与所述金属减活剂以质量比为1：(2～3)的用量添加。
11.优选地，所述分散剂占所述润滑油组合物的0.02～0.5％(质量百分含量)；所述金属减活剂占所述润滑油组合物0.05～1％(质量百分含量)。
12.以上所述添加剂还包括离子液体、抗氧剂、摩擦改进剂、抗磨剂和黏度指数改进剂，其中，抗磨剂为选自二烷基二硫代磷酸酯、磷酸酯铵盐衍生物、硫代磷酸酯盐和硫代磷酸酯铵盐衍生物中的一种或多种，所述摩擦改进剂为选自单烷基长链酸性亚磷酸酯、单烷基长链酸性磷酸酯、脂肪酸多元醇酯和膨化脂肪酸多元醇酯中的一种或多种。
13.上述抗磨剂和摩擦改进剂的组合中，优选的组合方式为：抗磨剂为二烷基二硫代磷酸酯，摩擦改进剂为膨化脂肪酸多元醇酯，两者以质量比为1：(10～15)的用量添加。该组合具有优异的离合器抗磨性能，同时不会对润滑油组合物的电化学性能和对电机的兼容性产生不利影响。
14.具体地，所述润滑油组合物包括如下重量份的组分：
[0015][0016]
其中，所述离子液体为选自烷基取代咪唑钼酸盐离子液体、烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体、烷基取代六氟磷酸盐离子液体和烷基取代季膦盐类离子液体中的一种或多种。
[0017]
优选地，所述离子液体为烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体，所述润滑油组合物中，所述烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体的质量百分含量为0.2～0.8％。在以上所述的抗磨剂、摩擦改进剂等添加剂体系中添加一定量的烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体，能够使得各组分很好地配合作用，保证高效的润滑、抗磨性能以及优异的电化学性能。
[0018]
以上所述抗氧剂优选为酚型抗氧剂和胺型抗氧剂中的一种或几种。
[0019]
在不同的酚型抗氧剂和胺型抗氧剂的组合中，优选采用质量比为(2～1)：1的戊基二苯胺和2,6-二叔丁基酚的组合。上述抗氧剂能够与金属减活剂很好地配合发挥优异的抗氧化性能和热安定性能。
[0020]
以上所述黏度指数改进剂优选聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯中的一种或两种。更优
选为聚甲基丙烯酸酯。该黏度指数改进剂具有优异的剪切稳定性和低温性能。
[0021]
本发明所述的润滑油组合物中，基础油包括质量比为(8～15)：(75～90)的酯类油和矿物油。
[0022]
其中，酯类油为选自二元酸双酯和二元醇双酯中的一种或几种。矿物油为选自ⅱ、ⅲ类加氢基础油中的一种或多种。
[0023]
在二元酸双酯或二元醇双酯中，优选己二酸二正辛酯、1，6-己二醇二正辛酯、3-甲基己二酸二正辛酯、3-甲基-1，6-己二醇二正辛酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯和1,10-癸二醇二(2-乙基己基)酯中的一种或多种作为酯类油与ⅱ、ⅲ类加氢基础油复配。更优选1，10-癸二醇二(2-乙基己基)酯。
[0024]
本发明优选提供包括如下重量份的组分的润滑油组合物：
[0025][0026][0027]
本发明更优选提供由如下重量份的组分组成的润滑油组合物(总量为100份)：
[0028][0029]
本发明涉及的质量单位可为通用的质量单位，如kg，g等。
[0030]
本发明的润滑油组合物可采用常规的润滑油调和方法制备。
[0031]
本发明还提供所述润滑油组合物在制备用于dht结构变速箱的润滑油或在dht结构变速箱中的应用。
[0032]
本发明的有益效果在于：本发明提供一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物，该润滑油组合物能够满足dht结构变速箱中齿轮和轴承的润滑要求、离合器的摩擦性能要求，还能够满足电机对于润滑油的电化学性能和电机兼容性的要求。该润滑油组合物的电阻率高、绝缘性能好，具有优异的电化学性能、离合器摩擦性能、抗磨性能、低温性能、防锈防腐性能以及极端情况下的热保护性能，同时与漆包线等非金属材料的相容性良好，具有较好的电机兼容性。与传统变速箱油比较，在兼顾电化学性能、离合器摩擦性能和电机兼容性方面具有明显的优势，更适合用于dht结构变速箱，综合性能优异且成分简单、制备工艺简便。
具体实施方式
[0033]
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0034]
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例中所用的试剂均为常规市售试剂，其中api iii类加氢基础油购自于中国石化集团，1号复合抗泡剂购自于锦州圣大化学品有限公司，聚甲基丙烯酸酯为vx 0-120，戊基二苯胺为l57，2,6-二叔丁基酚为t502a，甲苯并三唑衍生物为t551，二烷基二硫代磷酸酯为t307，聚异丁烯丁二酸酐为pibsa1000，膨化脂肪酸多元醇酯为perfad 3336，烷基取代咪唑四氟硼酸盐离子液体为tb305，聚烯烃丁二酸多羟基醇酯为t157，多丁二酰亚胺为t155，1,10-癸二醇二(2-乙基己基)酯为p3970。
[0035]
实施例1
[0036]
本实施例提供一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物，其组成如下(质量百分含量，wt％)：
[0037][0038][0039]
实施例2
[0040]
本实施例提供一种用于dht结构变速箱的润滑油组合物，其组成如下(质量百分含量，wt％)：
[0041][0042]
对比例1
[0043]
本对比例提供一种润滑油组合物，其组成如下(质量百分含量，wt％)：
[0044][0045][0046]
对比例2
[0047]
本对比例提供一种润滑油组合物，其组成如下(质量百分含量，wt％)：
[0048][0049]
实验例1
[0050]
对以上实施例和对比例的润滑油组合物进行产品性能测试，测试项目和测试结果如表1所示。
[0051]
其中，电机兼容性的测试方法如下：将油品和漆包线等材料在150℃下浸泡168h，观察材料表面，测试漆包线的耐电晕等性能。
[0052]
表1润滑油组合物的产品性能测试
[0053][0054][0055]
以上测试结果表明，实施例的润滑油组合物的各项性能均显著优于对比例的润滑油组合物，其中，实施例1的润滑油组合物的电化学性能更为优异，其击穿电压达到62kv，同时电阻率也最高，达到43mohm-m，介电常数最小为2.02(介电常数愈小，表示其绝缘性愈好)，lvfa摩擦特性试验显示其在摩擦耐久性能方面具有明显的优势，同时其与电机的兼容性台架测试结果表现优异，可很好地满足dht结构变速箱的要求。
[0056]
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。