齿轮润滑剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及润滑油技术领域，具体涉及齿轮润滑剂及其制备方法。


背景技术：

2.目前市场上用于开放式大齿轮的齿轮润滑剂有很多种，多数是含固体填料的，使用过程中会发生油膜不足、齿面拉伤、磨损、点蚀、运行噪音等问题。一旦齿面发生拉伤，运行异响，平复齿面需要巨大费用，同时导致的停工造成巨大损失。


技术实现要素：

3.基于此，本发明有必要提供一种齿轮润滑剂。
4.本发明还提供一种齿轮润滑剂的制备方法。
5.为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种齿轮润滑剂，包括如下组分：基础油、润滑添加剂及防锈添加剂；所述的基础油为复合酯与硫化植物油蜡酯的混合物；所述润滑添加剂为硫磷氮化合物和硼酸酯的混合物。
7.上述的齿轮润滑剂，采用复合酯类基础油和特殊的润滑添加剂复配组合，复合酯能在齿轮的摩擦副之间形成厚的油膜对润滑效果很关键，含有极性基团的化合物更容易吸附在摩擦界面上形成有效的韧性油膜；硫化植物油蜡酯是优良的润滑物质，其与复合酯之间形成天然和人工润滑剂的配合，相互不排斥，更能在较低的造价下产生较优的润滑效果；硫磷氮化合物和硼酸酯单独使用并没有较高润滑性，但与复合酯配合，可以有效保护齿面，延缓齿轮的磨损，并可以在高温氧化条件下加强对齿轮的保护和修复，从而使得齿轮在使用时不会发生拉伤。
8.其中一些实施例中，所述硫磷氮化合物和硼酸酯以1：1-2的质量比混合。
9.其中一些实施例中，所述硫磷氮化合物为三烷基胺类、硫代磷酸三羟基酯类、噻二唑化合物以及二硫代氨基甲酸酯化合物中的一种或几种的混合物。
10.其中一些实施例中，所述防锈添加剂为巯基噻二唑衍生物。
11.其中一些实施例中，所述抗氧剂为胺型或酚型抗氧剂。
12.其中一些实施例中，所述抗氧剂为辛基丁基二苯胺、2,6-二叔丁基对甲酚、ciba irganox酚型抗氧剂中的一种或几种的混合物。
13.其中一些实施例中，所述基础油为复合酯与硫化植物油蜡酯以1：0.8-1.5的质量比混合得到的混合物。
14.其中一些实施例中，所述齿轮润滑剂包含如下重量份的组分：润滑添加剂2％-10％、防锈添加剂1.5％-10％及基础油余量。
15.其中一些实施例中，所述齿轮润滑剂包含如下重量份的组分：润滑添加2％-10％、防锈添加剂1.5％-10％、抗氧剂0.2％-1.8％及基础油余量。
16.本发明还提供一种所述的齿轮润滑剂的制备方法，包括如下步骤：
17.将基础油置于80℃-100℃环境中加热，然后取部分基础油至调和容器中，降温至60℃-70℃；
18.在所述调和容器中加入润滑添加剂和防锈添加剂，搅拌调和0.5h-1h；
19.在所述调和容器中加入剩余的基础油，于70℃-80℃调和2h-4h。
20.其中一些实施例中，所述基础油置于80℃-100℃环境中的加热时间为0.1-1h。
具体实施方式
21.为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
23.一种齿轮润滑剂，包括如下组分：基础油、润滑添加剂及防锈添加剂，基础油为复合酯与硫化植物油蜡酯的混合物，润滑添加剂为硫磷氮化合物和硼酸酯的混合物。
24.其中，复合酯是由二元酸和二元醇酯化成长链分子，再将端基的醇或者酸酯化，最终得到含有羰基氧和醇基氧等多种形态氧原子高粘度的产品，在润滑过程中，能在摩擦副之间形成厚的油膜，对润滑效果很关键，含有极性基团的化合物更容易吸附在摩擦界面上形成有效的韧性油膜；硫化植物油蜡酯是天然蜡酯制备的硫化产物，是优良的润滑物质，其与复合酯之间形成天然和人工润滑剂的配合，相互不排斥，更能在较低的造价下产生较优的润滑效果；硫磷氮化合物为三烷基胺类、硫代磷酸三羟基酯类、噻二唑化合物或二硫代氨基甲酸酯化合物中的一种或两种以上的混合物，这些化合物与复合酯配合，可以有效保护齿面，延缓齿轮的磨损，硼酸酯可以保证在高温氧化条件下对齿轮的保护和修复，从而使得齿轮在使用时不会发生拉伤。
25.一实施例中，硫磷氮化合物和硼酸酯以1：1-2的质量比混合。采用该比例可以配合复合酯基础油，达到较优的润滑效果。
26.其中，硫磷氮化合物为三烷基胺类、硫代磷酸三羟基酯类、噻二唑化合物以及二硫代氨基甲酸酯化合物中的一种或几种的混合物。
27.防锈添加剂为巯基噻二唑衍生物。巯基噻二唑衍生物为1,3,4-巯基噻二唑二聚体衍生物，它能够在润滑部件表面形成巯基噻二唑保护涂层，达到防腐防锈的作用。
28.进一步地，上述的齿轮润滑剂，还包括抗氧剂。
29.抗氧剂为胺型抗氧剂和酚型抗氧剂的混合物。胺型抗氧剂是一种性能优越的高温抗氧剂,具有热安定性好、在高温条件下的抗氧化性能突出、油溶性好的特点，与酚型抗氧剂配伍使用，结合复合酯，可以发挥较优的抗高温氧化性。
30.一实施例中，胺型抗氧剂为酮胺类三甲基二氢喹啉低聚物；酚型抗氧剂为高分子量酚酯。这两种抗氧剂配伍性能好且抗高温氧化性能好。
31.一实施例中，基础油为复合酯与硫化植物油蜡酯以1：0.8-1.5的质量比混合得到的混合物。
32.一实施例中，上述的齿轮润滑剂还包括分散剂，该分散剂含下式的单元：((qtt)
vjj)u其中q是选自烃基羧酸和烃基苯酚的一个分子的基团，t是酰基，酰氧基，氧亚烷基，亚芳基或亚氨基且j是下式的缩合多胺基：其中r分别为氢或烃基，r1是氢，烷基或nh2r
″
(nr
″
)y-其中y是1-6且r
″
是c1-c10亚烷基，y代表s，n或o；x是至少一个碳子的亚烷基；a是烃基；z是c1-c10亚烷基，c1-c10氧亚烷基或至少含一个氮原子的杂环，u是大于1的整数，n是0或1，q是1和m是2或3。该分散剂配合上述的基础油和添加剂，能使得润滑剂均匀均一、热稳定性好。
33.一实施例中，该齿轮润滑剂包含如下重量份的组分：润滑添加剂2％-10％、防锈添加剂1.5％-10％及基础油余量。
34.再进一步地，该齿轮润滑剂包含如下重量份的组分：润滑添加2％-10％、防锈添加剂1.5％-10％、抗氧剂0.2％-1.8％及基础油余量。
35.再进一步地，该齿轮润滑剂包含如下重量份的组分：润滑添加2％-10％、防锈添加剂1.5％-10％、抗氧剂0.2％-1.8％、分散剂0.5％-1％及基础油余量。该分散剂为上述特定的分散剂。
36.本发明还提供一种所述的齿轮润滑剂的制备方法，包括如下步骤：
37.将基础油置于80℃-100℃环境中加热，然后取部分基础油至调和容器中，降温至60℃-70℃；
38.在所述调和容器中加入润滑添加剂和防锈添加剂，搅拌调和0.5h-1h；
39.在所述调和容器中加入剩余的基础油，于70℃-80℃调和2h-4h。
40.以下将通过几个实施例来进一步说明本发明的实施方式。
41.实施例一
42.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
43.实施例二
44.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯49％、硫化植物油蜡酯39％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺0.4％、2,6-二叔丁基对甲酚0.6％。
45.实施例三
46.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯35.2％、硫化植物油蜡酯52.8％、硫磷氮化合物2％、硼酸酯4％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
47.实施例四
48.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48.3％、硫磷氮化合物5％、硼酸酯5％、巯基噻二唑衍生物1.5％、辛基丁基二苯胺0.2％。
49.实施例五
50.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯47％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物4.2％、辛基丁基二苯胺1.8％、分散剂1％。
51.实施例六
52.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油
蜡酯48％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺0.5％、分散剂0.5％。
53.实施例七
54.本实施例所述的齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺0.2％、分散剂0.8％。
55.对比例一
56.该对比例提供一种齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯88％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
57.对比例二
58.该对比例提供一种齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：硫化植物油蜡酯88％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
59.对比例三
60.该对比例提供一种齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48％、硫磷氮化合物6％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
61.对比例四
62.该对比例提供一种齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48％、硼酸酯6％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺1％。
63.对比例五
64.该对比例提供一种齿轮润滑剂，由如下重量份的组分组成：复合酯40％、硫化植物油蜡酯48％、硫磷氮化合物3％、硼酸酯3％、巯基噻二唑衍生物5％、辛基丁基二苯胺0.5％、分散剂0.5％。该分散剂含下式的单元：((qtt)vjj)u其中q是选自烃基羧酸和烃基苯酚的一个分子的基团，t是酰基，酰氧基，氧亚烷基，亚芳基或亚氨基且j是下式的缩合多胺基：其中r分别为氢或烃基，r1是氢，烷基或nh2r
″
(nr
″
)y-其中y是1-6且r
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是c1-c10亚烷基，y代表s，n或o；x是至少一个碳子的亚烷基；a是烃基；z是c1-c10亚烷基，c1-c10氧亚烷基或至少含一个氮原子的杂环，u是大于1的整数，n是0或1，q是1和m是2或3。
65.以下将对比上述实施例和对比例的齿轮润滑剂的润滑性能、防锈性能，实验方法为：
66.防锈性能：采用gb/t11143-2008标准测试。润滑性能：采用nb/sh/t0189-2017标准测试。
67.具体结果见表一。
[0068][0069]
由上表可以看出，各实施例的润滑剂防锈性能和润滑性能均较好。其中，对比例一与对比例二均只采用了一种基础油而未采用复合基础油，其润滑性能相比各实施例有下降，对比例三与对比例四采用了一种润滑添加剂而未采用复合润滑添加剂，其润滑性能相比各实施例有下降。对比例五采用了特定分散剂，润滑性能优于实施例一。
[0070]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。