專利名稱：：齒輪潤滑油添加劑組合物的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種潤滑油添加劑組合物，尤其是一種用于齒輪傳動系統所用潤滑油的添加劑組合物，屬于潤滑油添加劑
技術領域：
。(二)
背景技術：
：齒輪潤滑油的發展主要是提高齒輪油的熱氧化穩定性及部件清凈性，減少齒輪油在使用過程中油泥及沉積物的生成，以延長齒輪油的使用壽命，減少車輛及設備維修，節約費用。提高齒輪油的熱氧化穩定性有如下幾種途徑:(l)選用深精制礦物油或合成油做齒輪油基礎油；(2)齒輪油中引入高溫抗氧劑；(3)齒輪油中引入清凈分散劑。使用途徑l、2可以適當改善齒輪油的熱氧化穩定性，但大大增加了齒輪油的生產成本，使用途徑3也可以適當改善齒輪油的熱氧化穩定性，但對齒輪油的極壓抗磨性能產生不利影響。本發明通過選用特殊結構的含磷抗磨添加劑，在不影響齒輪油極壓抗磨性能的前提下，降低齒輪油中的磷含量，以達到改善齒輪油的熱氧化穩定性、同時降低齒輪油生產成本的目的，使用本發明提供的齒輪油添加劑組合物調制的齒輪油為低磷、清潔型齒輪油。通過國內外專利查詢，未發現有相關內容的公開專利。目前，國際巿場上最具代表性的齒輪潤滑油復合添加劑是Lubrizol公司的Anglamol6085、Anglamol1045，Exxon-Mobil公司的G252、G252B,Ethyl公司的Hitec343等，但使用以上復合添加劑調制的齒輪油均不屬于低磷、清潔型齒輪油。國內最高水平的齒輪潤滑油復合添加劑是中國石油潤滑油公司研究開發中心研制、蘭州煉油化工總廠生產的LAN4202(專利號為97112343*8)、LAN4204(專利號為01130777.3)，本發明提供的齒輪潤滑添加劑組合物與LAN4202、LAN4204復合劑相比，有如下特點①加劑量更低，技術經濟性更優；②本發明提供的齒輪油復合劑為低磷型的齒輪油復合添加劑；③本發明提供的齒輪油復合劑比LAN4202、LAN4204具有更好的熱氧化穩定性，用其調制的齒輪油為清潔型齒輪油。
發明內容本發明的目的是提供一種低磷、清潔型的齒輪潤滑油組合物，可適用于各種基礎油，用其以較低加劑量調制的重負荷車輛齒輪油(APIGL-5)滿足GB13895-92規格要求；用其調制的中、重負荷工業齒輪油滿足GB5903-95規格要求。本發明為實現上述目的，對添加劑組合物中的各添加劑組分特別是含磷組分進行精心選擇，通過選擇特殊結構的含磷抗磨添加劑以降低齒輪油中的磷含量，提高齒輪油的熱氧化穩定性及部件清凈性，提供一種低磷、清潔型的齒輪潤滑油，提髙齒輪油的使用壽命，延長換油期。本發明調配的齒輪油復合劑，產品的硫含量為35.0~40.0wt%，磷含量為0.70-1.40wt%，氮含量為0.25~1.00wt%，具有優良的熱氧化穩定性、防銹防腐性、極壓抗磨性、抗乳化性、摩擦耐久性及與基礎油間的相容性。產品以3.84.5wt。/o加劑量調制的75W/90、80W/90、85W/90、80W/140、85W/140、90、140等粘度牌號的重負荷車輛齒輪油滿足GB13895-92規格要求，車輛齒輪油硫含量為13000-20000ppm，磷含量為300-600ppm，氮含量為100-400ppm。產品以0.6~1.2wt。/o加劑量調制的100、150、220、320、460、680等粘度牌號的中、重負荷工業齒輪油滿足GB5903-95規格要求，工業齒輪油硫含量為2000-10000ppm，磷含量為40-300ppm,氮含量為10-200ppm。本發明產品為低磷、清潔型齒輪油復合劑，加劑量低，生產成本低，應用范圍廣，具有很好的經濟效益與社會效益。該復合劑組合物調配方便，性能優良，有廣闊的推廣應用前景。本發明的齒輪潤滑油添加劑組合物，它含有(A)—定量的礦物油作稀釋油；和(B)至少一種含硫的極壓添加劑；(C)至少一種含磷的抗磨添加劑；(D)至少一種防銹添加劑；(E)至少一種摩擦改進劑；(F)至少一種金屬鈍化劑。所說的稀釋油(A)為深度精制的中粘度指數(MVI)或高粘度指數(HVI，VI〉120)礦物油，所說的添加劑組合物，含1-20wt。/。的稀釋油(A);所說的(B)為硫化烯烴，或烷基多硫化物，所說的添加劑組合物含(B)組分76-95wt%;所說的(C)為硫代亞磷酸酯及其胺鹽衍生物，或硫代磷酸酯，或亞磷酸酯及其含氮衍生物，或它們任意組合的混合物，所說的添加劑組合物，含(C)組分l-15wt。/。；所說的(D)為脂肪酸酰胺，或丁二酰亞胺及其硼化物，或烯基丁二酸酯，或長鏈的脂肪胺，或磺酸鹽，或它們任意組合的混合物，所說的添加劑組合物，含(D)組分l10wt。/。；所說的(E)為硼化脂肪酸酯，或苯三唑脂肪胺鹽，或長鏈的酸性亞磷酸酯，或長鏈的脂肪醇，或長鏈的脂肪胺，或它們任意組合的混合物，所說的添加劑組合物，含(E)組分0.1-5.0wt。/。；所說的(F)為蓬二唑衍生物，或苯三唑衍生物，或它們任意組合的混合物，所說的添加劑組合物，含(F)組分O.l~5.0wt%。更進一步，本發明的齒輪潤滑油添加劑組合物中，(A)是深度精制的中粘度指數或髙粘度指數(VI>120)礦物油，所說的添加劑組合物，含(A)組分的適宜含量為3~10wt%;(B)組分較優選的是硫化異丁烯、或叔丁基多硫化物，或它們任意組合的混合物，組分(B)在添加劑組合物中的適宜含量為80~95wt%;(C)組分較優選的是硫代亞磷酸酯胺鹽，或酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合物，或它們任意組合的混合物，組分(C)在添加劑組合物中的適宜含量為2~13wt%;(D)組分較優選的是脂肪酸酰胺，或硼化丁二酰亞胺，或烯基丁二酸酯，或十八胺，或烷基苯磺酸鈣，或它們任意組合的混合物，組分(D)在添加劑組合物中的適宜含量為l~8wt%;(E)組分較優選的是硼化油酸甘油酯，或苯三唑十八胺鹽，或十二烷基酸性亞磷酸酯，或十八醇，或十八胺，或它們任意組合的混合物，組分(E)在添加劑組合物中的適宜含量為0.1~3.0wt%;(F)組分較優選的是噻二唑衍生物，或苯三唑衍生物，或它們任意組合的混合物，組分(F)在添加劑組合物中的適宜含量為0.1~3.0wt%。制法上述齒輪油添加劑組合物的制備方法是先將按比例所需要的稀釋油(A)加入帶攪拌器的搪瓷調合釜內，其次將按比例所需量的含硫極壓添加劑(B)、含磷抗磨添加劑(C)、摩擦改進劑(E)加入到調合釜中，升溫至60-70。C下攪拌2小時后，降溫至5060。C下加入防銹添加劑(D)、金屬鈍化劑(F)，506(TC下繼續攪拌2小時，至混合物均勻透明。為了篩選添加劑組分和添加劑組合物，本發明在實驗室釆用了各種試驗方法進行模擬評定。其中有烘箱氧化試驗、模擬L-33試驗、模擬L-37試驗、模擬L-42試驗。為了評價添加劑組合物加入基礎油后，是否符合GB13895-92的國家標準，進行石油產品銅片腐蝕試驗法(GB/T5096或ASTMD130)，石油產品泡沬性質測定法(GB/T12579)，抗擦傷試驗(CRCL-42或SH/T0519)，承載能力試驗(CRCL-37或SH/T0518),銹蝕試驗(ASTM-STP-512AL-33或SH/T0517)，熱氧化安定性試驗(ASTMD5704或CRCL-60-l)熱氧化安定性試驗(CRCL-60或SH/T0520)。為了評價添加劑組合物加入基礎油后，是否符合GB/T5903—95的國家標準，進行了潤滑油極壓性能測定法(四球機法，GB/T3142)，潤滑油抗磨性能測定法(四球機法，SH/謂)，石油產品銅片腐蝕試驗法(GB/T5906或ASTMD130),加抑制劑礦物油在水存在下防銹試驗法(GB/T11143或ASTMD665B)，潤滑劑抗乳化性能測定法(GB/T8022或ASTMD2711)，潤滑油極壓性能測定法(Timken試驗)(GB/T11144)，潤滑油承載能力測定法(CL一IOO)(SH/T0306或ASTMD5182)，極壓潤滑油氧化安定性測定法(SH/T0123,SH/T0024)。具體實施例方式本發明的效果通過下面的實施例進一步說明。實施例1:添加劑組合物(I)，它包括80.0wt。/。的硫化異丁烯(組分B);10wt%的三烷基二硫代磷酸酯(組分C);5wt。/。硼化丁二酰亞胺(組分D);lwt。/o硼化油酸甘油酯(組分E);lwt。/。噻二唑衍生物(組分F);3wt。/。HVI500稀釋油(組分A)。添加劑組合物(II)除組分(B)80.0wt。/。的硫化異丁烯被80wt%的叔丁基多硫化物替代外，其余均同組合物(I)，組合物(I)、(II)以4.5wt。/。加入75W/90基礎油中，其評定結果列于表2中。表l75W/90基礎油性質<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2組合物(I)、(II)性能評定結果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實驗結果表明，使用硫化異丁烯和叔丁基多硫化物，組合物的銅片腐蝕性能、極壓抗磨性能均可滿足指標要求，硫化異丁烯的防腐性能及抗磨性能優于叔丁基多硫化物，叔丁基多硫化物的極壓性能優于硫化異丁烯。實施例2:添加劑組合物(ni)，它包括85.Owty。硫化異丁烯(組分B);8wt。/。硫代亞磷酸酯胺鹽(組分C);lwrt脂肪酸酰胺(組分D);G.lwt。/。長鏈酸性亞磷酸酯(組分E);0.lwt。/。苯三唑衍生物(組分F);5.8wt。/。的MVI500稀釋油(組分A)。添加劑組合物(IV)除組分C8wty。硫代亞磷酸酯胺鹽被8wty。的酸性磷酸酯胺鹽替代外，其余均同組合物(III)。添加劑組合物(V)除組分C8wt%硫代亞磷酸酯胺鹽被8wt。/。的中性硫代磷酸酯替代外，其余均同組合物(m)。添加劑組合物(vi)除組分c8wty。硫代亞磷酸酯胺鹽被8wty。的膦酸酯胺鹽替代外，其余均同組合物(in)。添加劑組合物(vn)除組分c8wt。/。硫代亞磷酸酯胺鹽被8wty。的酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合物替代外，其余均同組合物(III)。組合物(III)、(IV)、(V)、(VI)、(VII)均以4.2wt。/。加入80W/90基礎油中，其評定結果列表4中。表380W/90基礎油性質<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4組合物(m)、(iv)、(v)、(vi)、(vn)性能評定結果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實驗結果表明，酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合物含磷抗磨劑與其它含磷抗磨劑相比具有更好的防腐性能，中性硫代磷酸酯、膦酸酯胺鹽、酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合物與其它含磷抗磨劑相比具有更好的熱氧化穩定性。實施例3:添加劑組合物(VIII)，它包括80wty。硫化異丁烯(組分B);10wt。/。硫代亞磷酸酯胺鹽(組分C)，3wty。酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合(組分C);2wty。烯基丁二酸酯(組分D);lwt。/。十八醇(組分E);lw"/。噻二唑衍生物(組分F);3wt。/。HVI500稀釋油(組分A)。添加劑組合物(VH1)以3.8wt。/。加入85W/90基礎油中、以1.2wt。/。加入100號基礎油中、以0.6wt。/。加入680號基礎油中，其評定結果列表6、7、8。表5基礎油主要性質<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表7組合物(vni)在ioo基礎油中評定結果<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表8組合物(Ml)在680基礎油中評定結果<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>實驗結果表明，添加劑組合物(VHI)以3.8wt。/。加入85W/90基礎油中調制的重負荷車輛齒輪油，不僅通過了L—42、L一37、L一33、L一60四個齒輪臺架，達到了GB13895—92(APIGL—5)規格指標，而且還通過了L—60—1臺架、CL一100齒輪機試驗，說明該組合物具有更好的熱氧化穩定性，所調制的齒輪油為低磷、清潔型齒輪油。添加劑組合物(vin)以1.2wty。加入ioo號基礎油中調制的重負荷工業齒輪油達到了GB5903—95規格要求。添加劑組合物(VIII)以0.6wt。/。加入680號基礎油中調制的中負荷工業齒輪油達到了GB5903—95規格要求。權利要求1.一種齒輪潤滑油添加劑組合物，其特征在于組合物由以下組分組成(A)深度精制的中粘度指數或高粘度指數礦物油，組合物含組分(A)1～20wt％，(B)至少一種含硫極壓添加劑，為硫化烯烴，或烷基多硫化物，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(B)76～95wt％，(C)至少一種含磷抗磨添加劑，為硫代亞磷酸酯及其胺鹽衍生物，或硫代磷酸酯，或亞磷酸酯及其含氮衍生物，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(C)1～15wt％，(D)至少一種防銹添加劑，為脂肪酸酰胺，或丁二酰亞胺及其硼化物，或烯基丁二酸酯，或長鏈的脂肪胺，或磺酸鹽，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(D)1～10wt％，(E)至少一種摩擦改進劑，為硼化脂肪酸酯，或苯三唑脂肪胺鹽，或長鏈的酸性亞磷酸酯，或長鏈的脂肪醇，或長鏈的脂肪胺，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(E)0.1～5.0wt％，(F)至少一種金屬鈍化劑，為噻二唑衍生物，或苯三唑衍生物，或它們任意組合的混合物，組合物含組分(F)0.1～5.0wt％。2.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(A)組分適宜含量為3~10wt%。3.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(B)組分為硫化異丁烯、或叔丁基多硫化物，或它們任意組合的混合物，含量為8095wt。/c)。4.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(C)組分為硫代亞磷酸酯胺鹽，或酸性亞磷酸酯含氮化合物縮合物，或它們任意組合的混合物，含量為2~13wt%。5.根據權利要求l所述的添加劑組合物，其特征在于(D)組分為脂肪酸酰胺，或硼化丁二酰亞胺，或烯基丁二酸酯，或十八胺，或烷基苯磺酸鈣，或它們任意組合的混合物，含量為l-8wtn/。。6.根據權利要求1所述的添加劑組合物，其特征在于(E)組分為硼化油酸甘油酯，或苯三唑十八胺鹽，或十二烷基酸性亞磷酸酯，或十八醇，或十八胺，或它們任意組合的混合物，含量為0.1~3.0wt%。7.根據權利要求l所述的添加劑組合物，其特征在于(F)組分為噻二唑衍生物，或苯三唑衍生物，或它們任意組合的混合物，適宜含量為0.1~3.0wt%。8.—種用權利要求l所述的添加劑組合物調制的重負荷車輛齒輪油，其特征在于該車輛齒輪油硫含量為13000-20000ppm，磷含量為300-600ppm，氮含量為100-400ppm。9.一種用權利要求l所述的添加劑組合物調制的中、重負荷工業齒輪油，其特征在于該工業齒輪油硫含量為2000-10000ppm，磷含量為40-300ppm，氮含量為10-200ppm。全文摘要本發明提供了一種齒輪潤滑油添加劑組合物，它包括(A)一定量的礦物油和(B)至少一種含硫的極壓添加劑；(C)至少一種含磷的抗磨添加劑；(D)至少一種防銹添加劑；(E)至少一種摩擦改進劑；(F)至少一種金屬鈍化劑。將上述添加劑組合物按3.8～4.5wt％加入到基礎油中，可制備達到GB13895-92(APIGL-5)規格指標的車輛齒輪油。添加劑組合物按0.6～1.2wt％加入到基礎油中，可制備達到GB5903-95規格指標的工業齒輪油。文檔編號C10M135/00GK101298576SQ20071009894公開日2008年11月5日申請日期2007年4月30日優先權日2007年4月30日發明者伏喜勝,糜莉萍申請人:中國石油天然氣股份有限公司