全合成四季齒輪軸承油及其製備方法
2023-04-27 04:55:41
專利名稱：：全合成四季齒輪軸承油及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及齒輪軸承油，具體地說是涉及一種寬溫度範圍、高粘度指數的全合成四季齒輪軸承油及其製備方法，屬於潤滑劑
技術領域：
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背景技術：
：隨著科學技術的發展，現代生產對設備運轉的連續性要求越來越高，作為各種機械運轉設備傳動與變速大多採用的齒輪裝置對潤滑劑的要求也越來越嚴格。眾所周之，齒輪裝置所用的傳統潤滑油即齒輪油主要是以礦物油作為基礎油，與多種添加劑調配而成，如中國專利CN1727459A公開了一種新型開式齒輪油組合物，該開式齒輪油組合物中添加了粘度指數改進劑、極壓劑、抗磨劑、金屬活性劑、防鏽劑、油性劑等數種添加劑。這類齒輪油可以滿足普通的潤滑要求，但隨著現代生產設備向更高速、更長期、更清潔的方向發展，以礦物油作為基礎油的傳統齒輪油已經逐漸無法滿足這種要求，其不足之處主要體現在以下幾點首先，使用溫度範圍窄以礦物油為基礎油的潤滑油閃點較低，如上述中國專利CN1727459A公開的一種通用齒輪油組合物，其閃點僅為165°C，因此使用溫度不能很高，因為當工況溫度達到80'C以上時，溫度每升高1(TC15。C，以礦物油為基礎油的潤滑油氧化速度就增加一倍，壽命就縮短一半，所以一般推薦以礦物油為基礎油的潤滑油的短期極限最高使用溫度不超過16(TC，長期最高使用溫度不超過12(TC。另外，以礦物油為基礎油的潤滑油傾點較高，如中國專利CN1962835公開了一種新型開式齒輪油組合物，其傾點僅為-6'C，這種以礦物油為基礎油的潤滑油，在低溫時容易析出(稱為結蠟)，而影響潤滑油在低溫條件下的流動性。所以，一般精製礦物油基潤滑油最低使用溫度不會低於-20。C。其次，一般常用礦物基礎油的潤滑油黏度指數大都不超過IOO，如上述中國專利CN1727459A公開的一種通用齒輪油組合物，其黏度指數僅為90，這麼低黏度指數的齒輪油在使用時要因季節溫度的變化而更換不同黏度的齒輪油，給使用帶來極大不便。最後，傳統的齒輪油大都用多種添加劑與多種礦物油進行調配，生產工藝繁雜，如中國專利CN1277911C公開了一種齒輪潤滑油，在其配方中所加入的添加劑多達11種之多，其生產過程分為制A液、制B液及調和等眾多繁雜過程。另外，礦物基礎油是從原油中提取的，其成分雜質較多，並且這些雜質會降低油品的性能，也較易產生油泥、積碳，因此潤滑性能不可避免地受到礦物基礎油性能的制約。因此，為了提高齒輪油的油品性能，滿足現代齒輪機械的工業要求，開發新型、高性能的齒輪油是當務之急。
發明內容本發明的目的是提供一種全合成四季齒輪軸承油及其製備方法，其克服了上述傳統齒輪油的不足，極大地改善了傳統齒輪油的綜合性能，同時其生產工藝也極為簡單。為實現上述目的，一種全合成四季齒輪軸承油，以合成油作為基礎油，加入添加劑後調配而成，其特徵在於，選擇的基礎油是公知的酯類油或合成烴類油或酯類油與合成烴類4油混合物三者之一，要求其IO(TC運動粘度為3mm7s100mm7s或4(TC運動粘度為10mm7s2000mm7s滿足其中之一，閃點大於20(TC，傾點小於-35。C，粘度指數大於130;選擇的添加劑是高性能複合劑，為公知的齒輪油複合添加劑或風力透油添加劑或工業潤滑油摩擦改進劑、通用齒輪油複合劑或多功能齒輪油添加劑其中之一，要求其10(TC運動粘度為10mm7s40mra7s，閃點不小於90。C。本發明的一種全合成四季齒輪軸承油，包括如下組分和含量，其中，含量以重量百分數計高性能複合劑1.0%5.0%基礎油餘量所述的高性能複合劑是指aftonHiTEC317工業齒輪油複合添加劑，其含量為1.0%5.0%，優選1.5%3.0%。所述的基礎油可以是酯類油、合成烴類油或其混合物，其IOO'C運動粘度為3mm7s100mm7s或40。C運動粘度為10tnm7s2000mm7s，閃點大於200。C，傾點小於-35。C，粘度指數大於130。所述的酯類基礎油為羥基羧酸多元醇酯、脂肪族單羧酸和脂肪族多元羧酸。所述的羥基羧酸多元醇酯為一種羥基羧酸亞垸基二醇酯，具有下式的化合物HOCH2C(CH3)2COOCH2C(CH3)2CH20H，可以是(1)一種單、二或聚酯化合物，它是通過由下式表示的一種羥基羧酸，HO—Rl—COOH，其中Rl為d—C7直鏈或支鏈亞烷基，與選自下列這組物質的一種多羥基化合物的酯化反應所得到的，這組物質包括新戊二醇，2，2—二乙基一1，3—丙二醇，2—丁基一2—乙基一1，3—丙二醇，三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，二三羥甲基丙垸，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇，丙二醇，二丙二醇，聚丙二醇，2—乙基一1，3—己二醇，丙三醇，二丙三醇，聚丙三醇，1，2，4一丁三醇，1,2，6—己三醇，山梨糖醇和甘露糖醇；或(2)由如下式表示的羥基烷基醛自縮合得到的單酯化合物，H0—R2—CH0，其中R2為C,一C4直鏈或支鏈亞垸基。所述的羥基羧酸多元醇酯是單、二或聚酯化合物，該化合物為一種羥基羧酸和一種多羥基化合物的酯化產物，羥基羧酸選自H0_C(CH3)2—C00H和HO—CH2_C(CH3)2—C00H，多羥基化合物選自三羥甲基丙垸，新戊二醇和季戊四醇。所述的羥基羧酸多元醇酯是H0—CH2_C(CH3)2—C00H自縮合所得的單酯化合物。所述的脂肪族單羧酸是由下式表示的一種化合物R3—C00H，其中R3—為CH廣，CH:「(CH2)「，CH廣(CH2)5—，CH3—(CH2)6—，CH3一(CH》7-，CH3—CH2—C(CH:,)2—，CH3-(CH2)「CH(C2H5)—或CH3—C(CH》2—CH2—CH(CH3)_CH2_。所述的脂肪族多元羧酸是草酸或由下式表示的一種二羧酸H00C—R4—C00H，其中R4為d—Cs直鏈或支鏈亞烷基，可以是為琥珀酸或己二酸。所述的合成烴類基礎油可以是聚-a烯烴、重烷基苯、聚丁烯或其混合物，優選聚-a烯烴。所述的聚-a烯烴由下述(i)(vi)規定的聚合物組成(i)所述的聚合物含有90100摩爾％的由從820個碳原子的聚-a烯烴中選出的至少一種單體衍生出來的化合物，並且含有010摩爾％的由乙烯衍生出來的化合物；(ii)10(TC下運動粘度處於3500rnrn2/s範圍內；(iii)利用凝膠滲透色譜法測定的數均分子量Mn處於50015，000範圍內；(iv)滿足下記式(I)和式(II):A《24.OXExp(-0.0239XK)…(I)B《0.0775XK…(1I)式中，A表示用凝膠滲透色譜法測定的分子量為1000以下的聚合物的含量，B表示分子量處於20，000以上的聚合物的含量，K表示10(TC下的運動粘度，所述含量的單位為%，所述運動粘度的單位為匪Vs;(v)分子量分布Mw/Mn處於1.11.8範圍內；(vi)分子一末端的不飽和基團含量處於0.00110%範圍內。所述的聚-a烯烴聚合物滿足下式(III):00.3178XK+140…(in)式中，C表示利用JISK2283的方法測定的粘度指數，其中K表示IOO'C下的運動粘度，所述運動粘度的單位為mra2/s。由酯類油、合成烴類油或其混合物配製成的基礎油粘度等級為IS032、IS046、IS068、ISOIOO、IS0150、IS0220、IS0320、IS0460。本發明提供的齒輪油是按以下方法製備的根據齒輪油的粘度等級，將由一種或幾種所述組分的合成油按所需比例加入到帶攪拌器的調和釜中，在3(TC6(TC下攪拌0.5h1.5h,調配成齒輪油的基礎油；在此基礎油中加入一定比例的複合添加劑，在3(TC60'C下攪拌lh3h，得到本發明的齒輪潤滑油。與現有的工業齒輪油相比，本發明提供的齒輪油具有以下明顯的積極效果1.使用溫度範圍寬本發明提供的齒輪油閃點在220'C以上，傾點在-35'C以下，所以其溫度範圍很寬。2.極高的粘度指數，本發明提供的齒輪油黏度指數大於130，因此在使避免了因季節溫度的變化而更換不同黏度的齒輪油的必要，使用很是方便。3.本發明的齒輪油僅採用一種複合添加劑與合成基礎按一定比例調配而成，生產方便、工藝簡單。4.本發明的齒輪油具有優良的耐極壓性、抗磨性、熱安定性、防鏽性、抗腐蝕性和抗乳化性等綜合性能。5本發明的齒輪油具有優秀的品質，可用於鋼鐵、冶金、石化、煤礦、礦山、水泥等行業齒輪傳動裝置的潤滑，同時還可用於用潤滑油進行潤滑的軸承的潤滑。具體實施例方式下面通過具體實例進一步說明本發明的特點。實例1在帶攪拌器的調和釜中加入490克聚-a烯烴，在3(TC60。C下攪拌0.5h1.5h，然後加入10克高性能複合劑，在3(TC60'C下攪拌lh3h，得到本明的齒輪潤滑油。產品性能見表1。表1實施實例1一種全合成四季齒輪軸承油性能檢測結果tableseeoriginaldocumentpage7實例2在帶攪拌器的調和釜中加入98克雙酯、392克聚-a烯烴，在3(TC6(TC下攪拌lh1.5h，然後加入10克高性能複合劑，在3(TC60。C下攪拌lh3h，得到本明的齒輪潤滑油。產品性能見表2。表2實施實例2—種全合成四季齒輪軸承油性能檢測結果tableseeoriginaldocumentpage7實例3在帶攪拌器的調和釜中加入74克雙酯、418克聚-ct烯烴，在3(TC60。C下攪拌lh1.5h,然後加入8克高性能複合劑，在3(TC6(TC下攪拌lh3h，得到本明的齒輪潤滑油。產品性能見表3。表3實施實例3—種全合成四季齒輪軸承油性能檢測結果tableseeoriginaldocumentpage8實例4在帶攪拌器的調和釜中加入490克聚-a烯烴，在30。C6(TC下攪拌lh1.5h，然後加入12克高性能複合劑，在3(TC6(TC下攪拌lh3h，.得到本明的齒輪潤滑油。產品性能見表3。表4實施實例3—種全合成四季齒輪軸承油性能檢測結果tableseeoriginaldocumentpage8通過上述具體實例可以看出使用該發明所得到的齒輪油具有很高的閃點和粘度、傾點低、抗泡性能和抗乳化性能良好，抗極壓性能優越；同時還可以看出用雙酯與聚-a烯烴作基礎油得到的齒輪油性能要優於僅用聚-a烯烴作基礎油得到的齒輪油，這是由於所用的高性能複合劑加入到合成油中時加入部分酯類基礎油可改善其與基礎油的溶解性和相容性。權利要求1、一種全合成四季齒輪軸承油，以合成油作為基礎油，加入添加劑後調配而成，其特徵在於，選擇的基礎油是公知的酯類油或合成烴類油或酯類油與合成烴類油混合物三者之一，要求其100℃運動粘度為3mm2/s～100mm2/s或40℃運動粘度為10mm2/s～2000mm2/s滿足其中之一，閃點大於200℃，傾點小於-35℃，粘度指數大於130；選擇的添加劑是高性能複合劑，為公知的齒輪油複合添加劑或風力透平油添加劑或工業潤滑油摩擦改進劑、通用齒輪油複合劑或多功能齒輪油添加劑其中之一，要求其100℃運動粘度為10mm2/s～40mm2/s，閃點不小於90℃；基礎油與添加劑調配比例是高性能複合劑1.0％～5.0％重量百分比，其餘為基礎油。2、根據權利要求1所述全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的高性能複合劑優選aftonHiTEC317工業齒輪油複合添加劑，其含量為1.0%5.0%，優選1.5%3.0%。3、根據權利要求1或2所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的酯類基礎油可以是雙酯、多元酯、復酯或其混合物，如羥基羧酸多元醇酯、脂肪族單羧酸和脂肪族多元羧酸。4、根據權利要求3所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的羥基羧酸多元醇酯為一種羥基羧酸亞烷基二醇酯，具有下式的化合物H0CH2C(CH3)2C00CH2C(CH3)2CH20H，羥基羧酸多元醇酯可以是單酯、二酯或聚酯化合物，該化合物為一種羥基羧酸和一種多羥基化合物的酯化產物，羥基羧酸選自H0-C(CH3)2—C00H和H0—CH2—C(CH3)2—C00H，多羥基化合物選自三羥甲基丙垸，新戊二醇和季戊四醇；羥基羧酸多元醇酯是HO—CH2—C(CH:1)2_COOH自縮合所得的單酯化合物，如(1)一種單酯、二酯或聚酯化合物，它是通過由下式表示的一種羥基羧酸，H0—R1—COOH，其中R1為C,一C7直鏈或支鏈亞烷基，與選自下列這組物質的一種多羥基化合物的酯化反應所得到的，這組物質包括新戊二醇，2，2—二乙基一1，3—丙二醇，2—丁基一2—乙基一1，3—丙二醇，三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，二三羥甲基丙垸，季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇，丙二醇，二丙二醇，聚丙二醇，2—乙基一1，3—己二醇，丙三醇，二丙三醇，聚丙三醇，1，2，4一丁三醇，1，2，6—己三醇，山梨糖醇和甘露糖醇；或(2)由如下式表示的羥基烷基醛自縮合得到的單酯化合物，H0—R2—CH0，其中R2為d—G直鏈或支鏈亞烷基。5、根據權利要求3所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的脂肪族單羧酸是由下式表示的一種化合物R3—C00H，其中R3為d—C,直鏈或支鏈的烷基，如R3—C00H，其中R3—為CH3—，CH:「(CH2)「，CH3—(CH2)5—，CH3—(CH2)6—，CH「(CH2)7—，CH3—CH2_C(CH3)2—，CH3—(CH2)3—CH(C2H5)—或CH3—C(CH3)2—CH2—CH(CH3)—CH2—。6、根據權利要求3所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的脂肪族多元羧酸是草酸或由下式表示的一種二羧酸H00C—R4—C00H，其中R4為d—Cs直鏈或支鏈亞烷基。7、根據權利要求1或2所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的合成烴類基礎油可以是聚-a烯烴、重垸基苯、聚丁烯或其混合物，優選聚-a烯烴。8、根據權利要求7所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的聚-a烯烴由下述(i)(vi)規定的聚合物組成(i)所述的聚合物含有90100摩爾X的由從820個碳原子的聚-a烯烴中選出的至少一種單體衍生出來的化合物，並且含有010摩爾％的由乙烯衍生出來的化合物；(ii)100'C下運動粘度處於3500ram2/s範圍內；(iii)利用凝膠滲透色譜法測定的數均分子量Mn處於50015，OOO範圍內；(iv)滿足A《24.OXExp(-0.0239XK)禾口B《0.0775XK;式中，A表示用凝膠滲透色譜法測定的分子量為1000以下的聚合物的含量，B表示分子量處於20，000以上的聚合物的含量，K表示100。C下的運動粘度，所述含量的單位為%，所述運動粘度的單位為mmVs;(v)分子量分布Mw/Mn處於1.11.8範圍內；(vi)分子一末端的不飽和基團含量處於O.00110%範圍內。9、根據權利要求8所述的全合成四季齒輪軸承油，其特徵在於，所述的聚-a烯烴聚合物滿足下式C》0.3178XK+140;式中，C表示利用JISK2283的方法測定的粘度指數，其中K表示IO(TC下的運動粘度，所述運動粘度的單位為醒2/s。10、根據權利要求l所述的全合成四季齒輪軸承油的製備方法，其特徵在於，根據齒輪油的粘度等級，將由一種或幾種所述組分的合成油按所需比例加入到帶攪拌器的調和釜中，在3(TC6(TC下攪拌0.5h1.5h，調配成齒輪油的基礎油；在此基礎油中加入一定比例的高性能複合劑，在3(TC6(TC下攪拌lh3h，得到本發明的齒輪潤滑油。全文摘要一種全合成四季齒輪軸承油及其製備方法，以合成油作為基礎油，加入添加劑後調配而成，選擇的基礎油是酯類油或合成烴類油或酯類油與合成烴類油混合物三者之一，選擇的添加劑是高性能複合劑，為齒輪油複合添加劑或風力透平油添加劑或工業潤滑油摩擦改進劑、通用齒輪油複合劑或多功能齒輪油添加劑其中之一，基礎油與添加劑調配比例是高性能複合劑1.0％～5.0％重量百分比，其餘為基礎油。根據齒輪油的粘度等級，將由一種或幾種所述組分的合成油按所需比例加入到帶攪拌器的調和釜中，在30℃～60℃下攪拌0.5h～1.5h，調配成齒輪油的基礎油；在此基礎油中加入一定比例的高性能複合劑，在30℃～60℃下攪拌1h～3h，得到本發明的齒輪潤滑油。文檔編號C10M169/00GK101531947SQ20091003075公開日2009年9月16日申請日期2009年4月13日優先權日2009年4月13日發明者趙晶瑋申請人:精銳化學(上海)有限公司