一种齿轮润滑脂及其制备方法和应用与流程

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1.本发明属于润滑材料领域，具体涉及一种齿轮润滑脂及其制备方法和应用，尤其涉及一种低温性能好的齿轮润滑脂及其制备方法和应用。

背景技术：

2.随着电动汽车行业的迅速发展，电动汽车启动电机齿轮润滑脂的使用量随着电动汽车保有量的增长而增加。但是启动电机齿轮专用的润滑脂很少，市场上所使用的启动电机齿轮润滑脂大多属于通用型产品。这些产品具有一定的降噪抗磨性能、低温性能和粘附能力。由于锂电池本身的耐低温性能不好，所以启动电机齿轮润滑脂只需具备一定的低温性能即可，而最主要的是抗磨性能。想要实现较好的抗磨性能，必须使润滑脂具有将强的粘附能力。面对启动电机制造商的迫切需求，研发出粘附性能更为优异的启动电机齿轮润滑脂，对于减少能耗、降低成本有着重要的意义。
3113403123a公开了一种开式齿轮润滑脂及其制备方法，由包括基础油、稠化剂和结构助剂的原料制备得到，所述稠化剂包括有机膨润土，所述结构助剂包括气相二氧化硅，所述原料中，有机膨润土和气相二氧化硅的质量比为(2-5):1。该开式齿轮润滑脂的生产便捷、易于操作、生产效率高，避免了生产过程中挥发性有机助剂对环境的污染，同时提高了生产的安全性。该开式齿轮润滑脂具有良好的极压抗磨性、低温流动性、粘附性和防锈性能，综合性能优异。
4103805325a公开了一种齿轮润滑脂配方，包含以下组分及重量含量百分比：矿物油15％-55％，合成油15％-50％，稠化剂2％-5％，抗氧剂0.2％-0.8％，固体添加剂5％-20％，防锈剂1％-5％，抗磨极压剂5％-15％；采用该发明所提供的齿轮润滑脂配方，减少了齿轮在传动过程中的摩擦，避免了外界污染介质进入齿轮啮合面，降低了齿轮被腐蚀的程度，在延长齿轮寿命的同时，提高了低温性能以及流动性，对环境的污染也大大降低。
5.由于目前对于启动电机齿轮润滑脂的性能要求更为严格，因此，如何提供一种低温性能好、粘附能力强的启动电机齿轮润滑脂，成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种齿轮润滑脂及其制备方法和应用，尤其提供一种低温性能好的齿轮润滑脂及其制备方法和应用。本发明提供的齿轮润滑脂抗磨性能好，粘附性能好，低温性能好，稳定性好，分油小，能够有效减少尼龙齿轮和金属齿轮之间的摩擦。
7.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供了一种齿轮润滑脂，所述润滑脂以重量份数计包括基础油60-80份、稠化剂1-8份、抗氧剂1-3份、防锈剂0.1-2份、增粘剂3-20份和固体抗磨剂5-20份。
9.所述基础油包括精制加氢油和/或合成烃类油。
10.其中基础油的份数可以是60份、65份、70份、75份或80份等，稠化剂的份数可以是1
份、2份、3份、4份、5份、6份、7份或8份等，抗氧剂的份数可以是1份、1.5份、2份、2.5份或3份等，防锈剂的份数可以是0.1份、0.5份、1份、1.5份或2份等，增粘剂的份数可以是3份、5份、7份、9份、11份、13份、15份、17份或20份等，固体抗磨剂的份数可以是5份、7份、9份、11份、13份、15份、17份或20份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11.上述润滑脂通过采用增粘剂和固体抗磨剂二者复配，协同作用，显著提高了产品的粘附性能，保证了摩擦副附近润滑脂参与设备润滑的程度更高，降低了摩擦副之间的冲击，减少了磨损，延长了设备的使用寿命；各组分配合共同作用，显著减少了产品的分油现象，提高了产品的稳定性。
12.优选地，所述精制加氢油包括精制加氢ii类油和/或精制加氢iii类油。
13.优选地，所述精制加氢油包括120bs基础油、150bs基础油或费托合成基础油中任意一种或至少两种的组合，例如120bs基础油和150bs基础油的组合、150bs基础油和费托合成基础油的组合或120bs基础油和费托合成基础油等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
14.优选地，所述合成烃类油包括聚α烯烃基础油(pao)。
15.优选地，所述稠化剂包括十八伯胺、环己胺和二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
16.优选地，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。
17.优选地，所述胺类抗氧剂包括辛基丁基二苯胺、4,4'-二辛基二苯胺或对对二辛基二苯胺中任意一种或至少两种的组合，例如辛基丁基二苯胺和4,4'-二辛基二苯胺的组合、4,4'-二辛基二苯胺和对对二辛基二苯胺的组合或辛基丁基二苯胺和对对二辛基二苯胺的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
18.优选地，所述酚类抗氧剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚。
19.优选地，所述防锈剂包括中碱值合成磺酸钙、磺酸钡或癸二酸钠中任意一种或至少两种的组合，例如中碱值合成磺酸钙和磺酸钡的组合、磺酸钡和癸二酸钠的组合或癸二酸钠和中碱值合成磺酸钙的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
20.优选地，所述增粘剂包括聚异丁烯、乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯或氢化苯乙烯中任意一种或至少两种的组合，例如聚异丁烯和乙丙共聚物的组合、乙丙共聚物和氢化苯乙烯的组合或聚甲基丙烯酸酯和聚异丁烯的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选聚异丁烯和氢化苯乙烯的组合。
21.上述特定增粘剂能够提高产品的粘附性能，又能够在粘附性能和低温性能之间做出有效平衡，同时在优选范围内增粘剂的效果进一步提高。
22.优选地，所述固体抗磨剂包括聚四氟乙烯、聚乙烯蜡或三聚氰胺氰酸盐中任意一种或至少两种的组合，例如聚四氟乙烯和聚乙烯蜡的组合、聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐的组合或聚乙烯蜡和三聚氰胺氰酸盐的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐的组合。
23.上述特定固体抗磨剂能够使齿轮接触区的抗冲击载荷增加，提高了极压性能和抗磨性能；并且采用聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐两者复配，协同作用，能够更进一步提高产品的抗磨效果。
24.第二方面，本发明提供了如上所述的齿轮润滑脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
25.将稠化剂与基础油混合混合反应，接着加入增粘剂混合保温，之后加入抗氧剂、防锈剂和固体抗磨剂混合研磨，得到所述润滑脂。
26.第三方面，本发明还提供了如上所述的齿轮润滑脂在制备启动电机齿轮润滑脂中的应用。
27.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
28.本发明提供了一种齿轮润滑脂，通过采用增粘剂和固体抗磨剂二者复配，协同作用，显著提高了产品的粘附性能，保证了摩擦副附近润滑脂参与设备润滑的程度更高，降低了摩擦副之间的冲击，减少了磨损，延长了设备的使用寿命；各组分配合共同作用，显著减少了产品的分油现象，提高了产品的稳定性；采用特定增粘剂能够提高产品的粘附性能，又能够在粘附性能和低温性能之间做出有效平衡，同时在优选范围内增粘剂的效果进一步提高；采用特定固体抗磨剂能够使齿轮接触区的抗冲击载荷增加，提高了极压性能和抗磨性能；并且采用聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐两者复配，协同作用，能够更进一步提高产品的抗磨效果。
具体实施方式
29.为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
30.以下实施例中，精制加氢ii类油购自于新疆克拉玛依炼厂，型号为150bs；
31.合成烃类油购自于美孚公司，型号为pao 40；
32.中碱值合成磺酸钙购自于雅富顿公司，型号为614drum；
33.聚异丁烯购自于锦州精联润滑油添加剂公司，型号为jinex 6240；
34.氢化苯乙烯购自于众力科技公司，型号为w8533；
35.乙丙共聚物购自于路博润公司，型号为lz7065c；
36.聚甲基丙烯酸酯购自于赢创公司，型号为8-450；
37.聚四氟乙烯微粉购自于三拓化学，型号为st 485；
38.三聚氰胺氰酸盐购自于杭州捷尔思阻燃化工有限公司，型号为mc 10；
39.聚乙烯蜡购自于三拓化学，型号为st 565。
40.实施例1
41.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，原料组成(以重量份数计)如下：
42.精制加氢ii类油35份、合成烃类油35份、十八伯胺2.35份、环己胺1份、mdi 3.35份、胺类抗氧剂basfl57(购自于巴斯夫)1份、酚类抗氧剂basfl135(购自于巴斯夫)1份、中碱值合成磺酸钙1份、聚异丁烯10.3份、氢化苯乙烯5.2份、聚四氟乙烯微粉5份、三聚氰胺氰酸盐5份。
43.制备方法如下：
44.在反应釜中加入部分精制加氢ii类油和合成烃类油，并加入mdi升温至70℃；在融化罐中加入剩余精制加氢ii类油、合成烃类油、十八伯胺和环己胺，升温至70℃，之后将混合物投入反应釜中反应70min；接着将反应釜升温至120℃，加入聚异丁烯、氢化苯乙烯，接
枝升温至180℃保温40min；之后降温至80℃，加入剩余原料搅拌，出釜研磨，得到所述润滑脂。
45.实施例2
46.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，原料组成(以重量份数计)如下：
47.精制加氢ii类油30份、合成烃类油30份、十八伯胺2.35份、环己胺1份、mdi 3.35份、胺类抗氧剂basfl57(购自于巴斯夫)0.5份、酚类抗氧剂basfl135(购自于巴斯夫)0.5份、中碱值合成磺酸钙0.1、聚异丁烯1份、氢化苯乙烯2份、聚四氟乙烯微粉2.5份、三聚氰胺氰酸盐2.5份。
48.制备方法参考实施例1。
49.实施例3
50.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，原料组成(以重量份数计)如下：
51.精制加氢ii类油40份、合成烃类油40份、十八伯胺1.18份、环己胺0.5份、mdi 2.68份、胺类抗氧剂basfl57(购自于巴斯夫)1份、酚类抗氧剂basfl135(购自于巴斯夫)1份、中碱值合成磺酸钙2份、聚异丁烯10份、氢化苯乙烯10份、聚四氟乙烯微粉10份、三聚氰胺氰酸盐10份。
52.制备方法参考实施例1。
53.实施例4
54.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将聚异丁烯替换成等量的乙丙共聚物外，其余与实施例1一致。
55.制备方法参考实施例1。
56.实施例5
57.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将氢化苯乙烯替换成等量的聚甲基丙烯酸酯外，其余与实施例1一致。
58.制备方法参考实施例1。
59.实施例6
60.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将氢化苯乙烯替换成等量的聚异丁烯外，其余与实施例1一致。
61.制备方法参考实施例1。
62.实施例7
63.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将聚四氟乙烯微粉替换成等量的三聚氰胺氰酸盐外，其余与实施例1一致。
64.制备方法参考实施例1。
65.实施例8
66.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将三聚氰胺氰酸盐替换成等量的聚四氟乙烯微粉外，其余与实施例1一致。
67.制备方法参考实施例1。
68.实施例9
69.本实施例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除将聚四氟乙烯微粉替换成等量的聚乙
烯蜡外，其余与实施例1一致。
70.制备方法参考实施例1。
71.对比例1
72.本对比例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除不添加聚异丁烯和氢化苯乙烯、减少部分按比例分配给聚四氟乙烯微粉和三聚氰胺氰酸盐外，其余与实施例1一致。
73.对比例2
74.本对比例提供了一种齿轮润滑脂，组成中除不添加聚四氟乙烯微粉和三聚氰胺氰酸盐、减少部分按比例分配给聚异丁烯和氢化苯乙烯外，其余与实施例1一致。
75.对比例3
76.某市售启动电机齿轮润滑脂。
77.效果测试：
78.对实施例1-9和对比例1-3提供的润滑脂进行测试，结果如下：
[0079][0080][0081]
并对实施例1和对比例1-2提供的润滑脂进行台架试验验证(进行15000次启停)，结果实施例1提供的润滑脂颜变灰，尼龙一处有较浅的磨损痕迹，而对比例1-2提供的润滑脂颜变黑，尼龙多处有磨损痕迹。
[0082]
以上结果表明本发明提供的齿轮润滑脂具有优秀的稳定性，低温性能和抗磨性能；比较实施例1和实施例4-6可以发现，本发明通过采用特定的增粘剂，在满足产品粘附性能和低温性能的基础上，能够进一步提升产品的抗磨性能；比较实施例1和实施例7-9可以发现，本发明通过采用聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐两者复配，协同作用，相比其他抗磨剂能够进一步提高产品的抗磨效果；比较实施例1和对比例1-2可以发现，本发明通过采用特定的增粘剂和固体抗磨剂复配，能够显著提高产品的抗磨效果，有效减少了磨损，提高了设备使用寿命；比较实施例1和对比例3可以发现，本发明提供的产品通过各组分的配合，相比现有产品有效提高了低温性能、抗磨效果、粘附性能和稳定性。
[0083]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的齿轮润滑脂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。
所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0084]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0085]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

技术特征：

1.一种齿轮润滑脂，其特征在于，所述齿轮润滑脂以重量份数计包括基础油60-80份、稠化剂1-8份、抗氧剂1-3份、防锈剂0.1-2份、增粘剂3-20份和固体抗磨剂5-20份；所述基础油包括精制加氢油和/或合成烃类油。2.根据权利要求1所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述精制加氢油包括精制加氢ii类油和/或精制加氢iii类油；优选地，所述精制加氢油包括120bs基础油、150bs基础油或费托合成基础油中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述合成烃类油包括聚α烯烃基础油。3.根据权利要求1或2所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述稠化剂包括十八伯胺、环己胺和二苯基甲烷二异氰酸酯。4.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂包括胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。5.根据权利要求4所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述胺类抗氧剂包括辛基丁基二苯胺、4,4'-二辛基二苯胺或对对二辛基二苯胺中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酚类抗氧剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚。6.根据权利要求1-5中任一项所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述防锈剂包括中碱值合成磺酸钙、磺酸钡或癸二酸钠中任意一种或至少两种的组合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述增粘剂包括聚异丁烯、乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯或氢化苯乙烯中任意一种或至少两种的组合，优选聚异丁烯和氢化苯乙烯的组合。8.根据权利要求1-7中任一项所述的齿轮润滑脂，其特征在于，所述固体抗磨剂包括聚四氟乙烯、聚乙烯蜡或三聚氰胺氰酸盐中任意一种或至少两种的组合，优选聚四氟乙烯和三聚氰胺氰酸盐的组合。9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的齿轮润滑脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将稠化剂与基础油混合混合反应，接着加入增粘剂混合保温，之后加入抗氧剂、防锈剂和固体抗磨剂混合研磨，得到所述润滑脂。10.一种根据权利要求1-8中任一项所述的齿轮润滑脂在制备启动电机齿轮润滑脂中的应用。

技术总结

本发明提供了一种齿轮润滑脂及其制备方法和应用，所述润滑脂以重量份数计包括基础油60-80份、稠化剂1-8份、抗氧剂1-3份、防锈剂0.1-2份、增粘剂3-20份和固体抗磨剂5-20份；所述基础油包括精制加氢油和/或合成烃类油。本发明提供的齿轮润滑脂抗磨性能好，粘附性能好，低温性能好，稳定性好，分油小，能够有效减少尼龙齿轮和金属齿轮之间的摩擦。少尼龙齿轮和金属齿轮之间的摩擦。