一种可生物降解工业齿轮油组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种润滑油组合物，具体涉及一种具有突出的可生物降解性能和极压 抗磨性能、优异的密封材料兼容性、优良的抗乳化性能和良好的氧化安定性及防腐蚀性能 的可生物降解工业齿轮油。
【背景技术】
[0002] 齿轮机构是机械传动的一种重要传动机构，其传递功率范围大，传动效率高，可传 递任意两轴之间的运动和动力。其中运动和动力的的传递是齿轮机构中每对啮合齿面的相 互作用、相对运动中完成的，其间必然产生摩擦。为避免机件直接摩擦在齿轮工作面之间形 成，需要润滑剂将工作面隔开，以保证齿轮机构的功效和延长其使用寿命。工业齿轮油就是 工业齿轮传动的一种专用润滑油。
[0003] 随着我国工业的快速发展，工业齿轮油的需求量迅速增长。传统的工业齿轮油一 般选择矿物油做基础油，矿物油中的环烷烃、石蜡、芳烃等化合物对环境有害，在使用过程 中由于泄露溅射等原因排放会严重污染陆地江河和湖泊；同时其生物降解能力差，在环境 中积聚会影响生态环境和生态平衡。因此随着国内外环保法规的日益严苛，急需一种可生 物降解的工业齿轮油，要求其具有突出的可生物降解性能和极压抗磨性能、优异的密封材 料兼容性、优良的抗乳化性能和良好的氧化安定性及防腐蚀性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可生物降解工业齿轮油组合物，所述可生物降解工业 齿轮油具有突出的可生物降解性能和极压抗磨性能、优异的密封材料兼容性、优良的抗乳 化性能和良好的氧化安定性及防腐蚀性能。
[0005] 本发明提供一种可生物降解工业齿轮油组合物，其由如下质量百分含量的组分组 成：
[0006] (a) 至少一种极压抗磨剂 0.1%~4%; (b) 至少一种抗氧剂 0.1%~1%; (c) 至少一种摩擦改进剂 0.1%~3.5%; (d) 至少一种破乳剂 0.01%~1%; (€) 至少一种防锈剂 0.01%~0.5%; (f) 至少一种抗泡剂 0.0001%~0.5%; (g) 至少一种合成基础i油 佘量:。
[0007] 优选地，所述可生物降解工业齿轮油组合物由如下质量百分含量的组分组成：
[0008] (a) 至少一种极压抗磨剂 0.1%~2.5%; (b) 至少一种抗氧剂 0.25%~1%; (c) 至少一种摩擦改进剂 0.1%~3.5%; (d) 至少一种破乳剂 0.1%~0.5%; (e) 至少一种防锈剂 0.02%~0.3%; (f) 至少一种抗泡剂 0.0005%~0.1%; (g) 至少一种合成基础油 余量。
[0009] 本发明所述的极压抗磨剂为硫化脂肪、二烷基二硫代磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐中 的一种或几种的混合物；优选为硫化脂肪或/和二烷基二硫代磷酸盐。
[0010] 所述的抗氧剂为没食子酸丙酯、叔丁基酚衍生物、壬基丁基二苯胺中的一种或几 种的混合物；优选为没食子酸丙酯或/和壬基丁基二苯胺。
[0011] 所述的摩擦改进剂为氮硼酸酯、硫化烯烃棉籽油、硫化植物油中的一种或几种的 混合物；优选为氮硼酸酯。
[0012] 所述的破乳剂为胺与环氧乙烷缩合物、乙二醇酯、聚醚类高分子中的一种或几种 的混合物；优选为胺与环氧乙烷缩合物。
[0013] 所述的防锈剂为磺酸钙、十二烯基丁二酸、烯基丁二酸半酯中的一种或几种的混 合物；优选为十二烯基丁二酸。
[0014] 所述的抗泡剂为二甲基硅油、丙烯酸辛酯中的一种或几种的混合物；优选为丙烯 酸辛酯。
[0015] 所述的合成基础油为聚a-烯烃合成油、聚亚烷基二醇、多元醇酯、双酯、复合酯 中的一种或几种的混合物；优选为多元醇酯与复合酯的混合物。
[0016] 本发明所述组合物优选由如下重量百分含量的组分组成：
[0017] (a)硫化脂肪或/和二烷基二硫代磷酸盐 0.1%~2.5%; (b)没食子酸丙酯或/和壬基丁基二苯胺 0.25%~1%; (c)氮硼酸酯 Q.1%~3.5%; (d) 胺与环氧乙烷缩合物 0.丨％~0.5%; (e) 十二烯基丁二酸 0.02%~0.08%; (f)丙烯酸辛酯 0.0005%~0.0015%; (g)多元醇酯合成基础油与复合酯合成基補油 佘量。
[0018] 在实际应用中，本发明所述合成基础油可由多元醇酯合成基础油Croda Priolube? 3987、多元醇酯合成基础油CrodaPriolube? 3970和复合酯合成基础油Croda Priolube? 1847 混合而成。
[0019] 作为本发明的一种优选方案，所述组合物由如下重量百分含量的组分组成；该组 合物可达到ISOVG220黏度级别；
[0020] (a) 硫化脂肪或/和二烷基二硫代磷酸盐 0.1~2.5%; (b) 没食子酸丙酯或/和壬基丁基二笨胺 0.25~0.85%; (c) 氮硼酸酯 0.卜3.5%; (d)胺与环氧乙烷缩合物 0.1-0.5%; (e) 十二烯基丁二酸 ：0.05%; (f) 丙烯酸辛酯 0.001%; (g) CrodaPriolube? 1847 34~39%; CrodaPriolube? 3987 42~52%;
[0021] CrodaPriolube? 3970 余_l
[0022] 作为本发明的一种优选方案，所述组合物由如下重量百分含量的组分组成；该组 合物可达到ISOVG320黏度级别；
[0023] (a) 硫化脂肋或/和二烷基二硫代磷酸盐 2~2.2%; (b) 没食子酸丙酯或/和壬基丁基二苯胺 0.8-1%; (c) 氮硼酸酯 0.45%; ⑷胺与环氧乙烷缩合物 0.5%; (e) 十二婦基丁二酸 ：0.05%;.. (f) 丙烯酸辛酯 0.001%; (g) CrodaPriolube? 1847 52.5~57.5%; CrodaPriolube? 3987 23.5-33.5%; CrodaPriolube? 3970 佘量。
[0024] 本发明还提供了所述可生物降解工业齿轮油组合物的制备方法，包括以下步骤： 采用各成分按配比在45~75°C搅拌2~3小时，即得。
[0025] 本发明可生物降解工业齿轮油组合物具有以下显著优点：
[0026]1、本发明可生物降解工业齿轮油组合物的综合性能好，各项性能指标均达到使用 要求。具有突出的可生物降解性能和极压抗磨性能、优异的密封材料兼容性、优良的抗乳化 性能和良好的氧化安定性及防腐蚀性能，适用于环境敏感区域的齿轮设备润滑；
[0027] 2、本发明基础油选择了性能优异的聚a_烯烃、聚亚烷基二醇、多元醇酯合成油、 双酯类和复合酯类合成油，生物降解率高，低温性能好，不需要额外加入降凝剂，因此本发 明可生物降解工业齿轮油具有优异的低温流动性、热稳定性和良好的抗剪切性能；
[0028] 3、本发明添加剂选择了无致癌物、无致基因诱变、畸变化合物，且不含氯和亚硝酸 盐，不含金属（钙除外），满足德国"BlueAngel"（蓝色天使）标准对可生物降解润滑油添 加剂的要求。
【具体实施方式】
[0029] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 较佳实施例，对依据本发明提出的可生物降解工业齿轮油组合物其【具体实施方式】和产品性 能如后，但不用来限制本发明范围。
[0030] 实施例1~5
[0031] 本发明所述的可生物降解工业齿轮油组合物可以根据需要，调配黏度级别为ISO VG68~1000工业齿轮油。根据工业液体润滑剂ISO黏度分级，确定了ISOVG220和ISO VG320黏度级别可生物降解工业齿轮油组合物的实施例，实施例1至实施例3为ISOVG 220黏度级别，实施例4和实施例5为ISOVG320黏度级别，组合物具体组分见表1。
[0032] 表1:组合物组成（单位：质量百分比％ )
[0033]
[0034] 其中，CrodaPriolube? 1847为复合酯合成基础油，倾点分别为_24°C;Croda Priolube? 3987和CrodaPriolube? 3970为多元醇酯合成基础油，倾点为-33°C和_51°C， 三种合成基础油的低温性能均较好。
[0035] 本发明同时提供一组比较例，比较例与实施例1的区别仅在于：比较例采用聚a 烯烃PA0基础油代替所述多元醇酯合成基础油和复合酯合成基础油。
[0036] 实施例1~5与比较例的产品性能数据见表2。
[0037] 表2:产品性能
[0038]
[0039]
[0040] 经分析，实施例1~5所得的可生物降解工业齿轮油黏度指数在160左右，倾点 在-40°C左右，可生物降解率83%左右，以上三项指标均优于比较例；且四球极压抗磨性能 优于比较例。分析结果表明，本发明可生物降解工业齿轮油具有极好的黏温性能、低温性能 和极压抗磨性能，同时在可生物降解率上亦明显优于比较例。
[0041] 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。
【主权项】
1. 一种可生物降解工业齿轮油组合物，其特征在于，由如下质量百分含量的组分组 成：2. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述合成基础油为聚a-烯烃合成油、 聚亚烷基二醇、多元醇酯、双酯、复合酯中的一种或几种的混合物；优选为多元醇酯合成基 础油与复合酯合成基础油的混合物。3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述极压抗磨剂为硫化脂肪、二烷 基二硫代磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐中的一种或几种的混合物；优选为硫化脂肪或/和二烷 基二硫代磷酸盐。4. 根据权利要求1~3任意一项所述的组合物，其特征在于，所述抗氧剂为没食子酸 丙酯、叔丁基酚衍生物、壬基丁基二苯胺中的一种或几种的混合物；优选为没食子酸丙酯或 /和壬基丁基二苯胺。5. 根据权利要求1~4任意一项所述的组合物，其特征在于，所述的摩擦改进剂为氮硼 酸酯、硫化烯烃棉籽油、硫化植物油中的一种或几种的混合物；优选为氮硼酸酯。6. 根据权利要求1~5任意一项所述的组合物，其特征在于，所述的破乳剂为胺与环氧 乙烷缩合物、乙二醇酯、聚醚类高分子中的一种或几种的混合物；优选为胺与环氧乙烷缩合 物； 所述的防锈剂为磺酸钙、十二烯基丁二酸、烯基丁二酸半酯中的一种或几种的混合物； 优选为十二烯基丁二酸； 所述的抗泡剂为二甲基硅油、丙烯酸辛酯中的一种或几种的混合物；优选为丙烯酸辛 酯。7. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，由如下质量百分含量的组分组成：8. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，由如下质量百分含量的组分组成：9. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，由如下质量百分含量的组分组成：10. 制备权利要求1~9任意一项所述的组合物的方法，其特征在于，包括以下步骤： 采用各成分按配比在45~75°C搅拌2~3小时，即得。
【专利摘要】本发明涉及一种可生物降解工业齿轮油组合物，由以下组分组成：(a)至少一种极压抗磨剂；(b)至少一种抗氧剂；(c)至少一种摩擦改进剂；(d)至少一种破乳剂；(e)至少一种防锈剂；(f)至少一种抗泡剂；(g)至少一种合成基础油。本发明可生物降解工业齿轮油具有突出的可生物降解性能和极压抗磨性能、优异的密封材料兼容性、优良的抗乳化性能和良好的氧化安定性及防腐蚀性能。本发明可用于环境敏感区域的各种正齿轮、斜齿轮、锥齿轮等齿轮设备的润滑，可完全满足环保对于油品可生物降解性能的要求。
【IPC分类】C10N30/18, C10N30/06, C10N40/04, C10N30/10, C10M169/04, C10N30/12
【公开号】CN105132104
【申请号】CN201510552888
【发明人】石啸, 杜雪岭, 刘红, 李万英, 赵海鹏, 金吟, 薛玉苓, 庞博
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月1日