生物降解的工业齿轮油及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及润滑油技术领域，是一种生物降解的工业齿轮油及其制备方法，其原料包括极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和基础油。本发明得到的工业齿轮油具有良好的氧化安定性、良好的抗卡咬特性、更高的粘度指数、更好的闪点和倾点，能适用于更加复杂的使用工况和温度的变化，能保证设备得到更好的润滑从而避免水对设备的影响，能延长换油周期从而避免常换油引起的额外损失，并且本发明采用可生物降解的基础油及环境友好型添加剂，使得产品具有更好的生物降解率，在满足工作需求的基础上更保证了环境友好性。
【专利说明】
生物降解的工业齿轮油及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及润滑油技术领域，是一种生物降解的工业齿轮油及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步和世界各国环境保护法规的日益严格，人们越来越重视包括工业 齿轮油在内的可生物降解润滑油的研究开发工作。2013年3月在美国环保局最新修订的船 舶通用许可VGP(vessel general permit)中提到，从2013年12月19日以后，在美国水域 (广义上是指据美国海岸3英里的任何地方），大于79英尺商用船舶上可能与海水接触的设 备使用的油品必须为生物可降解产品，除非技术上不可行，VGP中涉及使用生物可降解油品 的设备包括可调螺距螺旋桨、桨轮推进器、艉轴管、推进器轴承、减摇装置、舵轴承、方位推 进器、推进器吊舱润滑、钢缆等，主要油品涉及液压油、工业齿轮油、润滑脂和船舶艉轴用 油。
[0003] 针对VGP的规定，国外各大知名的润滑油公司纷纷推出可生物降解产品，其中典型 的可降解工业齿轮油包括嘉实多的Biotrans 220、道达尔CARTER ΒΙ0 220、壳牌的Shell Naturelle 150、220、320等;传统的齿轮油，采用矿物油，及高硫氯含量添加剂，在使用过程 中因为温度原因，产生大量有毒气体，腐蚀设备，损害环境，而一般的可降解齿轮油，有一定 的生物可降解性，但是降解性能不强，同时不具有优良的工作指标，不能适应多种工作环 境。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种生物降解的工业齿轮油及其制备方法，克服了上述现有技术之 不足，其能有效解决目前工业齿轮油的可生物降解产品生物降解率低的问题。
[0005] 本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种生物降解的工业齿轮油， 原料按质量百分数计包括极压抗磨剂〇 . 8%至2.0%、含磷抗磨剂0.1%至0.5%、金属减活剂 0.03%至0.10%、抗氧抗腐剂0.1%至0.5%、防锈剂0.03%至0.10%和余量的基础油。
[0006] 下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进： 上述极压抗磨剂为硫化烯烃或硫化植物脂肪酸酯或含硼挤压抗磨剂或含氯极压抗磨 剂;或和，含磷抗磨剂为双硫磷酸复酯二叔十二烷基胺盐或三烷基二硫代磷酸酯胺盐;或/ 和，金属减活剂为噻二唑和苯三唑中的一种以上;或/和，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代氨基 甲酸酯、硫磷烷基酚锌盐、硫磷丁辛基锌盐、硫磷双辛基碱性锌盐和硫磷二烷基锌盐中的一 种以上；或/和，防锈剂为烷基磷酸酯胺盐和苯骈三氮唑中的一种以上；或/和，基础油为环 氧化改性菜籽油和含氮杂环官能团改性的菜籽油中的一种以上，其中，基础油的黏度为:温 度为40°C下的黏度VG为58 mm2/s至78mm2/s。
[0007] 上述生物降解的工业齿轮油按下述方法得到：第一步，先称取所需量的极压抗磨 剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和基础油;第二步，先向反应爸中加入基 础油，然后再将极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂和防锈剂加入到反应釜 中与基础油混合得到混合料;第三步，在温度为60 °C至70 °C条件下将混合料搅拌2小时至8 小时至混合料全部溶解并均匀透明、没有沉淀即得到生物降解的工业齿轮油。
[0008] 上述第三步中，所采用的搅拌方式为脉冲调和。
[0009] 上述第三步中，搅拌时间为4小时。
[0010] 本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种生物降解的工业齿轮油的 制备方法，按下述步骤进行：第一步，先称取所需量的极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活 剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和基础油；第二步，先向反应釜中加入基础油，然后再将极压抗磨 剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂和防锈剂加入到反应釜中与基础油混合得到混合 料;第三步，在温度为60°C至70°C条件下将混合料搅拌2小时至8小时后，至混合料全部溶解 并均匀透明、没有沉淀即得到生物降解的工业齿轮油;其中，原料按质量百分数计包括极压 抗磨剂0.8%至2.0%、含磷抗磨剂0.1%至0.5%、金属减活剂0.03%至0.10%、抗氧抗腐剂0.1%至 〇. 5%、防锈剂0.03%至0.10%和余量的基础油。
[0011]下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进： 上述极压抗磨剂为硫化烯烃或硫化植物脂肪酸酯或含硼挤压抗磨剂或含氯极压抗磨 剂;或和，含磷抗磨剂为双硫磷酸复酯二叔十二烷基胺盐或三烷基二硫代磷酸酯胺盐;或/ 和，金属减活剂为噻二唑和苯三唑中的一种以上;或/和，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代氨基 甲酸酯、硫磷烷基酚锌盐、硫磷丁辛基锌盐、硫磷双辛基碱性锌盐和硫磷二烷基锌盐中的一 种以上;或/和，防锈剂为烷基磷酸酯胺盐和苯骈三氮唑中的一种以上。
[0012] 上述第三步中，所采用的搅拌方式为脉冲调和。
[0013] 上述第三步中，搅拌时间为4小时。
[0014] 本发明得到的工业齿轮油具有良好的氧化安定性、良好的抗卡咬特性、更高的粘 度指数、更好的闪点和倾点，能适用于更加复杂的使用工况和温度的变化，能保证设备得到 更好的润滑从而避免水对设备的影响，能延长换油周期从而避免常换油引起的额外损失， 并且本发明采用可生物降解的基础油及环境友好型添加剂，使得产品具有更好的生物降解 率，在满足工作需求的基础上更保证了环境友好性。
【具体实施方式】
[0015] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体 的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知 公用的化学试剂和化学用品;本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数;本发明 中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液。
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1，该生物降解的工业齿轮油的原料按质量百分数计包括极压抗磨剂0.8%至 2.0%、含磷抗磨剂0.1%至0.5%、金属减活剂0.03%至0.10%、抗氧抗腐剂0.1%至0.5%、防锈剂 0.03%至0.10%和余量的基础油。根据本发明实施例制得的生物降解的工业齿轮油的铜片腐 蚀、防锈蚀、氧化安定性以及生物降解率等方面的指标如表1所示。
[0017] 实施例2,作为实施例1的优化，该生物降解的工业齿轮油，原料按质量百分数计包 括极压抗磨剂〇. 8%或2.0%、含磷抗磨剂0.1%或0.5%、金属减活剂0.03%或0.10%、抗氧抗腐剂 0.1%或0.5%、防锈剂0.03%或0.10%和余量的基础油。根据本发明实施例制得的生物降解的 工业齿轮油的铜片腐蚀、防锈蚀、氧化安定性以及生物降解率等方面的指标如表2所示。
[0018] 实施例3，作为实施例1和实施例2的优化，极压抗磨剂为硫化烯烃或硫化植物脂肪 酸酯或含硼挤压抗磨剂或含氯极压抗磨剂;或和，含磷抗磨剂为双硫磷酸复酯二叔十二烷 基胺盐或三烷基二硫代磷酸酯胺盐;或/和，金属减活剂为噻二唑和苯三唑中的一种以上； 或/和，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代氨基甲酸酯、硫磷烷基酚锌盐、硫磷丁辛基锌盐、硫磷双 辛基碱性锌盐和硫磷二烷基锌盐中的一种以上;或/和，防锈剂为烷基磷酸酯胺盐和苯骈三 氮唑中的一种以上;或/和，基础油为环氧化改性菜籽油和含氮杂环官能团改性的菜籽油中 的一种以上，其中，基础油的黏度为:温度为40°C下的黏度VG为58 mm2/s至78mm2/s。根据本 发明实施例制得的生物降解的工业齿轮油的铜片腐蚀、防锈蚀、氧化安定性以及生物降解 率等方面的指标如表3所示。
[0019] 实施例4,作为上述实施例的优化，该生物降解的工业齿轮油按下述制备方法得 到:第一步，先称取所需量的极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和 基础油；第二步，先向反应釜中加入基础油，然后再将极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活 剂、抗氧抗腐剂和防锈剂加入到反应釜中与基础油混合得到混合料;第三步，在温度为60°C 至70°C条件下将混合料搅拌2小时至8小时至混合料全部溶解并均匀透明、没有沉淀即得到 生物降解的工业齿轮油。根据本发明实施例制得的生物降解的工业齿轮油的制备方法更简 单，得到的产品稳定性更好，长时间存放不会出现油品变质等现象，能够有效解决多种添加 剂配伍难的问题，同时更能提高产品的综合性能；其铜片腐蚀、防锈蚀、氧化安定性以及生 物降解率等方面的指标如表4所示。
[0020] 实施例5，作为实施例4的优化，第三步中，在温度为60°C或70°C条件下将混合料搅 拌4小时后，至混合料全部溶解并均匀透明、没有沉淀得到生物降解的工业齿轮油。根据本 发明实施例制得的生物降解的工业齿轮油的铜片腐蚀、防锈蚀、氧化安定性以及生物降解 率等方面的指标如表5所示。
[0021] 实施例6,作为实施例4和实施例5的优化，第三步中，所采用的搅拌方式为脉冲调 和。脉冲调和比搅拌来的更好一些，脉冲调和的时间比较短，油品的调和的程度高。本实施 例采用先进的、高效率的调合工艺，在保证产品质量的前提下，缩短调合时间、减少能耗，并 且充足的调合时间，保证了产品各个原料组分之间更完全的互溶，有效避免了长时间存放 组分析出的可能性，延长了产品的质保时间，提高了产品的稳定性。
[0022]实施例7,作为实施例4、实施例5和实施例6的优化，第三步中，搅拌时间为4小时。
[0023] 根据本发明上述实施例得到的生物降解的工业齿轮油的综合性能指标如表6所 示。本发明通过使用更加环保，采用可生物降解的基础油及环境友好型添加剂，通过科学的 调配工艺，解决了添加剂之间，添加剂与基础油之间不兼容、配伍难的问题，最终实现制备 一种可生物降解的环境友好型的工业齿轮油。
[0024] 由表1至表6中数据可知，根据本发明实施例得到的生物降解的工业齿轮油的防锈 防腐蚀性能明显优于现有技术中的传统工业齿轮油，并且具有良好的氧化安定性和抗卡咬 特性，同时根据本发明实施例制得的生物降解的齿轮油，相比与传统及市售的齿轮油有更 高的粘度指数、更好的闪点和倾点，其中：优良的抗泡性能能适用于更加复杂的使用工况和 温度的变化，优良的分水性能能保证设备得到更好的润滑、避免水对设备的影响，优良的氧 化安定性能延长换油周期、避免常换油引起的额外损失，并且本发明是在基础油中加入无 毒或毒性非常小的功能添加剂进行制备的齿轮油，同时，生物降解性在满足工作需求的基 础上更保证了环境友好性，满足人们日益增强的环保意识，减少了对环境的危害。
[0025] 以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据 实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0026]
【主权项】
1. 一种生物降解的工业齿轮油，其特征在于原料按质量百分数计包括极压抗磨剂0.8% 至2.0%、含磷抗磨剂0.1%至0.5%、金属减活剂0.03%至0.10%、抗氧抗腐剂0.1%至0.5%、防锈 剂0.03%至0.10%和余量的基础油。2. 根据权利要求1所述的生物降解的工业齿轮油，其特征在于极压抗磨剂为硫化烯烃 或硫化植物脂肪酸酯或含硼挤压抗磨剂或含氯极压抗磨剂;或和，含磷抗磨剂为双硫磷酸 复酯二叔十二烷基胺盐或三烷基二硫代磷酸酯胺盐;或/和，金属减活剂为噻二唑和苯三唑 中的一种以上;或/和，抗氧抗腐剂为二烷基二硫代氨基甲酸酯、硫磷烷基酚锌盐、硫磷丁辛 基锌盐、硫磷双辛基碱性锌盐和硫磷二烷基锌盐中的一种以上;或/和，防锈剂为烷基磷酸 酯胺盐和苯骈三氮唑中的一种以上;或/和，基础油为环氧化改性菜籽油和含氮杂环官能团 改性的菜籽油中的一种以上，其中，基础油的黏度为:温度为40°C下的黏度VG为58 mm2/s至 78mm2/s〇3. 根据权利要求1或2所述的生物降解的工业齿轮油，其特征在于按下述方法得到：第 一步，先称取所需量的极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂、防锈剂和基础 油;第二步，先向反应釜中加入基础油，然后再将极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗 氧抗腐剂和防锈剂加入到反应釜中与基础油混合得到混合料;第三步，在温度为60°C至70 °C条件下将混合料搅拌2小时至8小时至混合料全部溶解并均匀透明、没有沉淀即得到生物 降解的工业齿轮油。4. 根据权利要求3所述的生物降解的工业齿轮油，其特征在于第三步中，所采用的搅拌 方式为脉冲调和。5. 根据权利要求3或4所述的生物降解的工业齿轮油，其特征在于第三步中，搅拌时间 为4小时。6. -种根据权利要求1或2所述的生物降解的工业齿轮油的制备方法，其特征在于按下 述步骤进行:第一步，先称取所需量的极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金属减活剂、抗氧抗腐剂、 防锈剂和基础油;第二步，先向反应釜中加入基础油，然后再将极压抗磨剂、含磷抗磨剂、金 属减活剂、抗氧抗腐剂和防锈剂加入到反应釜中与基础油混合得到混合料;第三步，在温度 为60°C至70°C条件下将混合料搅拌2小时至8小时至混合料全部溶解并均匀透明、没有沉淀 即得到生物降解的工业齿轮油。7. 根据权利要求6所述的生物降解的工业齿轮油的制备方法，其特征在于第三步中，所 采用的搅拌方式为脉冲调和。8. 根据权利要求6或7所述的生物降解的工业齿轮油，其特征在于第三步中，搅拌时间 为4小时。
【文档编号】C10M169/04GK105907449SQ201610309974
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】曹向前, 徐芹龙, 王殿平
【申请人】乌鲁木齐市隆成实业有限公司