齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用。该齿轮油添加剂组合物以组合物为100重量份计，包括：含硫极压剂70～90份；抗磨与铜缓释剂复合物3～15份；防锈剂：0.5～5份。所述抗磨与铜缓释剂复合物为一步法制备的烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐的混合物。将本发明专利技术的齿轮油添加剂组合物按3.18wt％加入到85W/90基础油中，可制备达到GB13895

【技术实现步骤摘要】
齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用，尤其涉及一种低剂量重负荷车辆齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用，具体涉及一种含烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐混合物作为抗磨与铜缓释剂的齿轮油添加剂组合物。

技术介绍

[0002]重负荷车辆齿轮油主要用于车辆传动系统中驱动后桥的齿轮润滑，特别适用于在高速冲击负荷、高速低扭矩工况下应用的双曲线齿轮。近些年，随着汽车制造业的不断发展，车辆载荷的逐步增加使得驱动桥齿轮承受更宽的速比范围和更大的扭矩，这对齿轮油提出了更高的性能要求，如更好的承载能力、更长的使用寿命和更低的成本等。最新颁布的GB 13895-2018《重负荷车辆齿轮油(GL-5)》国家标准与原GB 13895-1992相比，在油品承载能力、剪切安定性、热氧化安定性等方面的要求有较大提升，顺应了重负荷车辆齿轮油的发展趋势。
[0003]噻二唑类化合物的环结构对金属表面具有很强的亲和性，能够防止活性硫和有机酸对铜材质的腐蚀，同时其环上的巯基取代基可以提高亲油性，这使得该类添加剂还具有很好的油溶性和增强油膜强度的功能，对提高油品的极压性能也具有积极作用。酸性磷酸酯类化合物因其具有很高的反应活性，会对表面产生严重腐蚀，一般是通过引入有机胺来降低含磷添加剂对摩擦表面的腐蚀，调控添加剂的反应活性，在摩擦副表面形成紧密的吸附膜，具有良好的极压抗磨性。齿轮油配方中若能同时使用噻二唑类杂环化合物和酸性磷酸酯胺盐，将能最大程度的发挥两者协同作用，既能提高油品的极压抗磨性，又能有效抑制油品中活性硫对有色金属尤其是铜材质的腐蚀。此外，目前市场上GL-5重负荷车辆齿轮油复合剂的加剂量普遍都在3.8％以上，成本偏高，无法有效满足市场与客户的低成本需求。

技术实现思路

[0004]鉴于以上问题，本专利技术提供一种齿轮油添加剂组合物及其制备方法与应用，该齿轮油添加剂组合物采用一种新型的含烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐混合物作为抗磨与铜缓释剂，能同时提高油品的极压抗磨性和抗腐蚀性能。本专利技术还提供了该新型抗磨与铜缓释剂的制备方法以及含有该抗磨与铜缓释剂的重负荷车辆齿轮油添加剂组合物的制备方法。本专利技术的齿轮油添加剂组合物以3.18wt％的剂量调制GL-5重负荷车辆齿轮油，齿轮油添加剂组合物的添加剂量低，具有很好的经济性。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种低剂量重负荷车辆齿轮油添加剂组合物，以该齿轮油添加剂组合物为100重量份计，包括：
[0006](A)含硫极压剂：70～90份；
[0007](B)抗磨与铜缓释剂复合物：3～15份；
[0008](C)防锈剂：0.5～5份。
[0009]优选地，所述齿轮油添加剂组合物按重量份包括：
[0010](A)含硫极压剂：80～90份；
[0011](B)抗磨与铜缓释剂复合物：5～15份；
[0012](C)防锈剂：1.5～5份。
[0013]其中，所述组分(A)为高压硫化异丁烯、二叔丁基二硫化物、二叔丁基三硫化物和二叔丁基四硫化物中的至少一种。
[0014]进一步的，所述高压硫化异丁烯的硫元素质量分数含量大于42.5％。
[0015]进一步的，所述组分(B)为烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐的混合物，具有抗磨和抑制铜材质腐蚀的作用，按质量比计算，烷基二硫代噻二唑胺盐：酸性磷酸酯胺盐＝0.08～0.4：1。
[0016]进一步的，所述组分(B)烷基二硫代噻二唑胺盐的结构式为：
[0017][0018]其中，R1和R2为C6～C
18
直链或支链烷基，R1和R2可相同，也可不同，优选为C
12
～C
14
的叔烷基；式中R3为C5～C
12
直链或支链烷基。
[0019]进一步的，所述组分(B)酸性磷酸酯胺盐的结构式为：
[0020][0021]其中，R4和R5为C4～C
12
直链或支链的烷基，R4和R5可相同，也可不同，优选为C
4-C8的正烷基。
[0022]进一步的，所述组分(B)烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐的混合物可以通过一步法制得：将2-(C5～C
12
烷基二硫代)-5-巯基-1,3,4-噻二唑、烷基胺和酸性磷酸酯在80℃～140℃条件下，反应1.5～6小时，其中所述2-(C5～C
12
烷基二硫代)-5-巯基-1,3,4-噻二唑和酸性磷酸酯的摩尔比为0.08～0.4：1，所述烷基胺和酸性磷酸酯的摩尔比为0.8～2.5：1。
[0023]进一步的，所述烷基胺为C6～C
18
直链或支链的烷基，优选C
12
～C
14
同分异构脂肪伯胺的混合物。
[0024]优选地，所述组分(C)为碱值在30mg KOH/g以下的石油磺酸钙、合成磺酸钙或烷基苯磺酸钙的一种或多种。
[0025]本专利技术还提供一种齿轮油添加剂组合物的制备方法，步骤如下：将组分(A)含硫极压剂、组分(B)抗磨与铜缓释剂复合物和组分(C)防锈剂按配比一次加入调合釜内，加热并控温在50～65℃，调和搅拌2～3小时，至组分(A)、组分(B)和组分(C)的混合物全部溶解并均匀透明，得到低剂量重负荷车辆齿轮油添加剂组合物。
[0026]本专利技术又一种齿轮油添加剂组合物的应用，将上述低剂量重负荷车辆齿轮油添加
剂组合物按3.18wt％加入到85W/90基础油中，可制备得到达到GB13895-2018规格要求的车辆齿轮油。
[0027]为了评价本专利技术的齿轮油添加剂组合物在加入基础油后能否符合GB13895-2018标准，本专利技术采用了GB/T 5906《石油产品铜片腐蚀试验法》、GB/T 11143《加抑制剂矿物油在水存在下防锈性能试验法》、NB SH/T 0518《车辆齿轮油承载能力的评定L-37法》、NB SH/T 0519《车辆齿轮油抗擦伤性能评定法(L-42法)》、NB SH/T 0517《车辆齿轮油防锈性能的评定L-33-1法》和SH/T 0755《手动变速箱油和后桥用油的热氧化安定性评定法(L-60-1法)》等方法进行评定。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0029](1)本专利技术的低剂量重负荷车辆齿轮油添加剂组合物中使用的抗磨与铜缓释剂复合物为烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐的混合物，同时提高了油品的极压抗磨性和抗腐蚀性能。
[0030](2)酸性磷酸酯胺盐的制备方法已有相关文献报道，但烷基二硫代噻二唑胺盐的制备方法尚无相关报道。本专利技术提供了一种一步法制备烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐混合物的方法。
[0031](3)本专利技术的齿轮油添加剂组合物按3.18wt％加入到85W/90基础油中，可制备达到GB13895-2018规格指标的车辆齿轮油，其加剂量较市场同类产品大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮油添加剂组合物，其特征在于，以组合物总重为基准，包含以下组分：组分(A)含硫极压剂：70～90份；组分(B)抗磨与铜缓释剂复合物：3～15份；组分(C)防锈剂：0.5～5份。2.根据权利要求1所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述组分(A)为高压硫化异丁烯、二叔丁基二硫化物、二叔丁基三硫化物和二叔丁基四硫化物中的至少一种；所述组分(A)的重量份数为80～90份。3.根据权利要求2所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述高压硫化异丁烯的硫元素质量分数含量大于42.5％。4.根据权利要求1所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述组分(B)为烷基二硫代噻二唑胺盐和酸性磷酸酯胺盐的混合物；所述组分(B)的重量份数为5～15份。5.根据权利要求4所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述组分(B)按质量比计算，烷基二硫代噻二唑胺盐：酸性磷酸酯胺盐＝0.08～0.4：1。6.根据权利要求5所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述烷基二硫代噻二唑胺盐的结构式为：其中，R1和R2为C6～C
18
直链或支链烷基，R1和R2相同或不同；R3为C5～C
12
直链或支链烷基。7.根据权利要求6所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述R1和R2为C
12
～C
14
的叔烷基。8.根据权利要求4所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述酸性磷酸酯胺盐的结构式为：其中，R4和R5为C4～C
12
直链或支链的烷基，R4和R5相同或不同。9.根据权利要求8所述的齿轮油添加剂组合物，其特征在于，所述R4和R5为C
4-C8的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：周康，范丰奇，于海，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：