用于等速万向节的包含硫化锌和硫化铜以及二硫化钼和/或二硫化钨的润滑脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种润滑脂组合物，其主要用于机动车辆传动系统的等速万向节(CV万向节)，尤其是球形万向节和/或三球销式万向节。用于等速万向节的润滑脂组合物包含至少一种基础油、至少一种增稠剂、硫化锌、至少一种硫化铜和二硫化钼和/或二硫化钨。此外，本发明专利技术涉及包含这种润滑脂组合物的等速万向节。种润滑脂组合物的等速万向节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于等速万向节的包含硫化锌和硫化铜以及二硫化钼和/或二硫化钨的润滑脂组合物
[0001]本专利技术涉及一种润滑脂组合物(grease composition)，其主要用于机动车辆的传动系统的等速万向节(constant velocity joint)(CV万向节)，尤其是球形万向节(ball joint)和/或三球销式万向节(tripod joint)。此外，本专利技术涉及包含这种润滑脂组合物的等速万向节。
[0002]前轮驱动汽车在驱动轴(drive shaft)(半轴(half shaft))的两端都有CV万向节。内部CV万向节将驱动轴连接到变速器。外部CV万向节将驱动轴连接到轮。许多后轮驱动和四轮驱动汽车以及卡车都有CV万向节。CV万向节或同动力万向节(homokinetic joint)允许驱动轴以恒定转速通过可变角度传递动力，优选地没有明显增加摩擦或游隙(play)。在前轮驱动汽车中，CV万向节在转弯时将扭矩传递到前轮。
[0003]有两种最常用的CV万向节类型：球型(ball
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type)和三球销型(tripod
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type)。在前轮驱动汽车中，球型CV万向节用于驱动轴的外侧(外部CV万向节)，而三球销型CV万向节多用于内侧(内部CV万向节)。CV万向节内组件的运动是复杂的，结合了滚动和滑动。当万向节承受扭矩时，组件一起加载，不仅会导致组件接触面磨损，还会导致滚动接触疲劳(fatigue)和表面之间的显著的摩擦力。
[0004]CV万向节还具有通常为波纹管形状的弹性材料的密封套(sealing boot)，其一端连接到CV万向节的外部，另一端连接到CV万向节的互连轴或输出轴。密封套将润滑脂(grease)保留在万向节中，并防止灰尘和水分进入。
[0005]润滑脂不仅必须减少磨损和摩擦并防止CV万向节中过早发生滚动接触疲劳，而且还必须与制造密封套的弹性材料相容。否则，密封套材料会降解(degradation)，从而导致密封套过早失效，进而导致润滑脂逸出并最终导致CV万向节失效。当保护密封套破裂或损坏时，这是CV万向节最常见的问题之一。一旦发生这种情况，除了润滑脂逸出外，水分和污垢也会进入，导致CV万向节磨损更快，并最终由于缺乏润滑和腐蚀而失效。通常，外部CV万向节密封套首先断裂，因为它们必须比内部密封套承受更多的运动。如果CV万向节本身磨损，则无法修复，必须用新的或翻新的零件(reconditioned part)替换。用于CV万向节密封套的两种主要类型的材料是聚氯丁二烯橡胶(polychloroprene rubber，CR)和热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)，尤其是醚酯嵌段共聚物热塑性弹性体(ether
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ester block co
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polymer thermoplastic elastomer，TPC
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ET)。
[0006]典型的CV万向节润滑脂的基础油(base oil)是环烷(饱和环)矿物油和链烷(直链和支链饱和链)矿物油的共混物(blend)。也可以添加合成油。已知所述基础油对由CR和TPC
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ET制成的密封套的劣化(膨胀或收缩)具有很大影响。矿物基础油和合成基础油都从密封套材料中提取增塑剂和其他油溶性保护剂(protective agent)。链烷矿物油和聚
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α
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烯烃(PAO)合成基础油很少扩散到特别是密封套中，但另一方面，环烷矿物油和合成酯会扩散到橡胶和TPC
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ET等密封套材料中，充当增塑剂并会导致膨胀。用于环烷矿物油的增塑剂或增塑剂组分的交换会显著降低密封套的性能，尤其是在低温下，并且可能导致密封套因冷破裂而失效，最终导致CV万向节失效。如果发生明显的膨胀或软化，由于速度稳定性差和/
或径向过度膨胀，密封套的最大高速能力(maximum high speed capability)会降低。
[0007]为了解决上述问题，US5,670,461A提出了一种用于高温用途的润滑油脂，其基本上由以下组分组成：60重量％至90重量％的基础油混合物(该混合物包含至少一种矿物油和至少一种合成油)、5重量％至16重量％的作为增稠剂的至少一种脲化合物(其中所述至少一种脲化合物是至少一种脂肪族胺和至少一种异氰酸酯或至少一种二异氰酸酯的反应产物)、2重量％至20重量％的钙复合润滑脂、1重量％至4重量％的二硫化钼、0.2重量％至1重量％的石墨粉、0.2重量％至1重量％的聚四氟乙烯粉末、0.2重量％至1重量％的选自二硫代氨基甲酸钼(molybdenum dithiocarbamate，MoDTC)和二硫代磷酸钼(molybdenum dithiophosphate)的至少一种有机钼化合物的固体颗粒、至多2重量％的金属钝化剂(metal deactivator)和至多2重量％的腐蚀抑制剂，在每种情况下，所述量(amount)是指相对于润滑脂组合物的总量。然而，根据US5,670,461A的润滑脂组合物在套相容性测试(boot compatibility tests)中测量的密封套相容性以及整个CV万向节的寿命需要提高。这尤其适用于在标准多模块程序(Standard Multi Block Program，SMBP)测试中测量的CV万向节的寿命。由于在所述润滑脂组合物中公开的添加剂可能与密封套材料反应导致过早老化，这也可能导致密封套过早失效，因此需要进一步增强。尤其是聚四氟乙烯(PTFE)，由于环境稳定性高、生殖毒性大，必须回收利用，并且目前出口需经授权。此外，已知PTFE在机械应力和高温下会分解。特别是，碱金属会与PTFE发生反应，这表明润滑脂中会存在反应性降解产物。碱金属用于增稠剂或润滑脂制剂，例如在US 5,670,461 A中使用了钙复合润滑脂。不仅在使用CV万向节时形成的降解产物可能会侵蚀(attack)密封材料导致早期失效，而且可能导致有毒的PTFE蒸气。基于这些事实，建议提高润滑脂相容性并延长密封套材料的寿命。
[0008]如US5,670,461A，大多数商用CV万向节润滑剂含有二硫代磷酸钼(MoDTP)或二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)，它们提供抗摩擦、抗磨损和EP性能，特别是在CV万向节的早期运转(磨合(run
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in))期间提供提高的抗摩擦性能。此外，常用的二烷基二硫代磷酸钼(molybdenum dialkyldithiophosphate，MoDTP)以及二烷基二硫代磷酸锌(zinc dialkyldithiophosphate，ZnDTP)和二烷基二硫代磷酸铜(copper dialkyldithiophosphate，CuDTP)基于CV万向节的金属表面上的摩擦化学反应而提供抗磨损性能。由此，在金属表面形成层，如果包含含Cu添加剂，则所形成的层修复金属表面。
[0009]尤其是，使用含有二硫代磷酸盐(DTP)的添加剂如ZnDTP、CuDTP和MoDTP的缺点是它们本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于等速万向节的润滑脂组合物，其包括a)至少一种基础油；b)至少一种增稠剂；c)硫化锌；d)至少一种硫化铜；和e)二硫化钼和/或二硫化钨。2.根据权利要求1所述的润滑脂组合物，其特征在于，硫化锌、硫化铜和二硫化钼和/或二硫化钨的总量为在约0.5重量％和约7重量％之间的量，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述润滑脂组合物包含在约0.05重量％和约2.0重量％之间的量的硫化锌，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述至少一种硫化铜为硫化铜(II)(CuS)。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述润滑脂组合物包含在约0.01重量％和约1.5重量％之间的量的至少一种硫化铜，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于所述组合物包含在约0.5重量％和约5.0重量％之间的量的二硫化钼和/或二硫化钨，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，以在约0.1重量％和约1.5重量％之间的量包含至少一种有机硫添加剂，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。8.根据权利要求7所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述至少一种有机硫添加剂包含至少10重量％的硫，所述重量％是指相对于所述有机硫添加剂的总量。9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，以在约0.1重量％和约1.5重量％之间的量包含至少一种有机磷添加剂，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的润滑脂组合物，其特征在于，所述润滑脂组合物进一步包含在约0.1重量％和约2.0重量％之间的量的至少一种抗氧化剂，所述重量％是指相对于所述润滑脂组合物的总量。11.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉生，
申请(专利权)人：GKN动力传动国际有限公司，
类型：发明
国别省市：