[发明专利]润滑脂组合物

说明书

本发明涉及润滑脂组合物，其可用于寻求具有低摩擦系数的润滑脂的机动车传动装置或其它齿轮机构的等速万向节。

传动或机械耦接接头是由几个部件组成的机械系统，所述几个部件相对于彼此是可移动的或是可变形的，这允许两个旋转部件相互驱动，在运行过程中其转轴占据可变的相对位置。换句话说，其为能够将一个轴的转动传递至相对于第一个轴可移动的另一个轴的连接。如果在任何瞬间所有轴的转速都相等，则将传动接头称为等速万向节。

等速万向节内的运动是复杂的，具有滚动、滑动和转动的组合。这其中发生在组件的接触表面上的磨损以及在表面之间的显著摩擦力。磨损可导致接头失效，而摩擦力可导致驱动系统中的噪音、振动和摇动。

因此，用于等速万向节的润滑脂应该具有抗磨效果并优选具有低摩擦系数，以减少或防止噪音、振动和摇动。

各种已知的添加剂有助于减少磨损和/摩擦。因此，已知的用于等速万向节的润滑脂经常含有抗磨添加剂例如含磷或者含磷和硫的化合物，和摩擦改性剂例如含钼的有机化合物，其可以影响这些性能中的任一个或甚至二者。使用固体润滑剂作为摩擦改性剂，诸如二硫化钼(MoS₂)或二硫化钨(WS₂)或石墨也是已知的。

专利申请FR 2723747公开了用于等速万向节的高温润滑脂，其包含矿物和/或合成基础油、聚脲增稠剂和作为固体润滑剂的MoS₂、以及石墨和至少一种有机钼化合物，优选二硫代氨基甲酸钼。所述固体润滑剂石墨、MoDTC、PTFE，使得可以减少昂贵的固体润滑剂MoS₂的含量，但是不能完全替代MoS₂。

MoS₂型固体润滑剂具有高成本并在配方中引入高的金属含量，其由于环境原因是不可取的。该申请没有启示通过其它固体润滑剂完全替代MoS₂来降低所述润滑脂中金属(Mo)的含量。所公开组合物的钼含量为至少约5000ppm。

没有提到允许优化润滑脂的磨损和/或摩擦性能的具体钼和石墨含量。该申请没有启示用锂皂替代聚脲作为增稠剂。

用聚脲增稠的润滑脂在技术上生产更复杂，特别是由于在它们的制造中所使用的组分诸如异氰酸酯和胺类具有高毒性并且在储存过程中不是非常稳定。不得不采取的预防措施使得生产方法更复杂并且更昂贵。原材料的可利用性与用金属皂、特别是用锂和锂络合物增稠的润滑脂的那些相比也更低。聚脲具有优越的耐热性，但其触变性也导致在机械应力下的解构和储存时的硬化问题。因此，用于等速万向节的技术上更容易并且更经济的润滑脂将优选自使用脂肪酸金属皂作为增稠剂的无毒无害材料来配制润滑脂。

用于等速万向节的某些商品化润滑脂例如由矿物和/或合成基础油、由锂或锂络合物增稠剂以及由量为大约3质量％(表示Mo含量为约18000ppm)的二硫化钼MoS₂来配制。低于该MoS₂含量，所述磨损和摩擦性能不足。

专利EP 0708172描述了一种用于等速万向节的具有低摩擦系数的润滑脂，所述润滑脂包含基础油、简单或复合锂皂增稠剂、一种或更多种含有MoDTC或MoDTP型的钼的有机组分、至少一种二硫代磷酸锌、含磷和硫且不含金属的极压剂、氧化的蜡的钙盐、磺化石油的钙盐或芳族烷基磺酸盐的钙盐。所公开的组合物实例具有导致环境问题的高钼含量(大约8500ppm)和/或高磷含量(约2000ppm的磷)。

没有提及可以用其它添加剂部分替代包含钼和/或磷的化合物用以降低所述组合物中的金属含量，或允许保存或改善这些润滑脂的性能(特别是关于磨损和摩擦)的最佳钼含量。

出版物“Effect of graphite on friction and wear characteristics of molybdenum dithiocarbamate”，Y.Yamamoto等，Tribology Letters，第17卷，第1期，2004年7月，公开了石墨在特定的润滑油角鲨烷中对MoDTC的抗性能的提升效果。这种改进在琥珀酰亚胺分散剂的存在下是特别可观的。该文件不涉及润滑脂领域。该研究限于单一天然润滑油并且与润滑脂领域无关。没有公开基础油、石墨和MoDTC与对于润滑脂配方来说所必需的其它组分(特别是增稠剂)的具体组合。因此，绝对不可能从该出版物中总结出在包含特定增稠剂的润滑脂中是否将再现石墨对MoDTC的摩擦和磨损性能的提升效果。没有进行钼和石墨含量的优化。