[发明专利]一种齿轮油组合物、齿轮油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及润滑油，具体为一种齿轮油组合物，包含该组合物的齿轮油及其制备方法。

背景技术

齿轮传动是机械传动中最重要的传动方式之一，齿轮传递运动和动力是靠齿轮的齿面相互啮合完成的，期间必然产生摩擦，为保持齿轮机构的使用寿命，啮合齿面需润滑油润滑，润滑油在齿面上形成吸附膜和反应膜，以降低摩擦系数和承受外载荷。现代化的机器朝着高载荷的方向发展，对齿轮的承载能力和使用条件提出了更苛刻的要求。要充分发挥齿轮的承载能力，减少齿轮失效的可能，延长齿轮寿命，提高齿轮的传动效率，润滑是非常重要的环节。

用于调配工业齿轮油的基础油主要包含矿物基础油和合成基础油两大类，合成基础油价格昂贵，除特殊场合外一般都用矿物基础油来调配。目前在齿轮润滑方面，矿物基础油已发挥其性能极限，但仍不能满足其在工作温度变化大、负载非常高、特殊的环境条件的应用需求。尽管添加剂可以在一定程度上增加或提高齿轮油的许多特性，但改善的幅度有限，这就迫使采用性能优异的合成基础油替代矿物基础油制备用于特殊场合的齿轮油。

为了改善制备具有良好的摩擦性能、节能、环保的齿轮油，国内外润滑油公司推出的合成及半合成齿轮油产品，主要由聚α烯烃(PAO)、合成酯、聚醚(PAG)等三大合成基础油自身或与一定比例的精制矿物油调配制备。在应用过程中，与矿物油相比，合成润滑油有如下优点：传动效率高，润滑油用量少，换油周期长，机械使用寿命延长。

其中聚α-烯烃基础油可制备极高粘度的工业齿轮油，也可制备出寒区和严寒区使用的低倾点、低温性能优良的齿轮油品种，或与合成酯类油调和使用制备具有改善低温和橡胶溶胀性能的用于航空齿轮及仪表、手表齿轮的齿轮油。然而聚α-烯烃制备成本很高，价格昂贵，其制备技术包含：(1).利用乙烯选择性制备α-癸烯；(2).α-烯烃(主要为1-癸烯)聚合及氢化。现有技术中也有采用不同含蜡原料经过热裂解得到α-烯烃的生产路线，但由于裂解石蜡得到的α-烯烃纯度低，杂质含量高，得到的聚α-烯烃基础油质量较低，无法满足工业生产高端润滑油产品的需求。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种齿轮油组合物，包含高支化聚乙烯合成基础油和添加剂；其中，所述高支化聚乙烯的重均分子量为280～20000，支化度为0.15～0.5。

根据本发明一实施方式，所述高支化聚乙烯的重均分子量为500～15000，支化度为0.25～0.46。

根据本发明一实施方式，所述高支化聚乙烯在40℃的运动粘度为5～1300mm²/s，在100℃的运动粘度为2～100mm²/s，粘度指数为150～220，倾点为-10～-60℃。

根据本发明一实施方式，所述高支化聚乙烯在40℃的运动粘度为30～720mm²/s，在100℃的运动粘度为6～65mm²/s，粘度指数为155～210，倾点为-25～-55℃。

根据本发明一实施方式，所述组合物包括75.0～99.9wt％的所述高支化聚乙烯合成基础油和0.1～25.0wt％的所述添加剂；其中，所述添加剂选自抗氧剂、降凝剂、极压剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦改进剂、防锈剂、抗乳化剂及消泡剂中的一种或多种。

根据本发明一实施方式，所述抗氧剂为二[4-(1,1,3,3四甲基丁基苯)]胺或2,6-二叔丁基苯酚，以所述齿轮油组合物总重量计，所述抗氧剂的含量为0～8.0wt％；所述降凝剂选自烷基萘、聚甲基丙烯酸酯及聚异丁烯中的一种或多种，所述降凝剂的含量为0.1～6.2wt％；所述极压剂选自有机氯化物极压抗磨剂、硫化异丁烯、偏硼酸钠及亚磷酸二正丁酯中的一种或多种，所述极压剂的含量为0～3.1wt％。

根据本发明一实施方式，所述分散剂选自高分子量丁二酰亚胺、聚异丁烯、硫磷聚异丁烯钡盐中的一种或多种，所述分散剂的含量为0～2.4wt％；所述金属钝化剂选自N,N-二亚水杨丙二胺和噻二唑衍生物中的一种或多种，所述金属钝化剂的含量为0～1.6wt％；所述摩擦改进剂选自二烷基二硫代硫酸钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼及三核钼化合物中的一种或多种，所述摩擦改进剂的含量为0～1.4wt％。