專利名稱：包含減摩添加劑整套配方的潤滑組合物和潤滑脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤滑組合物，更特別是、但非僅限于含有這類組合物的潤滑脂，更特別是、但非僅限于用于等速萬向節(jié)如等速滑叉式萬向節(jié)的潤滑脂。
等速萬向節(jié)在前置發(fā)動(dòng)機(jī)/前輪驅(qū)動(dòng)汽車、具有獨(dú)立懸架的汽車、或在四輪驅(qū)動(dòng)汽車中使用。等速萬向節(jié)(CVJ)是特殊類型的萬向節(jié)，它將驅(qū)動(dòng)力由最終傳動(dòng)減速器以恒定轉(zhuǎn)速傳導(dǎo)到主動(dòng)輪軸。等速萬向節(jié)的兩種主要類型是滑叉型和固定型等速萬向節(jié)并且通常以適當(dāng)?shù)慕M合方式在機(jī)動(dòng)車中使用。滑叉型等速萬向節(jié)允許在軸向滑動(dòng)，而固定型等速萬向節(jié)不允許在軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑叉型萬向節(jié)處于一定的角度并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述滑叉型萬向節(jié)的機(jī)械部件承受復(fù)雜的滾動(dòng)和滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，眾所周知，對這些運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力可使機(jī)動(dòng)車輛產(chǎn)生振動(dòng)、刺耳的噪音以及小幅滾動(dòng)，在一些行車條件下尤為如此。這些噪音、振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)令機(jī)動(dòng)車乘客感到不愉快。
因而，人們試圖配制等速萬向節(jié)潤滑脂來改進(jìn)其摩擦特性，從而減少滑叉型等速萬向節(jié)內(nèi)的摩擦力及車內(nèi)承受的噪音和振動(dòng)。一些研究表明，在這些噪音及振動(dòng)與在一些實(shí)驗(yàn)室摩擦試驗(yàn)機(jī)上測量的摩擦系數(shù)之間存在可利用的相互關(guān)系。特別是，在一些研究中發(fā)現(xiàn)，SRV(Schwingungs Reibung und Verschleiss)實(shí)驗(yàn)室摩擦試驗(yàn)機(jī)(由Optimol儀器公司制造)可提供對于開發(fā)低摩擦等速萬向節(jié)潤滑脂有用的指導(dǎo)，從而減少噪音和振動(dòng)。
在這類等速萬向節(jié)中通用的潤滑脂的實(shí)例包括含有鈣配合物皂作為增稠劑的潤滑脂、含有鋰皂作為增稠劑的潤滑脂；含有鋰配合物作為增稠劑的潤滑脂；及含有聚脲作為增稠劑的潤滑脂。然而，增稠劑也可以是包括粘土，和鈣、鈉、鋁、和鋇的脂肪酸皂在內(nèi)的一系列物質(zhì)中的一種。
在潤滑脂中使用的基礎(chǔ)油基本上是與油潤滑所通常選擇的類型相同的油。所述基礎(chǔ)油可以是礦物和/或合成來源的。礦物來源的基礎(chǔ)油可是礦物油，如通過溶劑精制或氫加工所制備的那些。合成來源的基礎(chǔ)油通常是C10-50烴聚合物，例如α-烯烴的液體聚合物的混合物。它們還可以是通用的酯，如多元醇酯。所述基礎(chǔ)油還可是這些油的混合物。優(yōu)選地，基礎(chǔ)油是由丹麥皇家/殼牌集團(tuán)公司以名稱“HVI”或“MVIN”出售的礦物來源油品、聚α-烯烴、或其混合物。也可使用通過蠟的氫化異構(gòu)化來制備的基礎(chǔ)油類型、如由丹麥皇家/殼牌集團(tuán)公司以名稱“XHVI”(商標(biāo))出售的油品。
潤滑脂優(yōu)選含有2至20wt％，更優(yōu)選5至20wt％增稠劑。
鋰皂增稠的潤滑脂多年前就已被公眾了解。通常，鋰皂由C10-24、優(yōu)選C15-18飽和或不飽和脂肪酸或其衍生物來制備。一種具體的衍生物是加氫蓖麻油，它是12-羥基硬脂酸的甘油酯。
12-羥基硬脂酸是特別優(yōu)選的脂肪酸。
用復(fù)合增稠劑增稠的潤滑脂也已是公知的。除脂肪酸鹽外，它們向增稠劑中引入絡(luò)合劑，通常是低至中等分子量的酸或二元酸或其一種鹽，如苯甲酸或硼酸或硼酸鋰。
在潤滑脂中用作增稠劑的尿素類化合物在其分子結(jié)構(gòu)中包括脲基團(tuán)(-NHCONH-)。這些化合物根據(jù)脲鏈數(shù)包括單、二、或多脲化合物。
各種通用的潤滑脂添加劑以這一應(yīng)用領(lǐng)域通用的添加量被加入到潤滑脂中以賦予所述潤滑脂以一些所需的特性，如氧化穩(wěn)定性、膠粘性、極壓性能和腐蝕抑制性。適用的添加劑包括一或多種極壓/抗磨劑，例如鋅鹽如二烷基或二芳基二硫代磷酸鋅、硼酸鹽、被取代的噻二唑、通過例如二烷氧胺與被取代的有機(jī)磷酸鹽反應(yīng)制備的氮/磷聚合化合物、磷酸胺、天然或合成來源的硫化鯨蠟油、硫化豬油、硫化酯、硫化脂肪酸酯、和相似的硫化物質(zhì)、例如對應(yīng)于通式(OR)3P＝O(其中R為烷基、芳基或芳烷基)的有機(jī)磷酸酯、和三苯基硫逐磷酸酯(phosphorothionate)；一或多種高堿性含金屬洗滌劑，如鈣或鎂的烷基水楊酸鹽或烷基芳基磺酸鹽；一或多種無灰分散劑添加劑，如聚異丁烯基琥珀酸酐與胺或酯的反應(yīng)產(chǎn)物；一或多種抗氧劑，如受阻酚或胺，例如苯基α-萘胺、二苯基胺或烷基化二苯基胺；一或多種防銹添加劑如已視具體情況而定用鈣中和了的氧化烴，烷基化苯磺酸鈣鹽，和烷基化苯石油磺酸鈣鹽、及琥珀酸衍生物，或摩擦改進(jìn)添加劑；一或多種粘度指數(shù)改進(jìn)劑；一或多種傾點(diǎn)下降劑；和一或多種膠粘劑。還可添加固體物質(zhì)如石墨、微細(xì)分散的二硫化鉬、滑石粉、金屬粉末和各種聚合物如聚乙烯蠟來賦予特殊的性能。
研究表明，油溶性二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)(PCH Mitchell，Wear100(1984)281；H Isoyama and T Sakurai，國際摩擦學(xué)7(1974)151；E RBraithwaite and A B Greene，Wear 46(1978)405；and Y Yamamoto andS Gondo，Tribology Trans.，32(1989)251)及其它有機(jī)鉬化合物在含硫物質(zhì)存在下(Y Yamamoto，S Gondo，T Kamakura and M Konishi，Wear 120(1987)51；Y Yamamoto，S Gondo，T Kamakura and N Tanaka，Wear 112(1986)79；A B Greene and T J Ridson SAE Technical Paper811187 Warrendale PA，1981；and I Feag，W Perilstein and M R AdamsASLE Trans.，6(1963)60)可有效的減少摩擦和磨損。為了實(shí)現(xiàn)低摩擦，鉬與硫結(jié)合(A.B.Greene and T.J.Ridson SAE Technical Paper811187 Warrendale PA，1981)以及可能有的磷(Y Yammoto，S Gondo，TKamakura and M Konishi，Wear 120(1987)51)的存在看起來是必要條件。硫的來源可來自與鉬化合物結(jié)合使用的添加劑(K Kubo，Y Hamada，K Moriki and M Kibukawa，日本摩擦學(xué)雜志，34(1989)307)，通常是二硫代磷酸鋅(ZnDTP)，來自所使用的基礎(chǔ)油(Y Yammoto，S Gondo，TKamakura and N Tanaka，Wear 112(1986)79)或經(jīng)與鉬化合物本身進(jìn)行化學(xué)結(jié)合(MoDTC就是這種情況)。
然而，在文獻(xiàn)中有許多其中向油中添加有機(jī)鉬-硫化合物并不產(chǎn)生減摩作用的情況。與有機(jī)鉬結(jié)合使用的硫的來源起著至關(guān)重要的作用；一些ZnDTP類型導(dǎo)致摩擦下降，而其它的則使摩擦上升(K Kubo，YHamada，K Moriki and M Kibukawa，日本磨擦學(xué)雜志，34(1989)307)。
在一項(xiàng)NTN研究(SAE Technical Paper 871985；《用于等速萬向節(jié)與輪軸軸承應(yīng)用的低摩擦與抗摩擦腐蝕潤滑脂的開發(fā)》，Mkato and TSato of NTN Toyo Co Ltd)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在聚脲基潤滑脂中包含二硫代磷酸鉬(MoDTP)及ZnDTP時(shí)，摩擦得到最大程度減小。向聚脲潤滑脂中添加MoDTC和ZnDTP導(dǎo)致摩擦降低幅度較小。
按照本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)，向MoDTC和金屬二硫代磷酸鹽的組合物中添加環(huán)烷酸鋅可改進(jìn)這些添加劑的摩擦性能。這種作用是意想不到的，因?yàn)閱为?dú)向二硫代氨基甲酸鉬中添加環(huán)烷酸鋅并不降低摩擦系數(shù)，事實(shí)上表現(xiàn)出摩擦系數(shù)的上升。
因此，人們意外地發(fā)現(xiàn)，二硫代氨基甲酸鉬、金屬二硫代磷酸鹽及環(huán)烷酸鋅的組合在潤滑組合物、特別是潤滑脂中作為減摩劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，同時(shí)保持良好的低抗磨性能。針對二硫代氨基甲酸鉬單獨(dú)使用或與兩種其它組分之一結(jié)合使用的試驗(yàn)表明，減摩效果完全出人意料。
WO 97/03152公開了一種潤滑組合物，其中包含基礎(chǔ)油、二硫化鉬、環(huán)烷酸鋅和二硫代磷酸鋅與視具體情況而存在的二硫代氨基甲酸鋅。在這篇文獻(xiàn)中沒有透露能從中導(dǎo)出該發(fā)明化合物的組合物是一種良好的減摩劑的信息。
因此，本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種潤滑組合物，其中包含基礎(chǔ)油和作為減摩添加劑整套配方的二硫代氨基甲酸鉬、環(huán)烷酸鋅和一或多種金屬二硫代磷酸鹽與視具體情況而存在的一或多種其它金屬二硫代氨基甲酸鹽的組合形式。
優(yōu)選地，二硫代氨基甲酸鉬是如下通式的硫化二硫代氨基甲酸氧鉬
其中在通式化結(jié)構(gòu)中的四個(gè)可能的R基團(tuán)R1、R2、R3和R4(僅示出了R1和R2)可相同或不同，R1-R4各為C1-C30烴或氫。
優(yōu)選，m+n＝4，且m和n可是或不是整數(shù)。
優(yōu)選，R1-R4各自獨(dú)立地代表C1-24伯或仲烷基、C6-26環(huán)烷基、或C6-30芳基或烷基芳基、或氫。
可選擇R1-R4來影響MoDTC的溶解度。
在金屬二硫代磷酸鹽和/或金屬二硫代氨基甲酸鹽中的金屬優(yōu)選獨(dú)立地選自鋅、鉬、錫、錳、鎢和鉍。
優(yōu)選，一或多種金屬二硫代磷酸鹽是選自二烷基-、二芳基或烷基芳基二硫代磷酸鋅，一或多種金屬二硫代氨基甲酸鹽是選自二烷基-、二芳基或烷基芳基二硫代氨基甲酸鋅，其中二硫代磷酸鹽和/或二硫代氨基甲酸鹽中的任何烷基部分是直鏈的或支鏈的，并優(yōu)選含1至12個(gè)碳原子。
本發(fā)明還提供一種潤滑脂，其中包含與本發(fā)明潤滑組合物相結(jié)合的增稠劑。
在本發(fā)明的潤滑脂中，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與金屬二硫代磷酸鹽總量的重量比值優(yōu)選為2∶1到∶20，金屬二硫代磷酸鹽與環(huán)烷酸鋅的重量比值范圍為0.85∶10至0.85∶0.05，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與環(huán)烷酸鋅中的鋅的重量比值范圍為15∶1至1∶4。
更優(yōu)選地，對于油溶性二硫代氨基甲酸鉬，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與金屬二硫代磷酸鹽的重量比值范圍為0.8∶1.7至0.14∶1.7，金屬二硫代磷酸鹽與環(huán)烷酸鋅的重量比值范圍為0.85∶4.8至0.85∶0.6，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與環(huán)烷酸鋅中的鋅的重量比值范圍為5∶1至1∶1.6。
更優(yōu)選地，對于油不溶性二硫代氨基甲酸鉬，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與金屬二硫代磷酸鹽的重量比值范圍為1∶1至1∶6.2，金屬二硫代磷酸鹽與環(huán)烷酸鋅的重量比值范圍為0.85∶4.8至0.85∶0.6，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與環(huán)烷酸鋅中的鋅的重量比值范圍為10.3∶1至1∶0.8。
上述環(huán)烷酸鋅通常代表由所選擇的粗油餾分經(jīng)使該餾分一般與氫氧化鈉溶液反應(yīng)、隨后酸化并提純而制備的環(huán)烷酸的復(fù)雜混合物。優(yōu)選地，在與鋅化合物反應(yīng)之前，環(huán)烷酸的分子量范圍為150-500，更優(yōu)選180-330。優(yōu)選地，環(huán)烷酸鋅混合物中的鋅元素含量為1-25％，更優(yōu)選5-20％，最優(yōu)選9.0-15.4％。
本發(fā)明的潤滑脂優(yōu)選地含有0.04至2.5wt％(Mo)來自二硫代氨基甲酸鉬的鉬，對于油溶性的二硫代氨基甲酸鉬，更優(yōu)選，0.08至0.6wt％(Mo)，而對于油不溶性的二硫代氨基甲酸鉬，為0.08至1.4wt％(Mo)。優(yōu)選其進(jìn)一步含有總量為0.1至10wt％，更優(yōu)選0.3至3.5wt％所述一或多種金屬二硫代磷酸鹽。再者，其含有0.05至12.0wt％，更優(yōu)選0.3至3.5wt％環(huán)烷酸鋅。
本發(fā)明的減摩添加劑不必含有二硫化鉬。再有，優(yōu)選地本發(fā)明潤滑組合物不含顯著數(shù)量的二硫化鉬。更具體來說，優(yōu)選所述潤滑組合物含有少于0.5wt％二硫化鉬，更優(yōu)選少于0.3wt％，最優(yōu)選不含二硫化鉬。
所述增稠劑優(yōu)選包括尿素類化合物，普通的鋰皂或復(fù)合鋰皂。優(yōu)選尿素類化合物是聚脲化合物。適當(dāng)?shù)脑龀韯┦菨櫥夹g(shù)領(lǐng)域公知內(nèi)容。
本發(fā)明還提供了潤滑等速萬向節(jié)的方法，其中包括用本發(fā)明的潤滑脂來組裝所述萬向節(jié)。
本發(fā)明還提供裝有本發(fā)明潤滑脂的等速萬向節(jié)。
優(yōu)選地，所述等速萬向節(jié)一般是滑叉型等速萬向節(jié)，但可例如包括高速萬向節(jié)，其可包括固定或滑叉型的等速萬向節(jié)，或虎克萬向節(jié)。
在添加劑整套配方中所使用的二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)通常是油不溶性的，在潤滑脂中其可呈微細(xì)分散的固體形態(tài)。
然而，在使用時(shí)固體分散添加劑可從潤滑脂中分離。含有固體添加劑的潤滑脂已在一些苛刻的高溫/高速等速萬向節(jié)試驗(yàn)中經(jīng)歷到這種效應(yīng)。固體從潤滑脂中離心分離的這一潛在問題在處于通常以很高的旋轉(zhuǎn)速度(4-6000rpm)運(yùn)行的高速螺旋槳軸應(yīng)用中的萬向節(jié)中尤為嚴(yán)重。使用全部為油溶性的添加劑整套配方的潤滑脂不會(huì)產(chǎn)生這種問題。
為了給出良好的減摩作用，一般需要高鉬和高硫含量。但高鉬和硫含量增加了所述組合物的不溶性。
本發(fā)明的另一方面因而提供一種潤滑組合物，其中包括基礎(chǔ)油和一種油溶性減摩添加劑整套配方，所述整套配方含有二硫代氨基甲酸鉬、環(huán)烷酸鋅及一或多種金屬二硫代磷酸鹽的組合物。
使用全油溶性低摩擦整套配方可開發(fā)用于高速應(yīng)用的等速萬向節(jié)潤滑脂，而不會(huì)有固體添加劑離心分離和分離的危險(xiǎn)。另外，在等速滑叉型萬向節(jié)應(yīng)用中，可使用粘稠潤滑脂，其在使用時(shí)保持適當(dāng)?shù)某矶炔⑻峁└叩臐櫥┩改芰Α?br> 使用有效的全油溶性低摩擦整套配方可開發(fā)用于高速螺旋槳軸應(yīng)用中的萬向節(jié)潤滑脂。它還可在用于滑叉型萬向節(jié)應(yīng)用中的潤滑組合物中使用，從而產(chǎn)生具有高潤滑穿透能力的等速萬向節(jié)潤滑脂。視具體情況而定，可向所述添加劑整套配方中引入一或多種其它金屬的二硫代氨基甲酸鹽。此外，所述添加劑還可包括非油溶性組分。
優(yōu)選在潤滑脂中使用減摩添加劑組合物，其中包括基礎(chǔ)油和增稠劑，所述增稠劑優(yōu)選是鋰皂、鋰配合物、或尿素類化合物。
這類潤滑脂優(yōu)選獨(dú)立地含有呈現(xiàn)如本發(fā)明第一方面優(yōu)選特征中指出的類型、優(yōu)選數(shù)量及優(yōu)選相對數(shù)量的組分。
現(xiàn)在參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行敘述。
實(shí)施例添加劑和基礎(chǔ)潤滑脂表1詳細(xì)列出了在商業(yè)上可得到的一些主要的二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)化合物。具有高鉬含量的兩種MoDTC化合物(MoDTC(3)和MoDTC(4))是固體，且多半不溶于油。
在實(shí)施例中使用的其它添加劑是-ZnDTP(1) 主要是二硫代磷酸鋅(ZnDTP)；大部分是異丁基ZnDTPZnDTP(2) 一種在礦物油中的大部分為異丁基ZnDTP(1)的85wt％溶液
ZnNa(1)環(huán)烷酸鋅溶液(8％鋅)；在礦物油中含有約60％環(huán)烷酸鋅磷酸胺/硫代磷酸鹽 磷酸胺/硫代磷酸鹽混合物，在礦物中油中的50wt％稀釋液。
硫化烯烴 高度硫化的烯烴(43％硫)ZnDTC 二戊基二硫代氨基甲酸鋅(6％鋅)主要是通過將所述添加劑包含在完全配制的聚脲潤滑脂(PUG)中來進(jìn)行分析。添加劑整套配方中也可引入鋰皂和鋰配合物增稠的基礎(chǔ)潤滑脂，及半合成雙脲潤滑脂。潤滑脂的細(xì)節(jié)在相關(guān)數(shù)據(jù)表的注腳中給出。
摩擦系數(shù)和磨損的測量對于所有摩擦和磨損測量，使用來自O(shè)ptimol儀器公司的擺動(dòng)SRV摩擦試驗(yàn)機(jī)，具有在平面重疊表面上的10mm球作為試樣幾何形狀(test geometry)。在確定的測試條件下操作2小時(shí)后記錄摩擦系數(shù)。所述確定的測試條件是300牛頓負(fù)荷、擺動(dòng)頻率50赫茲、行程1.5mm、設(shè)定溫度100℃。
通過使用光學(xué)計(jì)數(shù)線(optical graticule)在各兩小時(shí)階段結(jié)束時(shí)測量球上磨痕的直徑來評價(jià)磨損。
結(jié)果列于表2-13中。
開發(fā)油溶性基于MoDTC的配劑實(shí)施例1-5MoDTC(2)與MoDTC(1)之間的對比為提供對若干種商業(yè)潤滑脂(實(shí)施例1-5)摩擦系數(shù)測量結(jié)果的對比基準(zhǔn)，在表2中列出了參比潤滑脂(RG)。
實(shí)施例8-39在PUG潤滑脂中將與ZnDTP結(jié)合的MoDTC(2)和MoDTC(1)的摩擦性能進(jìn)行對比(表3，實(shí)施例8-11)。摩擦系數(shù)一般是高的(對比表2中RG)。對于4％MoDTC(1)/1.5％ZnDTP(2)的組合(實(shí)施例11)，記錄到低于等同的MoDTC(2)配劑(實(shí)施例10)的摩擦系數(shù)，但在試驗(yàn)趨于結(jié)束時(shí)該系數(shù)上升。
在PUG中與MoDTC(2)形成的添加劑組合形式任意選擇在表3中使用的ZnDTP和MoDTC的比例，應(yīng)理解，這些數(shù)值對于低摩擦來說不大可能是最佳的。為建立用這種組合物可達(dá)到的最小摩擦系數(shù)，ZnDTP(2)的含量比例從0％至50％之間變化(表4實(shí)施例)。單獨(dú)使用MoDTC(2)產(chǎn)生相當(dāng)?shù)偷哪Σ料禂?shù)，但這些數(shù)值仍明顯高于RG的數(shù)值(表2)。
表5表明，使用一種可供選擇替代的鋅添加劑，即ZnNa(1)與MoDTC(2)的組合形式不產(chǎn)生低的摩擦。
表6表明了在含有全部三種添加劑的添加劑混合物中改變MoDTC(2)、ZnNa(1)和ZnDTP的比例對摩擦和磨損的影響。摩擦系數(shù)和磨損與這三種添加劑的比例相關(guān)。通過保持ZnNa(1)ZnDTP(2)比例恒定為2∶1，同時(shí)使MoDTC(2)的含量在0％到12％間改變，進(jìn)一步研究最佳含量(表7)。表6和7表明當(dāng)MoDTC(2)、ZnNa(1)和ZnDTP(2)的比例約為4∶2∶1時(shí)，摩擦和磨損均經(jīng)歷一最小值。
表8表明添加劑整套配方總量在3.5％至14％之間變化產(chǎn)生的影響。
在最佳化整套配方中引入MoDTC(3)產(chǎn)生的影響表9表明，MoDTC(3)可添加到新添加劑整套配方中，而不會(huì)損失摩擦性能。在很不同的基礎(chǔ)流體中配制實(shí)施例39時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。1.3％MoDTC(3)含有與8％MoDTC(2)基本相同數(shù)量的元素鉬。在鉬含量相同的基礎(chǔ)上MoDTC(2)看起來比MoDTC(3)更有效。
添加低成本極壓添加劑對摩擦的影響極壓添加劑可提高在更苛刻的等速萬向節(jié)應(yīng)用中的持久性。為測試對這類添加劑的耐受力，在整套配方含量為7％數(shù)值(4％MoDTC(2))的PUG中添加1.5％硫化烯烴和1.5％磷酸胺/硫代磷酸鹽。
在鋰皂和鋰復(fù)合基潤滑脂中引入新整套配方在PUG中進(jìn)行上述的所有最佳化工作。為說明所述添加劑整套配方對其它潤滑脂增稠劑類型的適用性，將在新添加劑整套配方中的三種添加劑MoDTC(2)、ZnNa(1)和ZnDTP(2)引入到鋰皂和鋰復(fù)合基潤滑脂中(表11)。該表對兩種潤滑脂進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例39表12表明，所述添加劑整套配方可引入到基礎(chǔ)油組成很不同的聚脲潤滑脂中，而不會(huì)降低摩擦和磨損性能。MoDTC(3)本身是一種具有適用的板壓性能的添加劑，從這一表中可見，引入MoDTC(3)對潤滑脂的SRV摩擦和磨損性能無不良影響。
如上所述，本發(fā)明的潤滑脂配劑還可包含一或多種賦予所述配劑以一些所需特性的添加劑。具體地，可含有其它極壓/抗磨添加劑，如硼酸鹽、取代的噻二唑、聚合的氮/磷化合物、磷酸按、硫化酯和三苯基硫逐磷酸酯。
ZnDTC為進(jìn)行對比，測量在聚脲潤滑脂中含3wt％二硫代氨基甲酸鋅、1.5wt％二硫代磷酸鋅(ZnDTP(2))和2wt％環(huán)烷酸鋅(ZnNa(1))、并還含有0.5wt％抗氧化劑的組合物的摩擦系數(shù)。所述組合物的摩擦系數(shù)為0.122。
表1一些市售有機(jī)鉬化合物的物理和化學(xué)特性
表2一些市售滑叉型萬向節(jié)潤滑脂(RG)的SRV摩擦性能
表3在PUG中MoDTC(2)和MoDTC(1)與ZnDTP(2)的混合物的摩擦性能的對比
PUG基礎(chǔ)潤滑脂組成增稠劑-4，4`雙(硬脂酰脲基)二苯基甲烷(12％)。
添加劑-0.5％二苯胺，0.1％硫化烯烴，1.0％磺酸鋇基礎(chǔ)油-HVI 160BHVI 650∶∶3∶1ZnDTP(2)表4向在PUG中的8％MoDTC(2)中添加ZnDTP(2)所產(chǎn)生的影響
表5向在PUG中的8％MoDTC(2)中漸增添加ZnNa(1)所產(chǎn)生的影響
表6改變在PUG中的MoDTC(2)/ZnDTP(2)/ZnNa(1)添加劑混合物中ZnDTP(2)和ZnNa(1)的含量所產(chǎn)生的影響
表7向在PUG中的比例為2∶1的ZnNa(1)和ZnDTP(2)中漸增添加MoDTC(2)所產(chǎn)生的影響
表8(在PUG中)改變MoDTC(2)ZnNa(1)ZnDTP(2)整套配方的添加劑總量所產(chǎn)生的影響
表9在聚脲基礎(chǔ)潤滑脂中實(shí)驗(yàn)潤滑脂配劑的摩擦系數(shù)27 32 31添加劑整套配方(質(zhì)量％)-MoDTC(3)-1.3 1.3MoDTC(2)8.0 -8.0ZnDTP(2)2.0 2.0 2.0ZnNa(1) 4.0 4.0 4.0鉬含量(質(zhì)量％) 0.39 0.36 0.75SRV摩擦 0.0580.0730.056磨痕直徑(mm)0.46 0.51 0.46
表10向在PUG中的新的整套配方中添加極壓添加劑所產(chǎn)生的影響
表11向鋰皂和鋰復(fù)合基潤滑脂中添加新添加劑整套配方所產(chǎn)生的影響
鋰皂基礎(chǔ)潤滑脂增稠劑-9.15％氫化蓖麻油、1.12％LiOH.H2O，基礎(chǔ)油組成-MVIN 170(80％)，HVI 170(5％)，HVI 105(15％)添加劑整套配方-0.5％二苯胺鋰復(fù)合基潤滑脂添加劑整套配方2％Vulkanox HS，1％Irganox L101基礎(chǔ)油組成50％HVI-160B，50HVI 650增稠劑組成(份數(shù)) 7.7％氫化蓖麻油脂肪酸2.2％硼酸2.6％LiOH.H2O1.5％烷基水楊酸鈣1.5％辛酸鈣表12在PUG中添加(實(shí)施例39)或不添加(實(shí)施例38)MoDTC(3)情況下的SRV摩擦3839添加劑整套配方(質(zhì)量％)-磺酸鋇1.0 1.0ZnDTP(1) 1.0 1.0ZnNa(1) 2.0 2.0MoDTC(2) 4.0 4.0MoDTC(3) - 2.0基礎(chǔ)油組成60％XHVI 5.2，30％HVI 60，10％MVIN 170抗氧化劑 二苯胺SRV摩擦摩擦系數(shù) - 0.050 0.053磨痕直徑mm- 0.40 0.48
表13在PUG中具有MoDTC(3)的實(shí)驗(yàn)潤滑脂配劑的摩擦系數(shù)實(shí)施例41實(shí)施例42實(shí)施例43實(shí)施例44實(shí)施例45實(shí)施例46主要添加劑(質(zhì)量％)-MoDTC(3) 3.0 3.0 3.0 3.03.0 3.0ZnDTP(2) - 1.5 1.5 1.51.5 1.5ZnNa(1)- - 2.0 - 1.0 2.0ZnDTC - - -1.51.5 1.5SRV摩擦0.138 0.065 0.0530.075 0.053 0.050基礎(chǔ)油組成75％HVI 160B25％HVI 650抗氧化劑0.5％
權(quán)利要求
1.一種潤滑組合物，其中包含與二硫代氨基甲酸鉬、環(huán)烷酸鋅和一或多種金屬二硫代磷酸鹽相組合的基礎(chǔ)油以及視具體情況而存在的一或多種其它金屬二硫代氨基甲酸鹽。
2.一種潤滑脂，其中包含與權(quán)利要求1的潤滑組合物相組合的增稠劑。
3.權(quán)利要求2的潤滑脂，其中在二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與金屬二硫代磷酸鹽總量的比值范圍為2∶1至1∶20，金屬二硫代磷酸鹽與環(huán)烷酸鋅數(shù)量的比值范圍為0.85∶10至0.85∶0.05，二硫代氨基甲酸鉬中的鉬與環(huán)烷酸鋅中的鋅的比值范圍為15∶1至1∶4。
4.權(quán)利要求2的潤滑脂，其中含有0.04至2.5wt％來自二硫代氨基甲酸鉬中的鉬。
5.權(quán)利要求2或4的潤滑脂，其中含有0.05至12.0wt％環(huán)烷酸鋅。
6.權(quán)利要求2、4或5的潤滑脂，其中含有總量為0.1至10wt％一或多種金屬二硫代磷酸鹽。
7.權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)的潤滑脂，其中所述增稠劑包括尿素類化合物。
8.一種潤滑等速萬向節(jié)的方法，其中包括用權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)的潤滑脂來組裝所述等速萬向節(jié)。
9.一種用權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)的潤滑脂組裝的等速萬向節(jié)。
10.一種潤滑組合物，其中包含基礎(chǔ)油和一種含有二硫代氨基甲酸鉬、環(huán)烷酸鋅與一或多種金屬二硫代磷酸鹽的組合物的油溶性減摩添加劑整套配方。
全文摘要
一種潤滑組合物,其中包含與二硫代氨基甲酸鉬、環(huán)烷酸鋅和一或多種金屬二硫代磷酸鹽組合的基礎(chǔ)油以及視具體情況而存在的一或多種其它金屬二硫代氨基甲酸鹽。一種包含這類組合物與增稠劑相組合的潤滑脂,特別適于潤滑等速萬向節(jié)。
文檔編號(hào)C10N50/10GK1276821SQ98810458
公開日2000年12月13日 申請日期1998年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者R·A·弗萊徹 申請人:國際殼牌研究有限公司