齒輪油組合物的制作方法
【專利說(shuō)明】齒輪油組合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及含基礎(chǔ)油料和摩擦降低添加劑的齒輪油組合物，特別地設(shè)及工業(yè)、機(jī) 動(dòng)車和/或海運(yùn)齒輪油組合物及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)齒輪油組合物的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境需求意味著它們被推到它們的性能極限。選擇基礎(chǔ) 油料和添加劑包的組合是關(guān)鍵的。特別地，要求添加劑降低摩擦。目前商業(yè)上在齒輪油組合 物中使用了寬范圍的摩擦降低添加劑，例如醋，偏醋，憐酸醋，有機(jī)基鋼-基化合物，脂肪酸， 高級(jí)醇，脂肪酸醋，含硫的醋，憐酸醋，酸性憐酸醋，和憐酸醋的胺鹽。
[0003] 然而，運(yùn)些材料可具有諸如水捕獲/乳化和/或起泡;和/或不足的摩擦降低，密封 相容性，油漆相容性，熱和/或氧化穩(wěn)定性之類的缺點(diǎn)。因此，需要在齒輪油組合物中的改進(jìn) 的摩擦降低添加劑油漆用于機(jī)動(dòng)車，海運(yùn)和用于工業(yè)應(yīng)用，例如采礦;紙張，紡織品和糖廠； 鋼的生產(chǎn)和用于風(fēng)力滿輪機(jī)中。
[0004] 發(fā)明概述
[0005] 我們現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)克服或顯著減少上述問(wèn)題中至少一個(gè)的改進(jìn)的齒輪油 組合物。
[0006] 因此，本發(fā)明提供含基礎(chǔ)油料和至少O.Olwt%摩擦降低添加劑的齒輪油組合物， 所述摩擦降低添加劑包括甘油和/或聚甘油C12-C24飽和脂肪醋。
[0007] 本發(fā)明還提供含齒輪油組合物的齒輪箱，所述齒輪油組合物包括基礎(chǔ)油料和至少 0 . Olwt %摩擦降低添加劑，所述摩擦降低添加劑包括甘油和/或聚甘油C12-C24飽和脂肪醋。 [000引本發(fā)明進(jìn)一步提供含齒輪箱的風(fēng)力滿輪機(jī)，所述齒輪箱包括含基礎(chǔ)油料和至少 O.Olwt%摩擦降低添加劑的齒輪油組合物，所述摩擦降低添加劑包括甘油和/或聚甘油Ci2- C24飽和脂肪醋。
[0009] 本發(fā)明仍然進(jìn)一步提供在齒輪箱內(nèi)降低摩擦的方法，該方法包括使用含基礎(chǔ)油料 和至少O.Olwt%摩擦降低添加劑的齒輪油組合物，所述摩擦降低添加劑包括甘油和/或聚 甘油C12-C24飽和脂肪醋。
[0010] 本發(fā)明再進(jìn)一步提供甘油和/或聚甘油C12-C24飽和脂肪醋降低齒輪油組合物的動(dòng) 力摩擦系數(shù)的用途。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的齒輪油組合物可W是工業(yè)，機(jī)動(dòng)車和/或海運(yùn)齒輪油組合物。
[0012] 工業(yè)齒輪油組合物的技術(shù)規(guī)格主要由北美的美國(guó)齒輪制造者協(xié)會(huì)（American Gear Manu化cturers Association)(AGMA)或者工業(yè)制造者自身掌控。在表1中示出了美國(guó) 工業(yè)齒輪油組合物的典型技術(shù)規(guī)格。
[0013] 表1
[0014] 齒輪油組合物的AGMA 9005-D94粘度分級(jí)
[0015]
[0016] 在歐洲，W及全世界其余大多數(shù)地方，工業(yè)齒輪油組合物的技術(shù)規(guī)格典型地由 Deutches Inst i tut fur Normung (D IN)撰寫(xiě)。還存在 OEM (Or i gina 1 European Manufacturer)特定的批準(zhǔn)/技術(shù)規(guī)格，例如Siemens MD( W前稱為FIender)和化nsen。
[0017] 工業(yè)齒輪油組合物包括適合于在具有正齒輪，螺旋齒輪，斜齒輪，準(zhǔn)雙曲面齒輪， 行星齒輪和滿輪的齒輪箱中使用的那些。合適的應(yīng)用包括在采礦；工廠，例如造紙，紡織品 和糖廠;鋼的生產(chǎn)中和在風(fēng)力滿輪機(jī)中使用。一種優(yōu)選的應(yīng)用是在風(fēng)力滿輪機(jī)中，其中齒輪 箱典型地具有行星齒輪。
[0018] 機(jī)動(dòng)車齒輪油組合物包括適合于在人力操縱傳動(dòng)，分動(dòng)箱和差動(dòng)器中使用的那 些，它們?nèi)康湫偷厥褂脺?zhǔn)雙曲面齒輪。所謂分動(dòng)箱，我們是指在四輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 中發(fā)現(xiàn)的一部分四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。它與傳動(dòng)系統(tǒng)相連且還與前軸和后軸通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸相連。它 在文獻(xiàn)中還被稱為分動(dòng)齒輪箱，分動(dòng)變速箱，分動(dòng)箱或操縱箱(jockey box)。
[0019] 機(jī)動(dòng)車齒輪油組合物的粘度范圍通常是SAE 50至SAE 250,更常見(jiàn)地范圍為SAE 70W至SAE 140。合適的機(jī)動(dòng)車基油還包括跨等級(jí)基油，例如75W-140,80W-90,85W-140和 85W-90等。機(jī)動(dòng)車齒輪油組合物由美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)使用化等級(jí)分級(jí)。API等級(jí)將所有潤(rùn) 滑油細(xì)分成如下所述的6個(gè)等級(jí)：
[0020] ?用于輕質(zhì)狀況的API化-1油。它們由不具有添加劑的基油組成。有時(shí)它們含有 小量抗氧化添加劑，腐蝕抑制劑，抑制劑(depresant)和消泡添加劑。API化-1油設(shè)計(jì)成在 卡車和農(nóng)業(yè)機(jī)械中用于不具有同步器的螺旋-斜齒輪，滿輪和人力操縱傳動(dòng)。
[0021] ?用于中等狀況的API化-2油。它們含有耐磨添加劑且設(shè)計(jì)成用于滿輪。推薦用 于拖拉機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)械傳動(dòng)的合適潤(rùn)滑。
[0022] ?用于中等狀況的API化-3油。它們含有最多2.7%耐磨添加劑。設(shè)計(jì)成用于卡車 傳動(dòng)的潤(rùn)滑斜齒輪和其他齒輪。不推薦用于準(zhǔn)雙曲面齒輪。
[0023] ?用于各種狀況-輕到重的API Gレ4油。它們含有最多4.0%有效的抗浮垢添加 劑。設(shè)計(jì)成用于具有小的軸位移的斜齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪，卡車的齒輪箱和軸單元。推薦用 于美國(guó)卡車，拖拉機(jī)和公共汽車的非-同步的齒輪箱W及用于所有車輛的主要和其他齒輪。 運(yùn)些油是特別地在歐洲，用于同步齒輪箱的基礎(chǔ)油。
[0024] ?用于苛刻狀況的API化-5油。它們含有最多6.5%有效的抗浮垢添加劑。在運(yùn)一 組用于準(zhǔn)雙曲面齒輪中的油的一般應(yīng)用具有顯著的軸位移。它們被推薦作為機(jī)械傳動(dòng)的所 有其他單元(齒輪箱例外）的通用油。在運(yùn)一組中的油具有車輛制造者的特殊批準(zhǔn)，它們僅 僅可用于同步人工齒輪箱。API化-5油可用于有限滑動(dòng)的差動(dòng)器中，若它們相當(dāng)于技術(shù)規(guī) 格加或ZF TE-Mk05的要求的話。在運(yùn)一情況下，該組的牌號(hào)將是另一個(gè)，例如 API Gk5+或API Gk^S。
[0025] ?用于非常嚴(yán)重狀況的API化-6油（高速滑動(dòng)和顯著的振動(dòng)負(fù)載）。它們含有最多 10%高性能的抗浮垢添加劑。它們?cè)O(shè)計(jì)成用于具有顯著軸位移的準(zhǔn)雙曲面齒輪。不再采用 API化-6等級(jí)，因?yàn)檎J(rèn)為API化-5等級(jí)很好地滿足了最苛刻的要求。
[0026] 大多數(shù)現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車齒輪箱要求API化-4油，和單獨(dú)的差動(dòng)器(在適配的情況下)要 求API化-5油。
[0027] 海運(yùn)齒輪油組合物的技術(shù)規(guī)格由DIN 51517，AGMA 9005，F(xiàn)lender，和化nsen掌控， 其中DIN 51517和AGMA 9005是最重要的。
[0028] 海運(yùn)推進(jìn)器齒輪箱具有特定的齒輪油組合物，它包括與工業(yè)和機(jī)動(dòng)車齒輪油組合 物相比，較高比例的添加劑，例如分散劑，防腐蝕劑，W應(yīng)對(duì)腐蝕和水的夾帶。它們也是推進(jìn) 器單元所使用的艇外齒輪油組合物，運(yùn)對(duì)于較小的容器來(lái)說(shuō)，可W是更加相關(guān)的。
[0029] 本發(fā)明的齒輪油組合物可W基于天然或合成油或其共混物，條件是該組合物具有 在特定的齒輪油組合物應(yīng)用中使用的合適的粘度?？苫邶X輪油組合物的打算用途，選擇 基礎(chǔ)油料。用于齒輪油組合物的基礎(chǔ)油料可W是礦物油基礎(chǔ)油料，例如常規(guī)和溶劑-精煉的 石蠟中性油料(paraffinic neutral)和重質(zhì)高粘度潤(rùn)滑油料(bri曲t stock)，加氨處理的 石蠟中性油料和重質(zhì)高粘度潤(rùn)滑油料，環(huán)燒油，汽缸油等，其中包括直饋和共混的油。也可 使用合成的基礎(chǔ)油料，例如PA0，烷基化芳控，聚下締類，二醋類，多元醇醋類，聚二元醇，聚 苯基酸類，等，及其共混物。還已知PA0和醋將與礦物油共混，形成半合成物。
[0030] 美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)目前定義了五組潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油料(API化blication 1509)。 第I，II和III組是通過(guò)它們含有的飽和物和硫含量W及通過(guò)粘度指數(shù)來(lái)分類的礦物油。下 表2闡述了第I，II和ΙΠ 組的運(yùn)些API等級(jí)。
[0031] 表 2
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[0033] 第I組基礎(chǔ)油料是溶劑精煉的礦物油，它是最不那么昂貴生產(chǎn)的基礎(chǔ)油料且目前 占基礎(chǔ)油料銷售的大多數(shù)。它們提供滿意的氧化穩(wěn)定性，粘度，低溫性能和牽引性能，且對(duì) 添加劑和污染物具有非常良好的溶劑化力。第II組基礎(chǔ)油料大多數(shù)是加氨處理的礦物油， 與第I組基礎(chǔ)油料相比，它典型地提供改進(jìn)的揮發(fā)性和氧化穩(wěn)定性。第II組油料的使用已經(jīng) 增長(zhǎng)到美國(guó)市場(chǎng)的約30%。第ΙΠ 組油料是苛刻地加氨處理的礦物油，或者它們可借助蠟或 燒屬控的異構(gòu)化而生產(chǎn)。已知與第I組和第II組基礎(chǔ)油料相比，它們具有較好的氧化穩(wěn)定性 和揮發(fā)性，但具有有限范圍的可商購(gòu)粘度。
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