專利名稱：脲潤(rùn)滑脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于對(duì)某些部件用潤(rùn)滑脂予以潤(rùn)滑的脲潤(rùn)滑脂組合物，這種部件包括CV節(jié)(等速萬向節(jié))和汽車內(nèi)的球窩節(jié)以及鋼鐵工業(yè)和其它各種工業(yè)內(nèi)機(jī)器上的軸承和齒輪。
隨著近年來機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步，人們?nèi)找嫫谕鴻C(jī)器的尺寸減小，重量減輕，精確度增加和使用壽命增長(zhǎng)等等。由于接頭，軸承，齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)部件的其它構(gòu)件也是小尺寸的并在高速和高負(fù)荷條件下操作的，施加到這些部件上的潤(rùn)滑油脂所處的環(huán)境越來越變得嚴(yán)峻。
下面將對(duì)上述情況以CVJ(即CV節(jié))和軋鋼機(jī)為例加以詳細(xì)說明。
在汽車工業(yè)中，隨著FF(前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)式)汽車數(shù)量的增加，使用CVJ的車輛數(shù)也增加。不僅FF車輛而且四輪驅(qū)動(dòng)(4WB)的車輛數(shù)量最近以來也增加，因而用于汽車的CVJ數(shù)量增加很快。特別是，由于在FF車輛中趨向于動(dòng)力和操作效能的增加，趨向于CVJ尺寸減小和重量減輕，以及由于CVJ的操作條件日趨嚴(yán)峻，對(duì)CVJ的耐用性的要求也越來越嚴(yán)峻。例如，由于使用了配有渦輪的或大尺寸的發(fā)動(dòng)機(jī)，CVJ被放置在較大的角度上，并且以較高的速度在較大的負(fù)荷下操動(dòng)，因此，有時(shí)在行駛時(shí)由于例如內(nèi)熱生成的增加，CVJ的溫度急劇升高。目前有各種各樣的CVJ存在，根據(jù)不同的用途正常地使用著。由于施加在CVJ上的潤(rùn)滑劑也要求應(yīng)付扭矩和速度的增加，因此希望有一種潤(rùn)滑脂，它不但對(duì)高溫具有優(yōu)良的耐熱性，而且在所謂的熱抑制效應(yīng)上，即減少滑動(dòng)部件的摩擦以減少溫度的增加的效應(yīng)，也是卓越的。
從改進(jìn)接頭和密封套材料的耐久性和減慢潤(rùn)滑劑本身的劣化方面來看，通過減少摩擦來抑制溫度的增長(zhǎng)也是可取的。溫度的過度增加加快了密封套材料的老化和潤(rùn)滑劑的變質(zhì)，至使CVJ壽命的大大縮短。
另一方面，在鋼鐵工業(yè)中，因?yàn)樾枰?jié)約能源，節(jié)約勞力，節(jié)約原材料，和防止環(huán)境污染，對(duì)諸如使用壽命長(zhǎng)，耐熱性能高的高品質(zhì)潤(rùn)滑脂需求強(qiáng)烈。一座鋼鐵廠內(nèi)有著各種各樣的機(jī)器，其中所用的潤(rùn)滑脂根據(jù)環(huán)境條件在要求性能上有所不同。在軋鋼階段，那里消耗潤(rùn)滑脂最多，軸承，滑動(dòng)面，螺桿及軋鋼機(jī)的其它部件使用集中潤(rùn)滑法以潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，用在這里的潤(rùn)滑脂大部份都含有一種特壓添加劑。由于煉鋼設(shè)備中的這種機(jī)械部件受到負(fù)荷和熱的影響很大，并在一個(gè)包含水和軋鋼屑的環(huán)境中操作，亟需要一種耐磨性能，摩擦性質(zhì)，和密封性能特別優(yōu)良的潤(rùn)滑脂，以便延長(zhǎng)這些機(jī)械部件的使用壽命。
為了迎合上述的要求，市場(chǎng)上主要使用特壓鋰基潤(rùn)滑脂。這些潤(rùn)滑脂中含有一種由硫化油、脂、或烯烴和二硫代磷酸鋅、一種鋁化合物添加劑，和二硫化鉬結(jié)合組成的硫一磷特壓添加劑。此外，具有比鋰基潤(rùn)滑耐熱性能更好的脲潤(rùn)滑脂最近的用量逐漸增加。
在這種情況下，有代表性的現(xiàn)有技術(shù)包括有美國(guó)專利4，840，740號(hào)和4，514，312號(hào)以及日本審定專利JP-B-4-34590號(hào)。美國(guó)專利4，840，740號(hào)中公開了一種含有一種有機(jī)鉬化合物和二硫代磷酸鋅組合物作為添加劑的脲潤(rùn)滑脂。美國(guó)專利4，514，312號(hào)公開了一種含有磷酸芳香胺的脲潤(rùn)滑脂。美國(guó)專利4，514，312號(hào)公開了一種含有磷酸芳香胺的脲潤(rùn)滑脂。此外，日本審定專利JP-B-34590公開了一種脲潤(rùn)滑脂，它含有一種作為主要成份的硫-磷特壓添加劑，這種添加劑由(A)一種硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬和(B)選自包括硫化油或脂，硫化烯烴，磷酸三甲苯酯，硫代磷酸三烷基酯和二烷基二硫代磷酸鋅中之至少一種組合而成。
然而，這些現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑脂具有一個(gè)問題，即它們能使密封材料劣化。也就是，這些大部份是由氯丁二烯橡膠、硅橡膠，和聚酯樹脂構(gòu)成的密封套材料在高溫時(shí)遇到通常的潤(rùn)滑脂會(huì)劣化。例如，含有這種添加劑如硫化油或脂和硫化烯烴的潤(rùn)滑脂可以使氯丁二烯橡膠劣化，造成在拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)度上很大的變化。含有二烷基二硫代磷酸鋅的潤(rùn)滑脂使硅橡膠劣化，而含有環(huán)烷酸鉛的潤(rùn)滑脂則可以使硅橡膠和聚酯樹脂加速劣化從而大大地影響其質(zhì)量。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種脲潤(rùn)滑脂，它能有效地減小摩擦從而具有極佳的熱抑制性能和很好的耐磨性，它還具有好的耐熱性。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種從不劣化密封材料的脲潤(rùn)滑脂組合物。
本發(fā)明提供一種脲潤(rùn)滑脂組合物，它包括脲潤(rùn)滑脂并混有作為添加劑的式(A)的硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬(Sulfurized molybdenum dialkyldithio carbamate) (其中R1和R2各自獨(dú)立代表具有1-24個(gè)碳原子的烷基，m+n＝4，m為0-3，n為4-1)，和式(B)的硫代磷酸三苯酯 硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬(A)的實(shí)例包括硫化二乙基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二丁基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二異丁基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二(2-乙基己基)二硫代氨基甲酸鉬、硫化二戊基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二異戊基二硫代氨基甲酸鉬、硫代二月桂基二硫代氨基甲酸鉬、硫化二硬脂?；虼被姿徙f、硫化正丁基-2-乙基己基二硫代氨基甲酸鉬和硫化2-乙基己基硬脂酰基二硫代氨基甲酸鉬。化合物(A)的加入量基于脲潤(rùn)滑脂組合物的總量計(jì)算為0.5-10%(重量)，優(yōu)選0.5-5%(重量)。如果其量低于0.5%(重量)，添加劑在增進(jìn)耐磨性和摩擦性能方面沒有效果。即使其量超過10%(重量)，也不能進(jìn)一步增強(qiáng)效果。
硫代磷酸三苯酯(B)的用量為0.1-10%(重量)，優(yōu)選0.1-5%(重量)，基于脲潤(rùn)滑脂組合物的總量計(jì)算。如果其量低于0.1%(重量)在增進(jìn)磨損和摩擦性能方面沒有改進(jìn)。而如果其量超過10%(重量)，不能表現(xiàn)充分的潤(rùn)滑性能。
作為用作增稠劑的脲化合物，可使用任何已知的脲增稠劑，對(duì)其種類無任何特別限制。其實(shí)例包括雙脲、三脲和四脲。
用礦物油和/或合成油作原油。脲化合物的用量基于原油和脲化合物總量計(jì)算為2-35%(重量)。
在本發(fā)明組合物中加入抗氧化劑、防銹劑、特壓添加劑、聚合物添加劑和其它成分。
本發(fā)明將參照下列實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例更詳細(xì)地解釋，但本發(fā)明不限于此。
實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例按表1至2所示配方向基本潤(rùn)滑脂中加入添加劑，將每個(gè)得到的混合物用三輥滾軋機(jī)處理，以得到實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中的潤(rùn)滑脂。基本潤(rùn)滑脂組成具體表示如下。用粘度為15mm2/秒(100℃)的純化礦物油作原油。
Ⅰ、雙脲潤(rùn)滑脂在原油中，使1mol二苯甲烷-4，4′-二異氰酸酯與1mol對(duì)甲苯胺和1mol糠胺反應(yīng)，得到的脲化合物均勻分散成為潤(rùn)滑脂。脲化合物的用量控制在15%(重量)。
Ⅱ、四脲潤(rùn)滑脂在原油中，使2mol二苯甲烷-4，4′-二異氰酸酯與2mol辛胺和1mol乙二胺反應(yīng)，得到的脲化合物均勻分散成為潤(rùn)滑脂。脲化合物的用量控制在15%(重量)。
Ⅲ、鋰基潤(rùn)滑脂將12-羥基硬脂酸鋰溶于原油中并均勻分散得到潤(rùn)滑脂。將皂含量控制在9%(重量)范圍內(nèi)。
Ⅳ、鋁配合物潤(rùn)滑脂將苯甲酸和硬脂酸溶于原油中，然后向其中加入市售的異丙酸環(huán)鋁氧化物(Cyclic aluminum Oxide isopropylate)潤(rùn)滑劑(商品名Algomer，由日本Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd.，生產(chǎn))并反應(yīng)，得到的皂均勻分散得到潤(rùn)滑脂。將皂含量控制在11%(重量)。苯甲酸(BA)與硬脂酸(FA)之比為BA/FA＝1.1(摩爾)，而苯甲酸和硬脂酸總量與鋁(Al)之比(BA+FA)/Al＝1.9(摩爾)。
通過下列試驗(yàn)考察潤(rùn)滑脂的表中所列性能即摩擦系數(shù)、耐磨性、熱抑制性、與密封材料配合使用的適應(yīng)性和耐熱性。
(ⅰ)摩擦系數(shù)用Falex測(cè)試儀在下列條件下運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘后測(cè)定摩擦系數(shù)(根據(jù)JP 241/69)。
轉(zhuǎn)速290轉(zhuǎn)/分鐘負(fù)荷200磅溫度室溫時(shí)間15分鐘潤(rùn)滑脂用大約1g潤(rùn)滑脂作試樣。
(2)耐磨性通過4球磨損試驗(yàn)根據(jù)ASTM D2226測(cè)定耐磨性。
轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘負(fù)荷40千克力溫度75℃時(shí)間60分鐘(3)熱抑制性能溫度測(cè)定將CVJ摩擦部件用各樣品潤(rùn)滑并密封。在下列條件下操作CVJ，然后測(cè)定外座圈表面溫度。
CVJ型號(hào)Tripod(萬向)節(jié)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘連接角10度扭距30千克力·米時(shí)間2小時(shí)(4)與密封材料配合物使用的適應(yīng)性按照J(rèn)ISK6301提供的硫化橡膠的物理測(cè)試方法，用氯丁橡膠、硅橡膠和聚酯樹脂作密封材料，在下列條件下將每個(gè)密封材料浸漬于每個(gè)潤(rùn)滑脂組合物中。測(cè)定各材料在浸漬試驗(yàn)前后的伸長(zhǎng)度和拉伸強(qiáng)度，測(cè)定各性能的改變程度。
溫度140℃浸漬時(shí)間72小時(shí)(5)耐熱性根據(jù)JISK2220用滴點(diǎn)試驗(yàn)測(cè)定耐熱性。

＊1A-1為硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬，其中烷基是C4，n＝2.3。
＊2A-2為硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬，其中烷基為C4，n＝4。
＊3B為硫代磷酸三苯酯。

評(píng)估對(duì)比實(shí)施例1-6摩擦系數(shù)、耐磨性和熱抑制性能的數(shù)據(jù)均劣于實(shí)施例1-9的數(shù)據(jù)。對(duì)比實(shí)施例7的數(shù)據(jù)好于對(duì)比實(shí)施例1-6，但對(duì)比實(shí)施例7的潤(rùn)滑脂與硅橡膠配合使用的適應(yīng)性極差。對(duì)比實(shí)施例8和9的潤(rùn)滑脂與氯丁橡膠配合使用的適應(yīng)性差。對(duì)比實(shí)施例10的潤(rùn)滑脂與硅橡膠和聚酯樹脂配合使用的適應(yīng)性都很差。
相反，試驗(yàn)結(jié)果清楚地表明實(shí)施例1-9的潤(rùn)滑脂在摩擦系數(shù)、耐磨性和熱抑制性能以及與任何密封材料配合使用的適應(yīng)性方面均優(yōu)秀。
本發(fā)明產(chǎn)生下列效果(1)本發(fā)明潤(rùn)滑脂由于其減小摩擦作用，達(dá)到極佳耐磨性，它顯示所謂熱抑制性能，即抑制潤(rùn)滑的摩擦部件發(fā)熱的性能。結(jié)果改進(jìn)了接合點(diǎn)和軸承的耐久性，達(dá)到防止?jié)櫥瑒┝踊饔玫哪康摹?2)本發(fā)明潤(rùn)滑脂與氯丁橡膠、硅橡膠和聚酯樹脂配合使用時(shí)具有極佳的適應(yīng)性從而延遲了密封裝置中密封材料的劣化，即使高溫下亦是如此。(3)本發(fā)明潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)很高，具有極佳的耐熱性。
已結(jié)合具體實(shí)施例方案描述了本發(fā)明，但進(jìn)行不偏離本發(fā)明宗旨和范圍的改變或改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應(yīng)是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種脲潤(rùn)滑脂組合物，它包括脲潤(rùn)滑脂并混有作為添加劑的式(A)的硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬， (其中R1和R2各自獨(dú)立地代表具有1-24個(gè)碳原子的烷基，m+n=4，m為0-3，n為4-1，和式(B)的硫代磷酸三苯酯
2.權(quán)利要求1所述的脲潤(rùn)滑脂組合物，其中化合物(A)的量為0.5-10%(重量)，(B)的量為0.1-10%(重量)，基于組合物總量計(jì)算。
3.權(quán)利要求1或2所述的脲潤(rùn)滑脂組合物，它包括2-35%(重量)脲化合物增稠劑，基于原油和脲化合物總量計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脲潤(rùn)滑脂組合物，它包括脲潤(rùn)滑脂并混有作為添加劑的式(A)的硫化二烷基二硫代氨基甲酸鉬，和式(B)的硫代磷酸三苯酯(其中R
文檔編號(hào)C10N40/04GK1097796SQ9410624
公開日1995年1月25日 申請(qǐng)日期1994年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月25日
發(fā)明者尾崎幸洋, 川村靖, 土谷哲夫, 后藤文夫, 露木英明, 宮島和浩, 松田尚, 岡野信彥, 望月啟史 申請(qǐng)人:昭和硯殼石油株式會(huì)社