一种低气味环保型工业齿轮油组合物及其应用的制作方法

本发明涉及润滑油，具体地，涉及一种低气味环保型工业齿轮油组合物及其应用。

背景技术：

1、在齿轮箱的运行过程中，工业齿轮油通过在齿轮表面间形成足够的油膜，减少摩擦和磨损，具备缓冲、抗震、防锈、散热等的作用。

2、油膜的产生与油品的基础油和添加剂类型相关，工业齿轮油多选用硫化烯烃和硫代磷酸胺类衍生物作为极压抗磨剂，此类极压抗磨剂可与金属表面发生化学反应，形成金属保护膜；但硫化烯烃产品含有的硫酮组分以及硫代磷酸胺类衍生物本身的气味均较重，制约了油品在密闭环境的使用。

3、为此，研究人员尝试采用气味较低的极压剂、抗磨剂替代硫化烯烃和硫代磷酸胺类衍生物，如cn1085938a公开了多种低气味的极压剂、抗磨剂，但在实际研究中发现，并非任意选取这些添加剂均可与矿物型或合成型基础油复配，并获得理想的极压抗磨性能。

4、另外，为了阻止齿轮箱中液体、气体工作介质以及润滑剂泄露，并防止外部灰尘、水、气体及其他杂质进入润滑部位，齿轮箱必须使用密封件。然而，在实际使用过程中，齿轮油会与齿轮箱中的密封橡胶材料直接接触，齿轮箱的密封性能不好，会导致漏油、润滑效果下降等问题；同样的，如果齿轮油与密封橡胶材料的相容性不好，也将会导致多种不良后果，如使用过程中密封橡胶材料的过度膨胀或收缩，会导致齿轮异常振动、磨损或油品泄漏；此外，密封橡胶材料和润滑油的加速老化，也会影响齿轮箱使用寿命。因此，行业内对具有与橡胶材料兼容性优异的环保型油品的需求也越加迫切。

5、为此，研究人员尝试在现有工业齿轮油中添加密封膨胀剂、摩擦改进剂，以期改善工业齿轮油与橡胶材料的兼容性，但在实际试验中发现，虽然现有技术已公开可用于润滑油中的密封膨胀剂、摩擦改进剂，如cn109477021a所示，但同样存在并非任意选取这些添加剂即可使得工业齿轮油具有较为理想的与橡胶材料兼容性的问题。

技术实现思路

1、针对现有工业齿轮油存在的气味重、与橡胶材料兼容性差的问题，本发明提供一种低气味环保型工业齿轮油组合物，该组合物在具有良好极压抗磨和抗氧化性能的同时还具有较低的气味，适于在密闭环境中使用；同时该组合物与橡胶材料兼容性能好，可有效避免齿轮异常振动、磨损或油品泄漏等问题。

2、第一方面，本发明提供的工业齿轮油组合物，含有添加剂和基础油；所述基础油为矿物型或合成型基础油；所述添加剂包括低气味极压剂、低气味抗磨剂；其中：所述低气味极压剂为硫化脂肪酸酯类与烷基多硫化物的混合物；所述低气味抗磨剂为噻二唑衍生物、磷酸胺与硫代磷酸盐的混合物。

3、本发明通过对现有低气味的极压剂和抗磨剂的筛选，确定了以脂肪酸酯类与烷基多硫化物的混合物为上述基础油的极压剂，以噻二唑衍生物、磷酸胺与硫代磷酸盐的混合物为上述基础油的抗磨剂，通过上述特定的极压剂与抗磨剂的复配，可使采用上述基础油的工业齿轮油组合物具有较低的气味及理想的极压抗磨性能，可用于密封环境中减速箱齿面保护，改善设备操作环境。

4、优选地，所述脂肪酸酯类与烷基多硫化物的质量比为0.1-10:1，优选为0.5-7:1。所述噻二唑衍生物、磷酸胺和所述硫代磷酸盐的质量比为0.2-5:0.1-5:1，优选为0.5-2:0.1-2:1。研究表明，通过控制极压剂和抗磨剂在此质量比例范围内，起到提升油品极压抗磨性能的作用。

5、进一步地，以工业齿轮油组合物质量计，所述低气味极压剂的含量为0.05-3.5％；所述低气味抗磨剂的含量为0.05-2.5％。优选地，以工业齿轮油组合物质量计，所述低气味极压剂的含量为0.05-2.4％；所述低气味抗磨剂的含量为0.05-1.3％。研究表明，通过控制极压剂和抗磨剂在此含量范围内，起到平衡气味和极压抗磨性能的作用。

6、进一步地，所述工业齿轮油组合物还包括密封膨胀剂和抗氧剂；所述密封膨胀剂选自磺酰基苯胺类、饱和脂肪、芳香烃酯类、烃代苯酚类、烃代甲酸酯类或聚酯类中的任意一种或几种的混合物；所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸脂、二烷基二硫代甲酸脂、环丁砜衍生物、烷基化二苯胺类和烷基季戊四醇酯类中的任意一种或几种的混合物。

7、本发明研究发现，虽然现有技术中已公开诸多功效良好的密封膨胀剂和抗氧剂，但这些添加剂中大多数助剂与上述特定的极压剂、抗磨剂调配时，密封膨胀剂会降低油品的极压、抗磨性能，同时由于极压、抗磨剂多为活性组分，对抗氧剂的作用产生影响，普通抗氧剂不能改善油品的抗氧化性能。本发明通过筛选合适的密封膨胀剂和抗氧剂，与极压剂及抗磨剂产生协同作用，避免了上述问题，从而使所得工业齿轮油组合物具有优异的与橡胶密封材料兼容性和抗氧化性能，可有效降低设备漏油风险。

8、优选地，所述密封膨胀剂为聚酯类和烃代甲酸酯类的混合物；所述聚酯类和所述芳香烃酯类的质量比为0.2-6:1，优选为0.5-5:1。所述抗氧剂为烷基化二苯胺和烷基季戊四醇酯类化合物的混合物；所述烷基化二苯胺和所述烷基季戊四醇酯类化合物的质量比为0.3-6:1，优选为0.5-4:1。研究表明，通过控制密封膨胀剂和抗氧剂的组成在此质量比例范围内，起到改善油品对多种橡胶材料的兼容性作用。

9、进一步地，以工业齿轮油组合物质量计，所述密封膨胀剂的含量为0-5.0％；所述抗氧剂的含量为0.05-2.0％；优选地，所述密封膨胀剂的含量为0-4.5％；所述抗氧剂的含量为0.06-1.8％。研究表明，通过控制密封膨胀剂和抗磨剂在此含量范围内，起到平衡油品的抗磨性能的作用。

10、此外，本发明所述的工业齿轮油组合物还包括摩擦改进剂；所述摩擦改进剂为苯三唑及其衍生物、硫化棉籽油、油酸、二聚酸、有机硼酸酯和硼酸盐中的任意一种或几种的混合物；优选地，所述摩擦改进剂为苯三唑脂肪胺盐和有机硼酸酯的混合物；所述苯三唑脂肪胺盐与所述有机硼酸酯的质量比为0.1-8:1，优选为0.25-5:1。研究表明，相比其它常规摩擦改进剂，选择上述摩擦改进剂，起到降低油品摩擦系数的作用。

11、进一步地，以工业齿轮油组合物质量计，所述摩擦改进剂的含量为0.02-2.0％；优选地，所述摩擦改进剂的含量为0.03-1.0％。研究表明，通过控制摩擦改进剂在此含量范围内，起到平衡减磨性能和极压、抗磨性能的作用。

12、第二方面，本发明提供上述低气味环保型工业齿轮油组合物在工业齿轮箱设备中的应用。

13、本发明的有益效果如下：

14、1、本发明提供的低气味环保型工业齿轮油组合物的综合性能优异，各项性能指标均达到gb5903的技术要求。

15、2、本发明通过对现有低气味的极压剂和抗磨剂的筛选，并对极压剂、抗磨剂组合进行优选，所得工业齿轮油组合物的气味低，且具有良好的极压抗磨性能；可用于密封环境中减速箱齿面保护，改善设备操作环境。

16、3、本发明通过对现有密封膨胀剂和抗氧剂的筛选，并协同上述极压剂、抗磨剂组合共同作用，使所得工业齿轮油组合物具有优异的与橡胶密封材料兼容性和抗氧化性能，可有效降低设备漏油风险，延长油品换油周期，防止因油品泄露而造成的环境污染，是一款环保型产品。

17、4、本发明所得工业齿轮油组合物可用于各种标准齿轮箱和大型齿轮箱中，尤其适用于对气味、密封、环保要求高的水电、航运、制造等行业。