一种油电混动变速箱油及其制备方法与流程

本发明属于润滑材料。更具体地，涉及一种油电混动变速箱油及其制备方法。

背景技术：

1、为了降低石油能源依赖，减少碳排放，降低车辆排放污染，汽车行业正在由传统的内燃机驱动转向混合动力汽车、纯电动汽车以及燃料电池汽车等方向。电动革命中，单纯依赖石油资源的内燃机动力将被逐渐取消，取而代之的是使用电池储能并电力驱动的纯电动汽车，综合内燃机和电机优势技术的混合动力汽车，以及使用氢燃料电池提供电能并电力驱动的燃料电池汽车等。插电式混合动力汽车被认为是一种由混合动力汽车向纯电动汽车发展的过渡型产品，其具有能量转化率高、动力源功率要求低、可回收制动能量等节能优势；同时这一车型由于能够从外界电网获取电能作为驱动汽车行驶的能量，在结构上更接近于纯电动汽车，具有较长的纯电动续航里程，其燃油经济性和排放性更好，是实现传统燃油汽车节能转型和过渡到纯电动汽车的最佳路线。

2、对于插电式混合动力乘用车，其传动系统变速箱正朝着专用化方向发展，也就是专用混动变速箱dht(dedicated hybrid transmission)。dht通过集成一个或多个电动机到变速器中形成带电动机的自动变速系统，具有结构紧凑、节能高效等优势。dht技术主要的发展趋势是高度集成、高效能的电动机与变速器耦合的油冷形式，因此与传统的变速箱在结构上存在显著差异。dht技术近几年才得到快速发展，目前市场上基本没有专用的变速箱润滑油产品，大多数传统车企仍沿用传统自动变速箱油atf、双离合自动变速箱油dctf和无级变速箱油cvtf等油品来实现润滑和冷却，但这些传统油品在使用过程中存在风险，油品既需兼顾齿轮和轴承润滑，又需要冷却电机，因此，传统自动变速箱油在电机材料兼容性等方面存在不足。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：对于混动变速箱所用的润滑油，直接采用传统变速箱油进行替代使用时，难以适配其急需要兼顾润滑，又需要冷却电机的问题，本发明提供了一种油电混动变速箱油及其制备方法。

2、本发明的目的是提供一种油电混动变速箱油。

3、本发明的另一目的是提供一种油电混动变速箱油的制备方法。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、一种油电混动变速箱油，包括基础油和添加剂；

6、其中，所述基础油为apiⅲ类基础油，所述基础油的黏度指数为130-140；

7、所述添加剂包括二硫化钼和氧化石墨烯；

8、所述二硫化钼为类球形纳米颗粒；所述二硫化钼的d50为100-120nm；所述二硫化钼的球形度为0.8以上；

9、所述氧化石墨烯的d50为30-50nm；

10、所述二硫化钼和所述氧化石墨烯的质量比为1：1-1：1.5。

11、进一步的，所述apiⅲ类基础油的饱和烃含量不低于92％。

12、与传统变速系统要求相比，油电混合乘用车变速箱最大的特点在于传动系统是变速器和驱动电机耦合继承，并呈现出体积减小、负荷增大、效率提升、转速增加以及运转温度高等发展趋势，使得变速器与驱动电机共用变速箱油来实现功能作用的发挥，因此，油电混合动力乘用车变速箱油需要良好的承载性能、极压抗磨性能、剪切安定性能和氧化安定性能，因为驱动电机浸润在润滑油中，需要油品具有优异的电化学性能和热性能。上述方案选用apiⅲ类基础油，相比于ⅰ类和ⅱ类，ⅲ类基础油是通过加氢裂解工艺制造，性能上，也更为出色，因其本身低温性能良好，黏度指数较高(意味着温度变化时，油品的黏度稳定、变化小)，氧化安定性好(更耐高温、使用时间更长)，因此，其可以作为基础油，稳定发挥较好的冷却效果。

13、上述技术方案通过在变速箱油体系中引入二硫化钼和氧化石墨烯作为添加剂，并且限定两者的尺寸都在纳米级别，在使用过程中，遇到高温极压情况下，两者可以协同吸附在金属表面，形成润滑保护膜，具体的，选择粒径相较于氧化石墨烯而言，更大的类球形的二硫化钼，由于氧化石墨烯本身为片层状结构，并且层与层之间的结合力有限，如此，可以在二硫化钼堆积形成保护膜的过程中，利用氧化石墨烯作为二硫化钼颗粒之间的空隙中进行填充，如此的好处是，既可以利用其填充后构建更为致密的保护膜，从而在兼顾保护的同时快速实现润滑界面的导热，还可以实现的是，在润滑过程中，可以利用氧化石墨烯层与层之间的滑移实现二硫化钼颗粒相互之间的润滑，避免了二硫化钼颗粒相互之间的直接相互摩擦引起的磨损。

14、另外，通过合理的选择基础油的种类，并进一步控制基础油的黏度指数，以及饱和烃的含量，如此，可以调控基础油在摩擦副表面的吸附能力，从而避免和添加剂二硫化钼和氧化石墨烯在摩擦副表面的竞争吸附，从而影响二硫化钼和氧化石墨烯功能的充分协同发挥。

15、进一步的，所述氧化石墨烯层间嵌入有十八烷基胺和阴离子型表面活性剂。

16、进一步的，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠、石油磺酸钠中的任意一种。

17、进一步的，所述添加剂的用量为所述基础油质量的4-6％。

18、进一步的，所述二硫化钼表面包覆有酞酸酯偶联剂；

19、所述酞酸酯偶联剂选择单烷氧基酞酸酯偶联剂；

20、所述酞酸酯偶联剂的包覆量为所述二硫化钼质量的3.2-3.8％。

21、上述技术方案通过引入酞酸酯偶联剂，一方面，提升二硫化钼和基础油之间的相容性，除此以外，更为重要的是，希望利用接触表面在摩擦过程中产生的高温，使得二硫化钼借此在基材表面形成化学键，从而形成牢固的化学吸附；尤为重要的是，酞酸酯偶联剂分子基团的柔性碳链的存在，可以一定程度提供二硫化钼和刚性的基材表面之间连接的柔韧性，在剪切作用力下，允许两者之间发生一定程度的相对位移，从而实现润滑表面的动态柔性平衡，以此避免二硫化钼脱附，导致润滑效果下降。

22、进一步的，所述基础油中，还包括apiⅲ类基础油质量2-4％的聚α-烯烃。

23、一种油电混动变速箱油的制备方法，具体制备步骤包括：

24、原料准备：

25、按照原料组成称量各组分；

26、产品配制：

27、先将氧化石墨烯倒入基础油中，于温度为50-80℃条件下搅拌混合，以使所述氧化石墨烯被所述基础油润湿后，再进行第一次超声分散，随后加入二硫化钼，并进行第二次超声分散，再经静置冷却至室温，出料，即完成产品的配制。

28、进一步的，所述第一次超声分散频率为80-90khz，所述第二次超声分散频率为150-200khz。

技术特征：

1.一种油电混动变速箱油，其特征在于，包括基础油和添加剂；

2.根据权利要求1所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述apiⅲ类基础油的饱和烃含量不低于92％。

3.根据权利要求1所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述氧化石墨烯层间嵌入有十八烷基胺和阴离子型表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠、石油磺酸钠中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述添加剂的用量为所述基础油质量的4-6％。

6.根据权利要求1所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述二硫化钼表面包覆有酞酸酯偶联剂；

7.根据权利要求1所述的一种油电混动变速箱油，其特征在于，所述基础油中，还包括apiⅲ类基础油质量2-4％的聚α-烯烃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种油电混动变速箱油的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：

9.根据权利要求8所述的一种油电混动变速箱油的制备方法，其特征在于，所述第一次超声分散频率为80-90khz，所述第二次超声分散频率为150-200khz。

技术总结本发明属于润滑材料技术领域，具体涉及一种油电混动变速箱油及其制备方法。该变速箱油包括基础油和添加剂；其中，所述基础油为APIⅢ类基础油，黏度指数为130‑140；所述添加剂包括二硫化钼和氧化石墨烯；所述二硫化钼为类球形纳米颗粒；所述二硫化钼的D50为100‑120nm；所述二硫化钼的球形度为0.8以上；所述氧化石墨烯的D50为30‑50nm；二硫化钼和氧化石墨烯的质量比为1：1‑1：1.5；所述APIⅢ类基础油的饱和烃含量不低于92％；所述氧化石墨烯层间嵌入有十八烷基胺和阴离子型表面活性剂；所述二硫化钼表面包覆有单烷氧基酞酸酯偶联剂，包覆量为所述二硫化钼质量的3.2‑3.8％。技术研发人员：赵允山,明艳辉受保护的技术使用者：捷程（青岛）信息技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/21