一种自修复重负荷开式齿轮油及其制备方法

本发明属于润滑油，具体涉及一种自修复重负荷开式齿轮油及其制备方法。

背景技术：

1、齿轮油主要应用于齿轮等机械运动部位的润滑，起到降低摩擦、减缓磨损的作用，以减小机械的摩擦、磨损，延长机械的使用寿命。随着越来越多的机械设备需要在高温、高速、重载等情况下运行，对润滑脂的性能要求越来越高。因此，如何提高齿轮油的润滑和减磨性能是本领域技术人员的研究重点。

2、齿轮油大多是以沥青基为主，但该类型齿轮油粘度低、低温流动性差、低温容易裂开且不能较稳定的形成油膜，限制了齿轮油的使用；现阶段意图通过加入溶剂、添加剂来改善低温性能，但是随着溶剂的挥发会堵塞喷嘴，造成设备维护上的麻烦，且添加剂在齿轮油中容易出现沉降现象，难以最大限度地发挥添加剂的作用，因此，如何开发一种减磨性能优异、稳定性优异的润滑油是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种自修复重负荷开式齿轮油，通过各组分搭配，使得该自修复重负荷开式齿轮油减磨性能优异、稳定性优异。

2、本发明还提供一种自修复重负荷开式齿轮油的制备方法，能够制得上述性能优异的自修复重负荷开式齿轮油。

3、本发明的第一方面，提供一种自修复重负荷开式齿轮油，按质量百分比包括以下组分：合成基础油50.0～70.0％、增粘剂20.0～40.0％、极压剂5.0～15.0％、抗磨剂3.0～8.0％、抗氧剂1.0～5.0％、防锈剂0.1～8.0％、自修复改性石墨烯润滑剂0.1～10％。

4、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述自修复改性石墨烯润滑剂通过包括以下过程的方法制得：

5、将基础油、寡层石墨烯、改性剂在加热条件下进行搅拌，在转速1500～2000r/s的条件下砂磨1h～3h，得到自修复改性石墨烯润滑剂；

6、其中，所述改性剂选自双辛基二苯胺、二壬基二苯胺、苯乙烯化二苯胺、油酸、硬脂酸、丁二酸酯、单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺中的至少一种；

7、所述寡层石墨烯的加入量是所述合成基础油的0.5％～30％；

8、所述改性剂的加入量是所述寡层石墨烯的10％～90％。

9、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述合成基础油选自硅油、合成烃油、烷基萘、重烷基苯、油溶性聚醚、合成酯类油中的至少一种。

10、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述增粘剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯丙烯共聚物、聚丁烯、聚苯乙烯-二烯共聚物中的至少一种。

11、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述极压剂选自硫化烯烃类极压剂、氯化石蜡类极压剂、硼酸酯类极压剂、磷酸酯类极压剂、环烷酸铅、硫代磷酸酯类极压剂、硫化猪油、烷基硫代磷酸盐类极压剂中的至少一种。

12、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述抗磨剂选自烷基磷酸酯类抗磨剂、烷基磷酸盐类抗磨剂、二烷基二硫代磷酸盐类抗磨剂、磷酸酯类抗磨剂、有机硼酸酯类抗磨剂、有机噻二唑类抗磨剂、烷基聚羧酸酯类抗磨剂、有机钼类抗磨剂中的至少一种。

13、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、二烷基二硫代磷酸盐类抗氧剂、二芳基二硫代物抗氧剂中的至少一种。

14、如上所述的自修复重负荷开式齿轮油，其中，所述防锈剂选自苯并三氮唑类防锈剂、水杨酸丙二胺、噻唑类防锈剂、烷基磺酸盐类防锈剂、有机羧酸盐类防锈剂中的至少一种。

15、本发明的第二方面，提供一种第一方面所述的自修复重负荷开式齿轮油的制备方法，包括以下步骤：

16、1)将合成基础油添加到反应釜中，搅拌30～60min，升温至110～130℃；

17、2)一次性将全部增粘剂添加到反应釜内，反应釜持续加热保温在110～130℃；

18、3)在110～130℃温度下，搅拌60～180min后，将剩余合成基础油加入到反应釜中，持续搅拌60～120min，将反应釜降温至60～90℃；

19、4)在60～90℃下，向反应釜内加入极压剂、抗磨剂，继续搅拌40～60min；

20、5)在60～90℃下，再将抗氧剂、防锈剂继续搅拌40～60min；

21、6)在60～90℃下，将自修复改性石墨烯润滑剂添加到反应釜内，继续搅拌40～60min后，开启循环搅拌3～4小时；

22、7)在60～90℃下，经脱气至无气泡，取样检测40℃运动粘度达到29000mm2/s以上、100℃运动粘度达到850mm2/s以上后出料，得到自修复重负荷开式齿轮油。

23、如上所述的制备方法，所述部分合成基础油是所述合成基础油的60％～80％。

24、本发明的实施，至少具有以下有益效果：

25、本发明提供的自修复重负荷开式齿轮油，通过合成基础油、增粘剂、极压剂、抗磨剂、抗氧剂、防锈剂、自修复改性石墨烯润滑剂各组分的配合，能够显著的将摩擦系数控制在低值范围内，该齿轮油尤其适应大范围的温度变化，具有很好的低温流动性和高温抗氧化性能，在高低温喷射等高剪切速率的情况下，依旧能够保持齿轮油优异的润滑性能，该自修复重负荷开式齿轮油具有十分优异的减磨润滑效果。通过引入自修复改性石墨烯润滑剂使得自修复重负荷开式齿轮油能够在极压抗磨情况下在齿轮表面形成物理吸附膜，同时该自修复改性石墨烯润滑剂在受到外力剪切后容易沿着层间解离，可以减少摩擦副表面摩擦系数，提高摩擦副表面工作强度，减少微凸体之间的直接接触，从而提高齿轮油的减磨抗磨性能。

26、此外，本发明制备的自修复重负荷开式齿轮油不含沥青基，避免了环境污染及设备维护的麻烦，且减低设备能耗，润滑成本低，验厂设备使用寿命，制备过程和方法便捷，易于成批次规模化生产。

技术特征：

1.一种自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，按质量百分比包括以下组分：合成基础油50.0～70.0％、增粘剂20.0～40.0％、极压剂5.0～15.0％、抗磨剂3.0～8.0％、抗氧剂1.0～5.0％、防锈剂0.1～8.0％；自修复改性石墨烯润滑剂0.10～10％。

2.根据权利要求1所述的自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述自修复改性石墨烯润滑剂通过包括以下过程的方法制得：

3.根据权利要求1或2所述的自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述合成基础油选自硅油、合成烃油、烷基苯、油溶性聚醚、合成酯类油中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述增粘剂选自聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯丙烯共聚物、聚丁烯、聚苯乙烯-二烯共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述极压剂选自硫化烯烃类极压剂、氯化石蜡类极压剂、硼酸酯类极压剂、磷酸酯类极压剂、环烷酸铅、硫代磷酸酯类极压剂、硫化猪油、烷基硫代磷酸盐类极压剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述抗磨剂选自烷基磷酸酯类抗磨剂、烷基磷酸盐类抗磨剂、二烷基二硫代磷酸盐类抗磨剂、磷酸酯类抗磨剂、有机硼酸酯类抗磨剂、有机噻二唑类抗磨剂、烷基聚羧酸酯类抗磨剂、有机钼类抗磨剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、二烷基二硫代磷酸盐类抗氧剂、二芳基二硫代物抗氧剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的自修复重负荷开式齿轮油，其特征在于，所述防锈剂选自苯并三氮唑类防锈剂、水杨酸丙二胺、噻唑类防锈剂、烷基磺酸盐类防锈剂、有机羧酸盐类防锈剂中的至少一种。

9.一种权利要求1-8任一项所述自修复重负荷开式齿轮油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述部分合成基础油是所述合成基础油的60wt％～80wt％。

技术总结本发明提供一种自修复重负荷开式齿轮油及其制备方法，按质量百分比包括以下组分：合成基础油50.0～70.0％、增粘剂20.0～40.0％、极压剂5.0～15.0％、抗磨剂3.0～8.0％、抗氧剂1.0～5.0％、防锈剂0.1～8.0％、自修复改性石墨烯润滑剂0.10～10％。通过各组分搭配，使得该自修复重负荷开式齿轮油的综合性能表现优异。技术研发人员：孔晓伟,杨帆,孙洋,李永峰受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/3/27