一种低温性能加强型低黏度自动变速箱油组合物及其应用的制作方法

本发明涉及润滑油，尤其涉及一种低温性能加强型低黏度自动变速箱油组合物及其应用。

背景技术：

1、自动变速箱(以下简称“at”)是集机、电、液、控于一体,技术含量最高、结构最复杂、产业化难度最大的汽车核心总成。具有不间断动力、换挡迅速平稳的优点。因此，at以其先进的操作机制以及舒适的驾驶体验成为了目前汽车变速箱领域应用最为普遍的自动变速箱技术种类，具有广阔的市场前景。由于其液力变矩器与行星齿轮组的独特结构设计，对润滑油品也不断提出了新的要求。

2、应用于at的润滑油品(以下简称atf)在at中主要有摩擦控制、润滑冷却、动力传输等作用，这对atf在摩擦特性、防抖耐久性以及剪切稳定性与氧化安定性上提出了较高的要求。atf应当能够在各方面性能之间达到一定的平衡，从而发挥at最佳的性能。

3、在油品换油周期200万次以上的换挡过程中，必须保持出色的摩擦特性以及防抖耐久性能，这对于换挡平滑度以及换挡质量的持续是至关重要的。在at中，行星齿轮组齿轮单体承受较高的应力，因此对油品的极压抗磨性要求较为严格，在齿轮啮合交互的过程避免碰撞而产生的的金属磨损。at具有极高的工作温度，油品的高温裂解会产生一定量的酸性物质，从而产生漆膜和油泥。因此，热氧化稳定性也是油品的重要性能。at中的零部件存在大量金属材料，尤其是铜以及钢材料广泛应用，因此要求油品能够具有良好的防锈保护性能。油品在运行过程中会接触大量的密封材料，为了避免油品对这些零部件的异常影响，要求油品具有较好的材料兼容性。

4、传统atf的油品规格以gm的dexron、ford的mercon规格为主，其油品黏度多在6.5mm2/s左右，传动效率需求的不断提升要求油品的搅动损失进一步降低，这就要求开发黏度进一步降低而性能不发生滑坡的atf油品，在油膜厚度降低的情况下，保持优良的承载性能，不影响at的耐久性。此外，由于atf在at的液力变矩器单元中发挥的液压作用以及动力传输作用，这要求atf具有出色的低温表现，从而在低温条件下不影响泵送性能。而传统的双离合自动变速箱油油品黏度普遍无法在达到5.5mm2/s以下的前提下保证出色的承载性能，并在低温性能方面存在一定的性能缺陷，无法在低黏化、低温性能与摩擦特性、氧化安定性、剪切稳定性等性能方面达到较好的平衡。此外，由于新能源汽车减速箱目前普遍沿用atf油品，因此还要求atf油品具有适宜的电热性能以满足新能源汽车减速箱的安全性要求。

5、从上述要求来看，传统的atf油品很难满足at对燃油经济性以及效率日渐提高的要求，也不能够满足at对油品低温性能需求的提高，atf油品需要保证at充分发挥其技术优势，需要采用特定的新配方技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种低温加强型低黏度自动变速箱油组合物及其应用，所述低温加强型低黏度自动变速箱油组合物极大提升了效率与燃油经济性，同时，实现了低温性能的大幅加强，并具有优异的防抖耐久性能、摩擦性能、承载抗磨性能以及良好的抗氧化、抗剪切和电热性能。

2、本发明提供一种润滑油组合物，包括基础油和黏度指数改进剂；所述基础油为矿物油、环烷基基础油、pao合成油、石蜡基基础油及复合酯中的一种或几种的混合物；所述黏度指数改进剂为分子量均大于20000(优选20000-30000)的聚甲基丙烯酸酯、乙丙共聚物、丁基乙烯基醚聚合物、苯乙烯酯类聚合物以及异丁烯聚合物中的一种或几种的混合物。通过以上基础油与黏度指数改进剂的配合，可以降低油品黏度的同时提供极好的低温性能。

3、优选的，所述黏度指数改进剂40℃运动黏度为50000mm2/s～150000mm2/s。

4、优选的，所述黏度指数改进剂为聚甲基丙烯酸酯。

5、所述黏度指数改进剂进一步优选为40℃运动黏度在100000mm2/s～130000mm2/s、分子量20000到30000的聚甲基丙烯酸酯。

6、所述基础油优选100℃运动黏度在1.9mm2/s～7.8mm2/s。

7、优选的，所述基础油为100℃运动黏度在1.9mm2/s～7.8mm2/s的矿物油、环烷基基础油、pao合成油、石蜡基基础油及复合酯中的一种或几种的混合物；本发明通过对基础油进行优选，可以提高组合物的综合性能。

8、所述基础油优选100℃运动黏度在1.9mm2/s～3.5mm2/s与3.6mm2/s～5.0mm2/s的矿物油混合物。

9、所述润滑油组合物还包括摩擦改进剂，所述摩擦改进剂为c12～c20的长链脂肪醇、苯三唑及其胺类衍生物、脂肪酸皂、二聚酸盐中的一种或几种的混合物。

10、所述摩擦改进剂优选为c12～c16的长链脂肪醇。本发明的摩擦改进剂配合本发明的基础油与黏度指数改进剂可以增强油品的摩擦特性，延长设备使用寿命，提供充分的润滑保护。

11、在本发明一个优选的实施例中，同时使用矿物油、聚甲基丙烯酸酯(优选分子量为20000-30000)、c12～c16的长链脂肪醇摩擦改进剂。该实施方式选择了黏度较低而低温性能较好的矿物油，配合增黏效果较好的聚甲基丙烯酸酯黏指剂，可以在降低油品黏度的同时提供极好的低温性能；同时选择了c12～c16的长链脂肪醇摩擦改进剂，可以增强油品的摩擦特性，延长设备使用寿命，提供充分的润滑保护。

12、根据本发明提供的润滑油组合物，所述降凝剂为烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚α-烯烃、烷基聚苯乙烯中的一种或几种的混合物。

13、优选，所述烷基萘为c60以上、所述聚甲基丙烯酸酯的100℃运动黏度在90mm2/s～600mm2/s、所述聚α-烯烃为c6～c19。

14、进一步优选，选择聚甲基丙烯酸酯为100℃运动黏度在500mm2/s～600mm2/s的聚甲基丙烯酸酯类。

15、和/或，所述防锈剂为二壬基萘磺酸盐、c5～c20的长链羧酸、c5～c22的磷酸酯、c9以上(优选c9～c20)的长链酰胺、苯并三氮唑中一种或几种的混合物。

16、优选，所述防锈剂为二壬基萘磺酸盐和/或c4～c17的长链羧酸。

17、和/或，抗氧剂为二辛基二苯胺、酚胺类抗氧剂以及单酚型抗氧剂中的一种或几种的混合物。

18、优选，所述抗氧剂为叔丁基对甲酚类抗氧剂与二辛基二苯胺以质量比(1～2)：(4～6)混合而成的混合物。

19、和/或，所述清净分散剂为硼化丁二酰亚胺与磺酸盐的混合物。

20、根据本发明提供的润滑油组合物，所述润滑油组合物，其由如下质量百分含量的组分组成：

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22、

23、优选的，所述润滑油组合物含有摩擦改进剂0.05％～1％。

24、根据本发明提供的润滑油组合物，所述润滑油组合物，其由如下质量百分含量的组分组成时，能够实现低于5.5mm2/s的100℃运动黏度：

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26、根据本发明提供的润滑油组合物，其由如下质量百分含量的组分组成：聚甲基丙烯酸酯类黏指剂4-5％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.1-0.3％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.2-0.4％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂1.9-2.3％、二辛基二苯胺抗氧剂2.2-2.6％、磺酸钙清净剂0.05-0.15％、余量为矿物油；

27、优选的，所述润滑油组合物包括聚甲基丙烯酸酯类黏指剂4.5％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.2％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.3％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂2.1％、二辛基二苯胺抗氧剂2.4％、磺酸钙清净剂0.1％、余量为矿物油。

28、根据本发明提供的润滑油组合物，由如下质量百分含量的组分组成：聚甲基丙烯酸酯类黏指剂3.5-4.5％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.2-0.4％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.5-0.7％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂2.4-2.8％、二辛基二苯胺抗氧剂1.5-1.7％、磺酸钙清净剂0.1-0.3％、余量为矿物油。

29、优选的，所述润滑油组合物包括聚甲基丙烯酸酯类黏指剂4％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.3％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.6％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂2.6％、二辛基二苯胺抗氧剂1.6％、磺酸钙清净剂0.2％、余量为矿物油。

30、根据本发明提供的润滑油组合物，由如下质量百分含量的组分组成聚甲基丙烯酸酯类黏指剂3-4％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.05-0.15％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.4-0.6％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂2-2.4％、二辛基二苯胺抗氧剂1.1-1.5％、磺酸钙清净剂0.1-0.3％、余量为矿物油。

31、优选的，所述润滑油组合物包括聚甲基丙烯酸酯类黏指剂3.5％、聚甲基丙烯酸酯类降凝剂0.1％、二壬基萘磺酸钠防锈剂0.5％、c13长链脂肪醇摩擦改进剂2.2％、二辛基二苯胺抗氧剂1.3％、磺酸钙清净剂0.15％、余量为矿物油。上述的润滑油组合物的制备方法，可以采用本领域常规方法制备。

32、优选的，上述的润滑油组合物的制备方法包括：将各成分按配比混合后，在50～70℃搅拌2～3小时，即得。

33、本发明还提供上述的润滑油组合物作为变速箱油的应用。

34、根据上述的应用，所述变速箱为自动变速箱。

35、本发明低温加强型低黏度自动变速箱油组合物具有以下显著优点：

36、(1)本发明低温加强型低黏度自动变速箱油组合物成功将100℃运动黏度降低到5.5mm2/s以下，极大提升了效率与燃油经济性，同时保持了出色的综合性能，各项性能指标均达到atf的使用要求，同时，实现了出色的低温性能，在低温下能够提供出色的泵送性能效果，并保持了良好的摩擦特性、承载抗磨性能、防抖耐久性、剪切稳定性(耐剪切)以及氧化安定性(抗氧化)。此外，还具有较好的电热性能。能够满足液力变矩器、行星齿轮组等结构对于摩擦磨损的润滑保护要求。本发明可用于at自动变速箱以及新能源汽车油冷电机减速箱设备的润滑。相比传统自动变速箱油，极大提升了燃油经济性，同时对低温性能有针对性侧重，在新能源汽车减速箱的拓展应用方面也具有明显的使用优势。成分简单，制造工艺简便。

37、(2)本发明低温加强型低黏度自动变速箱油组合物添加剂全部为液态添加剂，具有较好的油品储存稳定性。

38、(3)本发明的基础油通过选择特定的基础油与黏度指数改进剂，可以在降低油品黏度的同时提供极好的低温性能。