一种电动车阻漏电散高温传动齿轮油及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油制备技术领域，尤其涉及一种电动车阻漏电散高温传动齿轮油及其制备方法。
背景技术
当前我国经济技术高速发展，经济高速发展的同时，我们要更注重提倡环保、节能、低碳新能源的发展，新能源汽车成为全球汽车产业发展的趋势。共同推动新能源的发展，有利于促使我国的环保、节能、减排事业快速登上一个新台阶，造福人类、造福国家、造福世界。
电动汽车是发展新能源的一个重要环节。电动汽车动力系统的耦合是未来汽车发展的重要趋势，在电驱变速箱中，为使传动装置结构紧凑，并最大限度地降低功率消耗、减轻部件磨损、冷却摩擦副，通常采用电机和机械传动两部分“一体化”润滑的设计方案，电动汽车的传动齿轮油既与机械传动部分直接接触，又与电机直接接触。因此电动汽车的传动齿轮油必须同时满足机械传动部分和电机部分的使用要求，通过传动齿轮工作，带动齿轮油的流动促使电机与电池迅速散热。
对电动车传动齿轮油来说，要求其具有优质的粘度指数，优异的润滑抗磨性，优异的空气释放性能，优异的抗泡沫特性，具有突出的阻漏电稳定性，优秀的黏温性能，保证电动车的传动齿轮的热平衡性能，这样才能通过油品的循环流动带走电机和电池的高温热量，控制整车的高温热量，防止由于高温漏电时的自燃、高温状况损害其他配件，还要有良好的高温氧化安定性，及优异的低温流动性，还需降低摩擦系数，减少运动机件表面运转的摩擦阻力，控制温度平衡，使传动齿轮在运行中更加平稳。
发明内容
本发明旨在为润滑油的制备提供一定的指导，而提供一种电动车阻漏电散高温传动齿轮油及其制备方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及其质量百分比分别为：
调和基础油70.35％-98.12％；游离基终止剂0.02-5.0％；摩擦改进油性剂0.08-5％；金属减活剂0.02-0.8％；高温抗氧剂0.05-1.5％；分散剂1-5％；降凝剂0.5-3.5％；抗磨剂0.2-8.8％；抗泡剂0.01-0.05％。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油和150BS基础油分别占调和基础油的质量百分比为72％和28％。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的质量比为1:2。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油，所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂与非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将一定质量的调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中按配比加入游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在60-70℃下搅拌60-90min，获得所述传动齿轮油。
本发明的有益效果是：本发明的电动车阻漏电散高温传动齿轮油是将单一油膜润滑变为与纳米稀土硼酸覆膜双重润滑，从而降低摩擦系数，摩擦系数下降减少了电动汽车的传动齿轮运动机件表面运转的摩擦阻力，使传动齿轮在工作中更加平稳，而且明显的抑制油温升高，具有长期持续的润滑功效和突出的高温抗氧化功能、清净分散性及极优的绝缘性能，可有效阻止漏电失火的状况。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例1：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油892.8kg；游离基终止剂18kg；摩擦改进油性剂20kg；金属减活剂3kg；高温抗氧剂3kg；分散剂15kg；降凝剂10kg；抗磨剂38kg；抗泡剂0.2kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为642.82kg，150BS基础油的质量为249.98kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为642.816kg，150BS的质量为249.984kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为6kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为12kg。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂与非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在65℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C1。
具体实施例2：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油882.8kg；游离基终止剂22kg；摩擦改进油性剂20kg；金属减活剂4kg；高温抗氧剂3kg；分散剂10kg；降凝剂10kg；抗磨剂48kg；抗泡剂0.2kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为635.62kg，150BS基础油的质量为247.18kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为642.616kg，150BS的质量为247.184kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为7.33kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为14.67kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂与非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在65℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C2。
具体实施例3：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油871.8kg；游离基终止剂26kg；摩擦改进油性剂20kg；金属减活剂4kg；高温抗氧剂3kg；分散剂10kg；降凝剂10kg；抗磨剂55kg；抗泡剂0.2kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为627.70kg，150BS基础油的质量为244.10kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为672.696kg，150BS的质量为244.104kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为8.67kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为17.33kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在65℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C3。
具体实施例4：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油855.8kg；游离基终止剂32kg；摩擦改进油性剂20kg；金属减活剂4kg；高温抗氧剂3kg；分散剂10kg；降凝剂10kg；抗磨剂65kg；抗泡剂0.2kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为616.18kg，150BS基础油的质量为239.62kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为616.176kg，150BS的质量为239.624kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为10.67kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为21.33kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在65℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C4。
具体实施例5：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油839.8kg；游离基终止剂38kg；摩擦改进油性剂20kg；金属减活剂4kg；高温抗氧剂3kg；分散剂10kg；降凝剂10kg；抗磨剂75kg；抗泡剂0.2kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为604.66kg，150BS基础油的质量为235.14kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为604.656kg，150BS的质量为235.144kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为12.67kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为25.33kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在65℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C5。
具体实施例6：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油981.2kg；游离基终止剂0.2kg；摩擦改进油性剂0.8kg；金属减活剂0.2kg；高温抗氧剂0.5kg；分散剂10kg；降凝剂5kg；抗磨剂2kg；抗泡剂0.1kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为706.46kg，150BS基础油的质量为274.74kg；(按照调和基础油中500N基础油和150BS基础油的质量百分比为72％和28％来计算的话，本实施例中500N基础油的质量为706.464kg，150BS的质量为247.736kg，但是在实际生产时，由于称重误差的存在及称重设备的精度影响，将上述质量数值四舍五入保留到小数点后两位已经是满足实验要求的精度，不影响实验结果)。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为0.07kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为0.13kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在60℃下搅拌60min，获得所述传动齿轮油，标记为C6。
具体实施例7：
制备1吨的电动车阻漏电散高温传动齿轮油，其组成成分及各组分的质量分别为：
调和基础油703.5kg；游离基终止剂50kg；摩擦改进油性剂50kg；金属减活剂8kg；高温抗氧剂15kg；分散剂50kg；降凝剂35kg；抗磨剂88kg；抗泡剂0.5kg。
所述调和基础油为500N基础油和150BS基础油调和而成的混合物，其中500N基础油质量为506.52kg，150BS基础油的质量为196.98kg；。
所述游离基终止剂为4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺的混合物，其中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)的质量为16.67kg，苯基-ɑ-萘胺的质量为33.33kg；(本实施中4,4-亚甲基双(4-甲基叔丁基酚)和苯基-ɑ-萘胺按照比例计算后的数值四舍五入保留到小数点后两位可满足实验要求的精度)。
所述摩擦改进油性剂为硫化烯烃棉籽油。
所述金属减活剂为液体苯三唑衍生物。
所述高温抗氧剂为液体高分子量酚。
所述分散剂为无灰磷酸酯。
所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯。
所述抗磨剂为纳米稀土硼酸抗磨剂。
所述抗泡剂为硅型抗泡剂和非硅型抗泡剂的复合物。
一种制备所述的电动车阻漏电散高温传动齿轮油的方法，将上述调和基础油在温度为65℃下搅拌45min，然后在调和基础油中加入上述配比的游离基终止剂、摩擦改进油性剂、金属减活剂、高温抗氧剂、分散剂、降凝剂、抗磨剂和抗泡剂，并继续在70℃下搅拌90min，获得所述传动齿轮油，标记为C7。
上述实施例选取的硫化烯烃棉籽油的油溶性好，而且具环保、挤压性好的优点。
本发明中特定含量的纳米稀土硼酸抗磨剂、游离基终止剂的混合物与润滑油调和基础油中添加剂发生协同增效效应，使得本发明的电动车阻漏电散高温传动齿轮油组合物，在保持了优异的粘温性同时提高极压抗磨擦性能，明显的抑制油温升高，且具有长期持续的润滑功效和突出的高温抗氧化功能、清净分散性及极优的绝缘性能，可有效阻止漏电失火的状况。
本发明的电动车阻漏电散高温传动齿轮油是将单一油膜润滑变为与纳米稀土硼酸覆膜双重润滑，一旦油膜被挤压破裂，机件摩擦表面上形成的纳米硼酸陶瓷覆膜层将充分发挥润滑效能，从而降低摩擦系数，摩擦系数下降减少了电动汽车的传动齿轮运动机件表面运转的摩擦阻力，使传动齿轮在工作中更加平稳。
本发明中电动车阻漏电散高温传动齿轮油采用纳米稀土硼酸这种新型多功能环保材料，在摩擦表面形成一种具有减磨、抗磨作用的化学吸附膜。在高速、高温、高压等苛刻工况条件下其膜以层状微晶结构叠置于金属表面，与多种元素互相作用，形成多种元素摩擦共渗层，改善了原有的金属材料的晶界结构，生成置换或间隙固溶体。这种化学反应的覆膜和多元素渗透层，将单一的油膜润滑变成油膜与化学覆膜双重润滑，将金属摩擦表面的运动方式由滑动摩擦转变为滚动摩擦，极大地降低摩擦系数，成倍提高极压抗磨擦性能，明显的抑制油温升高，且具有长期持续的润滑功效和突出的高温抗氧化功能及清净分散性。
将实施例1-7得到的传动齿轮油C1-C7分别进行如下测试，结果如表1所示：
(1)采用GB/T5096公开的方法测试C1-C7对铜片的腐蚀级别；
(2)采用SH/T0306公开的方法测试C1-C7对FZG齿轮的通过级别；
(3)采用GB/T3142公开的四球机试验测试C1-C7的PB和PD值；
(4)采用GB/T11144公开的方法测试C1-C7的Timken通过负荷值；
(5)采用GB/T18488.1公开的方法测试C1-C7的电机绕组电阻。
从表1的测速结果可以看出，从C1-C5的测试结果来看，第五组组分的各种性能明显优于C1-C4的测试结果，说明本发明中纳米稀土硼酸抗磨剂材料在摩擦表面形成一种具有减磨、抗磨作用的化学吸附膜。在高速、高温、高压等苛刻的工况下，该膜以层状微晶结构叠置于金属表面，并与多种元素相互作用，形成多种元素摩擦共渗层，改善了原有的金属材料的晶界结构，生成置换或间隙固溶体，这种化学反应的覆膜和多元素渗透层，将单一的油膜润滑变为油膜与化学覆膜双重润滑，一旦油膜被挤破，机件摩擦表面上形成的纳米硼酸陶瓷覆膜层将充分发挥润滑效能，将金属摩擦表面的运动方式由滑动摩擦转变为滚动摩擦，极大地降低摩擦系数，成倍提高极压抗摩擦性能，明显的抑制油温升高，且具有长期持续的润滑功效和突出的高温抗氧化功能及清净分散性。
表1
本发明C1-C5较C6-C7为优选实施方式，C1-C5的组合物中各组分的协同效应增强，使得电动车阻漏电散高温传动齿轮油组合物的各种性能更优，而且各项测试指标的增长速度随着加剂量增加而增长，而C6和C7的各项测试指标并不是随加剂量的增加呈正增长趋势，有的测试指标增长速度较慢甚至不增长，因此从性价比和环保要求来说，C1-C5比C6-C7更可取。
上述的实施例中时本发明的优选方式，本发明中的部分成分还可以选择其他试剂，其中摩擦改进油性剂还可选择聚亚油酸和苯三唑十八胺盐中的一种或多种；金属减活剂还可选择噻二唑衍生物、N,N-二烷基氨基亚甲基苯三唑和氮杂环丁二酸酐中的一种或多种；高温抗氧剂还可选择2，6-二叔丁基对甲酚、p’,p-二辛基二苯胺和双十二烷基二苯胺中的一种或多种；分散剂还可选择硼化聚异丁烯丁二酰亚胺、双聚丁二酰亚胺和硼化高分子量聚异丁烯二酰亚胺中的一种或多种；所述降凝剂还可选自聚ɑ烯烃降凝剂、富马酸酯与醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酯和丙烯酸酯与醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。
本发明的电动车阻漏电散高温传动齿轮油组合物，具有良好的高温抗氧性能，氧化诱导期明显高于国内外各种齿轮油的产品并具有优异的绝缘性。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
