專利名稱：用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別適用于也叫做CVJ(constant velocity joint)的恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物。對CVJ的潤滑脂潤滑是極為苛刻的，因為其在往復(fù)運動中滑動和滾動混合在一起的高表面壓力下的摩擦條件下進行的。本發(fā)明涉及用于具有極長的耐久性的恒速萬向節(jié)并且防止產(chǎn)生異常磨損和片狀剝落的潤滑脂組合物。
在前輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動的車輛以及后輪驅(qū)動的車輛的汽車中使用CVJ，并且其需要量在增加。由于汽車需要獲得較高速度、較高輸出和較輕重量，CVJ變得更小，同時在較高的速度下使用并維持較高的扭距。因此，該潤滑脂必須滿足不斷增加的性能技術(shù)要求。根據(jù)其機理，CVJ可以分為固定萬向節(jié)和滑叉式萬向節(jié)。對于固定萬向節(jié)條件是極為苛刻的，因為它們一般用于輪子，并且在很大的角度和在很高的表面壓力下使用。
通常，CVJ潤滑脂含有鋰皂作為增稠劑，并且含有添加劑例如硫/磷基特壓添加劑和二硫化鉬。近來，含有各種特壓添加劑的尿基潤滑脂已經(jīng)很普通。它們具有突出的耐熱性能。
JP-A(日本專利申請公開)H 6-57284(1994)公開了一種用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物，其中尿潤滑脂含有作為基本組分的(A)二烷基二硫代脲硫化鉬，(B)含有特定的二硫代磷酸鋅化合物的特壓添加劑和(C)環(huán)氧改性的脂族酸酯或環(huán)氧改性的脂族酸甘油酯。
另外，在JP-B(審查過的專利文獻)H4-34590(1992)，JP-AH6-57283(1994)，JP-AH6-100878(1994)，JP-AH7-197072(1995)，JP-AH8-41485(1996)，US-A 4840740，US-A 5160645和US-A5449471中已經(jīng)介紹了其它尿潤滑脂。這些文獻指出把有機鉬化合物和至今所用的其它添加劑(例如二硫代磷酸鋅)一起加到基礎(chǔ)潤滑脂中，以減少摩擦磨損，結(jié)果就防止了片狀剝落。
但是，這些組合物仍然不能避免片狀剝落，這種片狀剝落情況是由于在內(nèi)外輪槽和球的復(fù)雜的往復(fù)運動以及在CVJ機理中的球籠和球的滾動和滑動摩擦所引起的金屬表面疲勞引起的。
在US-A 4923625中介紹了用于切削和磨削操作的潤滑脂組合物。該組合物含有硫代硫酸金屬鹽和磷酸金屬鹽的混合物，以給基礎(chǔ)潤滑脂提供特壓和抗磨性能。
生產(chǎn)CVJ的制造商和提供潤滑脂的制造商借助于例如按照ASTMD2596所述的四球EP試驗的摩擦磨損試驗試圖預(yù)計CVJ中片狀剝落的情況。在考察CVJ的耐久性時，就不能使用上述的試驗裝置以選擇適當(dāng)?shù)臐櫥Ｈ藗冋J為這是由于潤滑條件的復(fù)雜性的原因。因此，使用在其中應(yīng)用實際的CVJ的臺架試驗裝置來評價片狀剝落壽命、磨損的狀態(tài)等性能。
在一般的摩擦磨損試驗中顯示突出的結(jié)果的物質(zhì)不能有效防止CVJ片狀剝落或具有長耐久性的事實，就使得其難以開發(fā)CVJ片狀剝落保護技術(shù)。
本發(fā)明的目的是提供一種新的恒速萬向節(jié)潤滑脂組合物，由此可以防止CVJ片狀剝落。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用含有硫代硫酸金屬鹽的潤滑脂降低片狀剝落。本發(fā)明涉及一種用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽。
本發(fā)明還涉及潤滑恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物的應(yīng)用，該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽。
此外，本發(fā)明還涉及一種含有潤滑脂組合物的恒速萬向節(jié)，該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該潤滑脂組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽，并且本發(fā)明涉及使用硫代硫酸金屬鹽來降低含有基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的潤滑脂的片狀剝落。
在本發(fā)明的實施方案中所用的基礎(chǔ)油可以是礦物油或合成油，例如酯油、醚油或烴油，或是這些油的混合物。優(yōu)選地是該基礎(chǔ)油是礦物油。
可以使用任何尿基增稠劑。尿基增稠劑的例子包括雙尿、三尿和四尿。另外也可以使用各種含尿化合物的增稠劑，例如尿-氨基甲酸乙酯化合物和尿-亞氨基化合物。
在本發(fā)明中所用的硫代硫酸金屬鹽可以含有任何能夠形成硫代硫酸金屬鹽的金屬。典型的例子是鋰、鈉、鉀、錳、鈣、鋇、鍶、鈦、鋯、鎘、鋅、鎳、鈷、銅、鐵、鎂、鉛、錫、銀或它們的混合物。
一類有用的硫代硫酸金屬鹽由下面的通式表示
其中，R表示含有1-30個碳原子的烴基，M是能夠形成硫代硫酸金屬鹽的金屬，n是M的價數(shù)。這種類型的硫代硫酸金屬鹽的例子是乙基硫代硫酸鈉、芐基硫代硫酸鉀和異戊基硫代硫酸鋇?？梢酝ㄟ^烷基鹵化物與硫代硫酸鈉反應(yīng)來制備該化合物。
優(yōu)選地是，在本發(fā)明中所用的硫代硫酸金屬鹽是硫代硫酸鈉。最優(yōu)選地是該硫代硫酸鈉是Na2S2O3(無水)、Na2S2O3.5H2O(五水合物)或它們的混合物。另外，也可以使用含有硫代硫酸鈉的工業(yè)添加劑，例如Desilube 88，Desilube Technology，Inc.USA。
基于基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，硫代硫酸鈉的添加量為0.05-30％重，優(yōu)選為0.2-20％重，更優(yōu)選為0.2-10％重，還更優(yōu)選為0.2-8％重，最優(yōu)選為0.5-6％重。如果該量少于0.05％重，防止片狀剝落的效果就不足。如果該量大于30％重，其效果也不再增加。
本發(fā)明的組合物也可以含有一種或多種公知的添加劑，例如基于酚和基于胺的抗氧化劑、有機鉬化合物、二硫化鉬、硫改性的脂肪和油、硫改性的烯烴、鋅的二硫代磷酸鹽、硫代磷酸鹽、亞磷酸鹽、磷酸鹽和多硫化物，和其它這類特壓添加劑/耐磨添加劑、聚丁烯、聚甲基丙烯酸酯和其它這類粘度促進劑。
使用下面表1和2所示的配方，通過把添加劑加到基礎(chǔ)潤滑脂中并且在三輥式滾磨中加工，得到本發(fā)明的潤滑脂和比較實施例的潤滑脂。下面給出基礎(chǔ)潤滑脂的組成。該基礎(chǔ)油是提純的在100℃的粘度為15毫米2/秒的礦物油。I.二尿潤滑脂把二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(295.2g)和辛基胺(304.8g)，在基礎(chǔ)油(5400g)中進行反應(yīng)，并且均勻地分散所形成的尿化合物，得到一種潤滑脂。該尿化合物的含量是10％重。II.四尿潤滑脂把二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(334.2g)、硬脂基胺(345.6g)和乙二胺(40.2g)，在基礎(chǔ)油(5280g)中進行反應(yīng)，并且均勻地分散所形成的尿化合物，得到一種潤滑脂。該尿化合物的含量是12％重。III.鋰皂潤滑脂把12-羥基硬脂酸鋰(540g)溶解在基礎(chǔ)油(5460g)中并且均勻地分散，得到一種潤滑脂。該鋰皂的含量是9％重。
使用實際的CVJ，在臺架上對所得到的潤滑脂進行耐久性試驗，并且檢測片狀剝落的程度。試驗條件轉(zhuǎn)速 1400rpm負載扭距 294Nm萬向節(jié)工作角 6度萬向節(jié)類型Burfield萬向節(jié)此外，使用ASTM D2596規(guī)定的四球EP試驗測定合成負載(N)。結(jié)果列于表1-4。
應(yīng)該注意的是，在這些表中，*1-7和**如下。
*1 Desilube 88(商標，Desilube Technology Inc.制造)是含有硫代硫酸鈉的無機添加劑。
*2 moliban A(商標，Vanderbilt Company制造)是二硫代氨基甲酸鉬。
*3 Sakura Lube 600(商標，Asahi Denka制造)是二硫代氨基甲酸鉬。
*4 Sakura Lube 300(商標，Asahi Denka制造)是二硫代磷酸鉬。
5*Lubrizol 1395(商標，Lubrizol Company制造)是二硫代磷酸鋅。
6*Anguramoru 33(商標，Lubrizol Company制造)是硫改性烯烴。
7*Iruga Lube TPPT(商標，Ciba-Geigy Company制造)是三苯基硫代磷酸酯。
**對于片狀剝落的程度，對CVJ在12,600,000轉(zhuǎn)以后的條件和在25,200,000轉(zhuǎn)以后的條件，進行觀察和評價如下。
◇沒有片狀剝落○少量片狀剝落△中等片狀剝落×大量片狀剝落表1
表2
表3
<p>表4<
由表1-4所示的結(jié)果可以清楚的看出，本發(fā)明的用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物，與常規(guī)的潤滑脂比較，具有突出的特壓性能，并且提供更有效的片狀剝落保護性能。這種效果就改進了恒速萬向節(jié)的耐久性。
權(quán)利要求
1.用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物，該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于該基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潤滑脂組合物，在該潤滑脂組合物中，該硫代硫酸金屬鹽是硫代硫酸鈉。
3.用于潤滑恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物的用途，其中該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于該基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的潤滑脂組合物的用途，其中該硫代硫酸金屬鹽是硫代硫酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的潤滑脂組合物的用途，其中該潤滑脂組合物含有0.2-20％重的硫代硫酸金屬鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項的潤滑脂組合物的用途，其中基礎(chǔ)油是礦物油。
7.含有潤滑脂組合物的恒速萬向節(jié)，該潤滑脂組合物包括基礎(chǔ)油和尿基增稠劑，基于該基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的重量，該組合物還含有0.05-30％重的硫代硫酸金屬鹽。
8.用于降低含有基礎(chǔ)油和尿基增稠劑的潤滑脂的片狀剝落的硫代硫酸金屬鹽的用途。
全文摘要
用于恒速萬向節(jié)的潤滑脂組合物,其特征在于其含有基于基礎(chǔ)油和尿基增稠劑重的0.05—30%重的硫代硫酸鈉。
文檔編號C10N50/10GK1260825SQ98806285
公開日2000年7月19日 申請日期1998年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月24日
發(fā)明者尾崎幸洋, 宗像智郎, 吉田強, 益森隆一 申請人:國際殼牌研究有限公司