【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种润滑油组合物，特别涉及一种车辆齿轮油组合物及其制备方法。
技术介绍
1、车辆齿轮油应用在机械式变速器、驱动桥和转向器的齿轮、轴承等零部件的润滑，能够起到润滑、冷却、防锈和缓冲的作用。由于汽车齿轮工作条件复杂，接触压力大，圆周速度快，滑动速度高，油温高，故对齿轮油的要求较高。其中双曲线齿轮传动的工作条件更苛刻，对齿轮油的使用性能提出了更高的要求。如果不能正确选用合适的齿轮油，就不能保证齿轮的正常润滑，容易导致齿轮的早期磨损和擦伤。
2、随着齿轮设计精度的要求、流线型设计等因素，使齿轮的操作温度、承载负荷越来越大，齿轮间的公差越来越小，齿轮切线速度加快。因此，新一代齿轮油发展的趋势是要具有更加优异的氧化安定性和热安定性，以确保或延长油品的换油周期，同时，还要具有更优异的极压抗磨性、更好的减摩节能特性。
3、为了满足车辆齿轮机械不断提升的工业需求和日益苛刻的工况条件，开发新型具有良好抗磨减摩性能的车辆齿轮油成为新的研究热点。
4、含硼类润滑材料具有极压抗磨、防腐防锈、密封及环境适应性、无毒无臭等特点；而含氮润滑材料具有无灰、电负性高、原子半径小、吸附于金属表面的分子之间易形成氢键来提高油膜强度等特点；且两类润滑材料都兼具多功能、分子结构可设计和活性元素可组合等优点。因此，关于含氮有机硼润滑材料的研究在现代摩擦与润滑领域引起了广泛关注。
5、cn106366106a公开了一种由硼酸、脂肪醇、乙醇胺发生反应制备得到的含氮硼酸酯润滑油添加剂，该剂具有较好的抗磨减摩性能和抗水解
6、使用现有技术中的抗磨剂所制造的车辆齿轮油组合物已经不能完全满足更高规格产品的要求。因此，现有技术仍旧需要一种车辆齿轮油组合物，其不但能够满足当今更高规格产品对抗磨减摩性能日益严苛的要求，并且还需具有更加优异的抗氧性能、抗磨减摩性能、防腐防锈性能。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种车辆齿轮油组合物及其制备方法。
2、本专利技术的车辆齿轮油组合物，包括含硼有机物、抗氧剂、极压抗磨剂、金属腐蚀抑制剂和润滑油基础油，其中所述含硼有机物的结构如式(i)所示：
3、
4、在式(i)中，y个r基团与苯环键合；y选自0～4之间的整数；r基团各自独立地选自h和c1-4直链或支链烷基；n为1～5之间的整数；r1各自独立地选自c1-10直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2彼此相同或不同，各自独立地选自单键和c1-10直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-10直链或支链烷基；n个重复单元中的a基团彼此相同或不同，各自独立地选自式(ii)所示的基团，
5、
6、在式(ii)中，各个g基团各自独立地选自式(iii)所示的基团、式(iv)所示的基团、oh，在式(ii)中存在一个或两个g基团选自式(iii)所示的基团、式(iv)所示的基团；
7、
8、在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c5～c25的直链或支链烷基、式(v)所示的基团，
9、
10、式(v)中的r7基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r8基团各自独立地选自c2～c20的直链或支链亚烷基，m为0～5之间的整数；
11、式(iv)中的r5基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c5～c25的直链或支链烷基。
12、根据本专利技术，优选地，在式(i)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c10～c20的直链或支链烷基、式(v)所示的基团；式(iv)中的r5基团选自亚乙基、亚丙基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c10～c20的直链或支链烷基；式(v)中的r7基团选自亚乙基、亚丙基，r8基团各自独立地选自c2～c18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
13、根据本专利技术，更优选地，在式(i)中，y选自1，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位、r1基团的对位。
14、根据本专利技术，可以举出的所述含硼有机物的例子包括以下结构化合物中的一种或多种：
15、
16、
17、根据本专利技术，所述含硼有机物的制备方法包括以下步骤：
18、(1)使式(x)所示的化合物与过氧化物反应；
19、
20、在式(x)中，y个r基团与苯环键合；y选自0～4之间的整数；r基团各自独立地选自h和c1-4直链或支链烷基；n为1～5之间的整数；r1各自独立地选自c1-10直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2彼此相同或不同，各自独立地选自单键和c1-10直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-10直链或支链烷基；
21、(2)使步骤(1)的反应产物进行水解反应；
22、(3)使式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物与步骤(2)的水解反应产物进行酯化反应，收集产物；
23、
24、在式(y)中，各个r4基团各自独立地选自c5～c25的直链或支链烷基、式(v)所示的基团，
25、
26、式(v)中的r7基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r8基团各自独立地选自c2～c20的直链或支链亚烷基，m为0～5之间的整数；
27、式(z)中的r5基团选自c2～c5的直链或支链亚烷基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c5～c25的直链或支链烷基。
28、根据本专利技术，在步骤(1)中，式(x)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比优选为1：0.5～10，更优选为1：2～3；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物之间的摩尔比优选为1：0.5～15，更优选为1：2～8。
29、根据本专利技术，步骤(1)的反应温度优选为40～100℃，更优选为60～80℃；步骤(2)的反应温度优选为50～150℃，更优选为70～100℃；步骤(3)的反应温度优选为80～200℃，更优选为110～160℃。
30、根据本专利技术，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)的反应时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.车辆齿轮油组合物，包括含硼有机物、抗氧剂、极压抗磨剂、金属腐蚀抑制剂和润滑油基础油，其中含硼有机物的结构如式(I)所示：
2.按照权利要求1所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(I)中，y选自1～3之间的整数，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；R1各自独立地选自C1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的R2各自独立地选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基；R3选自H和C1-4直链或支链烷基；在式(III)中，各个R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基、式(V)所示的基团；式(IV)中的R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；式(V)中的R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
3.按照权利要求2所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(I)中，y选自1，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位、R1基团的对位。
4.按照权利要求1所述的车辆齿轮油组合物
5.按照权利要求1～4之一所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，所述含硼有机物的制备方法包括以下步骤：
6.按照权利要求5所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在步骤(1)中，式(X)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比为1：0.5～10；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(Y)所示的化合物和/或式(Z)所示的化合物之间的摩尔比为1：0.5～15；步骤(1)的反应温度为40～100℃；步骤(2)的反应温度为50～150℃；步骤(3)的反应温度为80～200℃。
7.按照权利要求5所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(X)中，y选自1～3之间的整数，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；R1各自独立地选自C1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的R2各自独立地选自单键和C1-4直链或支链的亚烷基；R3选自H和C1-4直链或支链烷基；在式(Y)中，各个R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基、式(V)所示的基团；式(Z)中的R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；式(V)中的R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
8.按照权利要求7所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(X)中，y选自1，R基团选自叔丁基，R基团位于所在苯环上羟基的邻位、R1基团的对位。
9.按照权利要求5所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在步骤(3)中，式(Y)所示的化合物和/或式(Z)所示的化合物的制备方法为：使R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种与硼酸发生反应，收集产物；
10.按照权利要求9所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，R4基团各自独立地选自C10～C20的直链或支链烷基；R5基团选自亚乙基、亚丙基，R6基团选自H、式(V)所示的基团、C10～C20的直链或支链烷基；R7基团选自亚乙基、亚丙基，R8基团各自独立地选自C2～C18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
11.按照权利要求9所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，所述的R4OH选自十二醇、十四醇、十六醇和十八醇中的一种或多种；式(α)所示化合物选自乙醇胺和/或N-(2-羟乙基)乙二胺；式(β)所示化合物选自二乙醇胺、N,N-二羟乙基十二胺、N,N-二羟乙基十四胺、N,N-二羟乙基十六胺和N,N-二羟乙基十八胺中的一种或多种。
12.按照权利要求9所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种作为一个整体与硼酸之间的摩尔比为0.5～5：1；R4OH、式(α)所示化合物和式(β)所示化合物中的一种或多种与硼酸发生反应的温度为80～200℃。
13.按照权利要求1～12之一所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自酚酯型、硫酚型、受阻酚型和受阻胺型抗氧剂中的一种或多种；所述极压抗磨剂选自磷酸酯、硫化烯烃、二烷基二硫代氨基甲酸盐和二烷基二硫代磷酸盐中的一种或多种；所述金属腐蚀抑制剂选自苯三唑衍生物、噻唑衍生物和噻二唑衍生物中的一种或多种；所述润滑油基础油选自API I、II、III、IV、V类润滑油基础油中的一种或多种。
14.按照权利要求13所述的车辆齿轮油组合...
【技术特征摘要】
1.车辆齿轮油组合物，包括含硼有机物、抗氧剂、极压抗磨剂、金属腐蚀抑制剂和润滑油基础油，其中含硼有机物的结构如式(i)所示：
2.按照权利要求1所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(i)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(iii)中，各个r4基团各自独立地选自c10～c20的直链或支链烷基、式(v)所示的基团；式(iv)中的r5基团选自亚乙基、亚丙基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c10～c20的直链或支链烷基；式(v)中的r7基团选自亚乙基、亚丙基，r8基团各自独立地选自c2～c18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。
3.按照权利要求2所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(i)中，y选自1，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位、r1基团的对位。
4.按照权利要求1所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，所述含硼有机物为以下结构化合物中的一种或多种：
5.按照权利要求1～4之一所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，所述含硼有机物的制备方法包括以下步骤：
6.按照权利要求5所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在步骤(1)中，式(x)所示的化合物与过氧化物之间的摩尔比为1：0.5～10；在步骤(3)中，步骤(2)的水解反应产物与式(y)所示的化合物和/或式(z)所示的化合物之间的摩尔比为1：0.5～15；步骤(1)的反应温度为40～100℃；步骤(2)的反应温度为50～150℃；步骤(3)的反应温度为80～200℃。
7.按照权利要求5所述的车辆齿轮油组合物，其特征在于，在式(x)中，y选自1～3之间的整数，r基团选自叔丁基，r基团位于所在苯环上羟基的邻位或对位；n为1～3之间的整数；r1各自独立地选自c1-8直链或支链的亚烷基；n个重复单元中的r2各自独立地选自单键和c1-4直链或支链的亚烷基；r3选自h和c1-4直链或支链烷基；在式(y)中，各个r4基团各自独立地选自c10～c20的直链或支链烷基、式(v)所示的基团；式(z)中的r5基团选自亚乙基、亚丙基，r6基团选自h、式(v)所示的基团、c10～c20的直链或支链烷基；式(v)中的r7基团选自亚乙基、亚丙基，r8基团各自独立地选自c2～c18的直链或支链亚烷基，m为0、1、2、3或4。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏青虹，陈晓伟，徐杰，孙文斌，张倩，张峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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