專利名稱：油脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油脂組合物，更具體地，涉及施用至滑動部件的含納米粒子的油脂組 合物。本發(fā)明油脂組合物適用于一般工業(yè)機械、車輛和電氣器材的滑動部件(例如馬達的 滑動軸承或者滾動軸承)和其它易摩擦機械部件的潤滑。
背景技術(shù)：
按照慣例，將潤滑劑用于各種機械機器以降低滑動機構(gòu)的摩擦系數(shù)。通過改善潤 滑劑降低滑動機構(gòu)摩擦系數(shù)不僅導(dǎo)致操作效率和部件壽命的提高，而且降低噪音和振動。例如，有文獻披露了含有納米粒子的液體潤滑劑組合物，當(dāng)施用至內(nèi)燃機的鋼滑 動部件時，其能夠顯著降低滑動部件摩擦系數(shù)，以改善燃燒效率(參見專利文件1)。另一方面，有文獻披露了含有固體潤滑添加劑如二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)的用 于等速接頭(constant velocity joint)的油脂，其是有機鉬添加劑的一個實例，并且尤其 是當(dāng)施用至車輛傳動軸的等速接頭時，能夠降低該接頭的結(jié)構(gòu)部件導(dǎo)致的噪音(參見專利 文件2)?，F(xiàn)有技術(shù)文件專利文件專利文件1 日本特開2006-241443號公報專利文件2 日本特開平4-130193號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題MoDTC當(dāng)用于油脂中時通過化學(xué)變化發(fā)揮它的作用。因此MoDTC的作用在啟動時 或者在低載荷操作條件(其中油脂和滑動部件的溫度低)下變得有限。這導(dǎo)致了一個問題， 即，根據(jù)使用條件，不能充分得到油脂的摩擦降低作用。通常，所述油脂通過以下方法制備 將一種或多種添加劑如增稠劑分散在液體潤滑劑中，由此將液體潤滑劑增稠至固態(tài)或者半 固態(tài)。即使當(dāng)將含納米粒子的潤滑劑組合物簡單增稠至油脂時，所得的油脂組合物也不能 總是提供足夠的摩擦降低作用，這取決于與一種或多種油脂添加劑的組合。考慮到上面現(xiàn)有技術(shù)問題，做出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供能夠在從低 溫至高溫的寬溫度范圍內(nèi)顯示低摩擦系數(shù)的油脂組合物。解決所沭問題的方法為了實現(xiàn)該目標(biāo)，本發(fā)明人將注意力集中于涉及物理吸附并且不依賴于化學(xué)反應(yīng) 的低摩擦機制并且進行了廣泛的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上面的目標(biāo)可通過以下方法解決例如， 向基油(base oil)中添加并混合由至少一種選自鋰、鈣、鎂和鋁的金屬和在每個分子結(jié)構(gòu) 中含有選自羥基、羧基和羧酸金屬鹽基團中的至少一種的脂肪酸形成的金屬皂增稠劑和由 選自氧化物、碳化物和金剛石材料中的至少一種形成的納米粒子。本發(fā)明基于此發(fā)現(xiàn)。換句話說，本發(fā)明提供了一種油脂組合物，其包含基油；金屬皂增稠劑，其由至
3少一種選自由鋰、鈣、鎂和鋁構(gòu)成的組的金屬和在每個分子結(jié)構(gòu)中含有選自由羥基、羧基和 羧酸金屬鹽基團構(gòu)成的組中的至少一種的脂肪酸形成；和由選自氧化物、碳化物和金剛石 材料中的至少一種形成的納米粒子。


圖1是示出SRV摩擦試驗方法的示意性透視圖。
具體實施例方式下面將詳述本發(fā)明。本發(fā)明油脂組合物包含基油；由至少一種選自鋰、鈣、鎂和鋁的金屬和在每個分 子結(jié)構(gòu)中含有選自羥基、羧基和羧酸金屬鹽基團中的至少一種的脂肪酸形成的金屬皂增稠 劑；和由選自氧化物、碳化物和金剛石材料中的至少一種形成的納米粒子。在不使用通過化 學(xué)變化發(fā)揮作用的MoDTP作為必要組分的情況下，上面指定的油脂組合物可在從低溫至高 溫的寬溫度范圍內(nèi)得到低摩擦系數(shù)。此外，上面指定的油脂組合物變得較不易于熱劣化，并 且能夠得到改善的壽命，這是因為油脂組合物的作用不涉及化學(xué)反應(yīng)。目前推測本發(fā)明油脂組合物的摩擦降低和潤滑作用通過以下機制得到所述金屬皂增稠劑由于在其分子結(jié)構(gòu)的末端或者側(cè)鏈上存在羥基、羧基和/或羧 酸金屬鹽基團而顯示出極性，因此當(dāng)由至少一種選自鋰、鈣、鎂和鋁的金屬和在每個分子結(jié) 構(gòu)中含有選自羥基、羧基和羧酸金屬鹽基團中的至少一種的脂肪酸形成的金屬皂增稠劑和 由選自氧化物、碳化物和金剛石材料中的至少一種形成的納米粒子在基油中共存時，所述 金屬皂增稠劑能夠容易地吸附到高表面能納米粒子表面上。這使得總系統(tǒng)能量降低。所得 的吸附了增稠劑的納米粒子能夠分散在油脂組合物中，而不會彼此聚結(jié)。特別地，在其上吸 附了含羥基、羧基和/或羧酸金屬鹽基團的增稠劑的納米粒子當(dāng)附著在滑動部件之間時能 夠有效地防止滑動部件的直接接觸(金屬接觸)。在滑動部件摩擦表面之間的摩擦位點，吸 附了增稠劑的納米粒子不僅能夠防止摩擦表面的表面凸起之間的直接接觸，而且被壓在摩 擦表面上，形成低剪切摩擦膜，由此降低摩擦表面之間的剪切阻力。結(jié)果，可能顯著降低摩 擦位點的摩擦系數(shù)。由于納米粒子表面是活性的(active)，可以設(shè)想，在納米粒子呈粉末形 式的情況中，源于制造階段的任何油/脂物質(zhì)、溶劑和空氣等均可被吸附到納米粒子表面 上，導(dǎo)致納米粒子表面能降低。然而納米粒子具有通過摩擦暴露的新的表面，使得油脂組合 物的含羥基、羧基和/或羧酸金屬鹽的增稠劑能夠被吸附到新暴露的納米粒子表面上。應(yīng)該注意的是，上面的機制僅是一種推測，不用說，油脂組合物的上面的作用即使 是通過不同于上面機制的任何機制得到的，也落在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。 作為基油，可以使用礦物油和/或合成油。油脂組合物中的基油含量無特別限制， 不過優(yōu)選的是，在油脂組合物中含有基油作為主要組分。這里，術(shù)語“主要組分”是指含量 為50質(zhì)量％或更多 的組分，基于油脂組合物的總量。 礦物油的具體實例是通過以下方法制備的正鏈烷烴油和基于鏈烷烴或者基于環(huán) 烷烴的油通過常壓或者減壓蒸餾從石油提取油餾分，然后通過純化處理(例如溶劑脫浙 青、溶劑萃取、氫化裂解、溶劑脫蠟、加氫精制、硫酸洗滌和粘土精煉)的任何適合組合純化 所提取的油餾分。盡管經(jīng)常使用溶劑精制或者氫化精制的礦物油作為基油，但是也可以使用通過Gas-To-Liquid(GTL)蠟異構(gòu)化或者通過深度氫化裂解以降低油中的芳族化合物含 量而制備的礦物油。合成油的具體實例是聚烯烴(PAO)油如α-烯烴低聚物油和聚丁烯油。也可以 使用酯油作為合成油，例如單酯油，例如其中烷基添加到硬脂酸和油酸中(碳數(shù)10-20)； 二酯油，例如戊二酸二(十三烷基)酯、己二酸二辛酯、己二酸二異癸酯、己二酸二(十三烷 基)酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、乙酰蓖麻 酸甲酯和癸二酸二辛酯；多元醇酯(POE)油，例如辛酸三羥甲基丙烷酯、壬酸三羥甲基丙烷 酯、2-乙基己酸季戊四醇酯(pentaerythritol-2-ethylhexanoate)和壬酸季戊四醇酯；芳 族酯油，例如偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三癸酯(tridecyl trimellitate)和均苯四酸四辛 酯；和復(fù)合酯油，例如一元酸和二元酸的混合脂族酸和多元醇的低聚酯。合成油的其它具 體實例是醚油如聚二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇單醚和聚丙二醇單醚；和苯 基醚，例如單烷基三苯醚、烷基二苯醚、二烷基二苯醚、四苯醚、五苯醚、單烷基四苯醚和二 烷基四苯醚。然而所述合成油不限于上面這些。也可以使用其它合成油如全氟烷基醚和硅 油。這些基油化合物可以單獨使用，或者以其兩種或者更多種的混合物的形式使用。 尤其優(yōu)選的是使用具有羥基的酯油和/或醚油作為基油，使得所述基油可以幫助 金屬皂增稠劑吸附到納米粒子上以顯著降低摩擦系數(shù)?；瓦\動粘度無特別限制。優(yōu)選地，基油在100°C的運動粘度為2mm2/s或更高且 20mm2/s或更低。當(dāng)基油運動粘度在100°C為2mm2/S或更高時，可能防止基油耗散。當(dāng)基 油運動粘度在100°C為20mm2/s或更低時，可能獲得足夠的潤滑劑膜厚以降低金屬接觸和摩擦。如上所述，金屬皂增稠劑需要由鋰、鈣、鎂和鋁中的一種金屬或者任何組合和含羥 基、羧基和羧酸金屬鹽基團中的一種或者任何組合的脂肪酸形成。這里，含有同類基團的金 屬皂增稠劑也落在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。作為金屬皂增稠劑，可以使用高級脂肪酸的鋰鹽、鈣鹽、鎂鹽和鋁鹽；或者這些 高級脂肪酸鹽中的至少一種和低級脂肪酸的鋰鹽、鈣鹽、鎂鹽和鋁鹽中的至少一種的復(fù)合 鹽。增稠劑的優(yōu)選實例是硬脂酸鋰、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁和羥基硬脂酸鋰。然而 所述增稠劑不限于上面這些。油脂組合物中的增稠劑含量無特別限制。優(yōu)選地，增稠劑含量為2-35質(zhì)量％，基 于油脂組合物總量。如果增稠劑含量少于2質(zhì)量％，則增稠劑的增稠效果可能變小。如果 增稠劑含量超過35質(zhì)量％，則油脂組合物可能變得太硬以至于不能提供足夠的潤滑效果。納米粒子需要具有納米級的初級粒子的平均粒徑(average primaryparticle size)(更具體地，I-IOOnm的初級粒子的平均粒徑)。納米粒子的初級粒子的平均粒徑優(yōu)選 為l-30nm，更優(yōu)選為Ι-lOnm，更加優(yōu)選為l-5nm。如果納米粒子的初級粒子的平均粒徑不在 上面范圍內(nèi)，則納米粒子可能不會促進摩擦系數(shù)的顯著降低并且可能會加速結(jié)構(gòu)部件的磨 損。本申請中的初級粒子的平均粒徑可通過以下方法測量使粉末形式的納米粒子干燥并 用透射電子顯微鏡(TEM)觀察所得的納米粒子粉末。此外，納米粒子需要如上所述由氧化物、碳化物和/或金剛石材料形成。氧化物實例為金屬氧化物如氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔、氧化鋅、氧 化銅、氧化鈥、氧化鉍、氧化鈷、氧化鐵、氧化錳及其任何混合物；非金屬氧化物如氧化硅；以及金屬氧化物和非金屬氧化物的混合物。
碳化物實例為金屬碳化物如碳化釩、碳化鎢和碳化鈦；和非金屬碳化物如碳化 硅(SiC)。這些化合物可以單獨使用或者以其兩種或更多種的混合物的形式使用。金剛石材料的優(yōu)選實例為單晶金剛石。通過使用該單晶金剛石納米粒子，可能在 sp3結(jié)構(gòu)的表面層的懸空鍵的作用下，含羥基、羧基和/或羧酸金屬鹽的增稠劑可容易地吸 附到納米粒子上，以顯著降低摩擦系數(shù)。特別地，因為下列原因，初級粒子的平均粒徑為30nm或者更小的氧化物、碳化物 或者金剛石材料(團簇金剛石)納米粒子作為系統(tǒng)顯示出非常高的表面能氧化物、碳化物 或者金剛石材料本身的表面能高；并且納米粒子具有納米級尺寸，因此表面積與體積的比 率高。上述增稠劑可更容易地吸附到這些納米粒子上。結(jié)果，可能顯著降低摩擦系數(shù)。尤其 是，初級粒子的平均粒徑為5nm或者更小的單晶金剛石納米粒子(其通過粉碎團簇金剛石 并僅提取高度結(jié)晶金剛石粒子和除去將金剛石粒子結(jié)合到一起的任何無定形組分而形成) 顯示出非常高的表面能，使得在sp3結(jié)構(gòu)的表面層的懸空鍵作用下增稠劑能夠容易地吸附 到納米粒子上。這些納米粒子當(dāng)附著在摩擦位點時能夠有效防止結(jié)構(gòu)部件的直接接觸。因 此可能更顯著地降低摩擦系數(shù)。油脂組合物中的納米粒子含量無特別限制。優(yōu)選地，納米粒子含量為0. 001-0. 2 質(zhì)量％，基于油脂組合物總量。如果納米粒子含量少于0. 001質(zhì)量％，則可能不會顯著降低 摩擦系數(shù)。如果納米粒子含量超過0.2質(zhì)量％，則摩擦降低效果不會提高。它能夠?qū)е虏?溶物質(zhì)沉淀或者提高相對的材料的攻擊性(opposing material attack property)，而不 是提高摩擦降低效果。而且，如果納米粒子含量超過0. 1質(zhì)量％，則由于油脂組合物的粘性 和粘性阻力增加，摩擦系數(shù)可能會增加。本發(fā)明油脂組合物可以優(yōu)選含有脂肪酸酯。作為脂肪酸酯，可使用具有直鏈或支鏈烴基(優(yōu)選具有6-30個碳原子，更優(yōu)選具 有8-24個碳原子，更加優(yōu)選具有10-20個碳原子)的脂肪酸酯。如果脂肪酸酯的直鏈或支 鏈烴基的碳數(shù)不在6-30范圍內(nèi)，則可能得不到足夠的摩擦降低效果。具有6-30個碳原子的直鏈或支鏈烴基的具體實例為烷基如己基、庚基、辛基、 壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八 烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷 基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基和三十烷基；以及烯基如己烯基、 庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五 碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、 二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、二十五碳烯基、二十六碳烯基、二十七碳烯 基、二十八碳烯基、二十九碳烯基和三十碳烯基。上面的烷基和烯基可以具有任何可能的直 鏈和支鏈結(jié)構(gòu)。而且，烯基中的雙鍵位置是任意的。所述脂肪酸酯可為例如具有6-30個碳原子的烴基的脂肪酸和脂族一元醇或者多 元醇的酯。該脂肪酸酯的優(yōu)選實例為單油酸甘油酯(GMO)、二油酸甘油酯、單油酸失水山梨 醇酯和二油酸失水山梨醇酯。尤其優(yōu)選的是所述脂肪酸酯具有羥基，使得脂肪酸酯能夠用 于使金屬皂增稠劑吸附到納米粒子上，以顯著降低摩擦系數(shù)。油脂組合物中的脂肪酸酯含量無特別限制。脂肪酸酯含量優(yōu)選為0. 05-3. 0質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 1-2. 0質(zhì)量％，更加優(yōu)選為0. 5-1. 4質(zhì)量％，基于油脂組合物總量。如果 脂肪酸酯含量少于0. 05質(zhì)量％，則摩擦降低效果可能會變小。如果脂肪酸酯含量超過3. 0 質(zhì)量％，則不希望的是，很可能由于在基油中脂肪酸酯的溶解度和貯存穩(wěn)定性顯著降低，而 會出現(xiàn)沉淀。本發(fā)明油脂組合物還可以含有各種添加劑，例如極壓添加劑、抗氧化劑、抗腐蝕 齊U、粘合劑和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑。極壓添加劑的實例為烯烴硫化物、氯化鏈烷烴、二烷基二硫代磷酸酯、二烷基二硫 代氨基甲酸酯、磷酸酯、二硫化鉬和石墨?？寡趸瘎┑膶嵗秊榉甲灏啡绫交鵢 α -萘基胺、酚類如二 _叔丁基_對甲酚、吩噻 嗪、二烷基二硫代磷酸酯和二烷基二硫代氨基甲酸酯?？垢g劑的實例為磺酸鹽如萘磺酸鋇、胺類如N-烷基三亞甲基二胺二油酸鹽 (N-alkyltrimethylenediamine dioleate)和脂族胺-環(huán)烷酸縮合產(chǎn)物、環(huán)烷酸鹽、氨基酸 衍生物如油酰肌氨酸、亞硝酸鈉和苯并三唑。 粘合劑實例為聚合物如聚異丁烯和烯烴共聚物。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑實例為高級醇。實施例用以下實施例更詳細地描述本發(fā)明。然而應(yīng)該注意的是，下列實施例僅為說明性 的，不意在將本發(fā)明限于這些實施例。[制備油脂組合物]通過下列方法制備各種油脂組合物。[實施例1]實施例1的油脂組合物通過以下方法制備使用礦物油(運動粘度30mm2/S，在 400C )作為基油，并向基油添加作為增稠劑的25質(zhì)量％的12-羥基硬脂酸鋰和0. 1質(zhì)量％ 的SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)，基于油脂組合物總量。[實施例2]實施例2的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑28nm)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均 粒徑7nm)。[實施例3]實施例3的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用硬脂酸鋰作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并使用金剛石納米粒子(初級粒子 的平均粒徑5nm，單晶)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)。[實施例4]實施例4的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用二酯(運動粘度30mm2/S，在40°C )作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/s，在 40°C)；使用硬脂酸鋰作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并使用金剛石納米粒子(初級粒 子的平均粒徑5nm，單晶)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)。[實施例5]實施例5的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/s，在40°C)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/s，在 40°C)；并使用金剛石納米粒子(初級粒子的平均粒徑5nm，單晶)代替SiC納米粒子(初 級粒子的平均粒徑7nm)。[實施例6]實施例6的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C)；添加0.05質(zhì)量％的金剛石納米粒子(初級粒子的平均粒徑5nm，單晶)代 替SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)，基于油脂組合物總量；并且進一步添加1質(zhì) 量％的GMO作為添加劑，基于油脂組合物總量。 [實施例7]實施例7的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C)；使用硬脂酸鋰作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并使用金剛石納米粒子(初 級粒子的平均粒徑5nm，單晶)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)。[實施例8]實施例8的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同 的是使用POE (運動粘度30mm2/s，在40°C)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/s， 在40°C )；使用硬脂酸鋁作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并添加0. 04質(zhì)量％的金剛石 納米粒子(初級粒子的平均粒徑5nm，單晶)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑 7nm)，基于油脂組合物總量。[實施例9]實施例9的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C);并添加含量分別為0.1質(zhì)量％和0.03質(zhì)量％的金剛石納米粒子(初級粒子的 平均粒徑5nm，單晶)和SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)的混合物代替SiC納 米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)，基于油脂組合物總量。[實施例10]實施例10的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同 的是使用PAO(運動粘度30.6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度 30mm2/s，在40°C)；并使用Al2O3納米粒子(初級粒子的平均粒徑18nm，單晶)代替SiC納 米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)。[對比例1]對比例1的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是不添加SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)。[對比例2]對比例2的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用硬脂酸鋁作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并且不添加SiC納米粒子(初級粒子 的平均粒徑7nm)。[對比例3]
對比例3的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的是使用SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑300nm)代替SiC納米粒子(初級粒子的平均 粒徑7nm)。[對比例4]對比例4的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用Al2O3納米粒子(初級粒子的平均粒徑200nm)代替SiC納米粒子(初級粒子的平 均粒徑7nm)。[對比例5]對比例5的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用POE (運動粘度30mm2/S，在40°C )作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/S，在 40°C)；使用硬脂酸鋰作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并且不添加SiC納米粒子(初級 粒子的平均粒徑7nm)。[對比例6]對比例6的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用二酯(運動粘度30mm2/S，在40°C )作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/s，在 40°C)；使用硬脂酸鋰作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并且不添加SiC納米粒子(初級 粒子的平均粒徑7nm)。[對比例7]對比例7的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C )；不添加SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)；并且添加1質(zhì)量％的GMO 作為添加劑，基于油脂組合物總量。[對比例8]對比例8的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C )；使用硬脂酸鈣作為增稠劑代替12-羥基硬脂酸鋰；并且不添加SiC納米粒子 (初級粒子的平均粒徑7nm)。[對比例9]對比例9的油脂組合物通過以下方法制備使用與實施例1相同的方法，所不同的 是使用PAO (運動粘度30. 6mm2/S，在40°C，PA06)作為基油代替礦物油(運動粘度30mm2/ s，在40°C )；不添加SiC納米粒子(初級粒子的平均粒徑7nm)；并且添加使得Mo的重量 份數(shù)為0. 07質(zhì)量％的MoDTC作為添加劑，基于油脂組合物總量。[性能評價][制備試件]作為體現(xiàn)具有接觸表面的低摩擦系統(tǒng)的一個實施例，制備了試件用于Optimol Inc制造的SRV摩擦試驗機。圖1是示出SRV摩擦試驗方法的透視示意圖。如圖1中所示，圓盤10(直徑22mm， 厚度7. 9mm)和銷11 (直徑15mm，長度22mm)由SUJ2材料形成并用作試件。將圓盤10和 銷11都拋光至表面粗糙度Ra為約0. 05。
[SRV摩擦試驗]將制備的試件固定在Optimol SRV摩擦試驗機中并在以下條件下進行SRV摩擦試 驗，并將每個實施例的油脂組合物施用至圓盤的摩擦部分。本申請的SRV摩擦試驗通過以 下方法進行將銷11置于圓盤10表面上，同時沿箭頭A方向(垂直方向)向銷11施加載 荷，沿箭頭B方向(水平方向)在圓盤11表面上滑動銷11，如圖1中所示。[試驗條件]溫度40°C載荷100N幅度:3mm頻率10Hz試驗時間30分鐘潤滑方法在試驗前將油脂組合物以0. 2-0. 3cm3的量施用至圓盤摩擦部分上。在SRV摩擦試驗期間測量圓盤摩擦部分的摩擦系數(shù)；并且在SRV摩擦試驗 后測量圓盤摩擦部分的最大磨損量。本申請的“摩擦系數(shù)”是指在試驗的最后5分鐘 期間圓盤摩擦部分的平均摩擦系數(shù)值；“最大磨損量”是指通過逐步剖面測量(step profilemeasurement)測定的相對于非滑動部分的、圓盤摩擦部分的磨損的最大量(深 度)。在表1中示出每個實施例的油脂組合物的組分比率和每個實施例的油脂組合物 的評價結(jié)果(在SRV摩擦試驗期間測量的圓盤摩擦部分的摩擦系數(shù)和在SRV摩擦試驗后測 量的圓盤摩擦部分的最大磨損量)。表 1
權(quán)利要求
1.一種油脂組合物，包含基油；由脂肪酸和至少一種金屬形成的金屬皂增稠劑，所述至少一種金屬選自由鋰、鈣、鎂和 鋁構(gòu)成的組，所述脂肪酸在每個分子結(jié)構(gòu)中含有選自由羥基、羧基和羧酸金屬鹽基團構(gòu)成 的組中的至少一種；和由選自由氧化物、碳化物和金剛石材料構(gòu)成的組中的至少一種形成的納米粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的油脂組合物，其中所述納米粒子的初級粒子的平均粒徑為30nm或 者更小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的油脂組合物，其中所述納米粒子的至少一部分由單晶金剛石 形成并且初級粒子的平均粒徑為5nm或者更小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項的油脂組合物，其中所述基油含有選自酯油、醚油 和聚烯烴油中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項的油脂組合物，其還包含脂肪酸酯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油脂組合物，其包括基油；由至少一種選自鋰、鈣、鎂和鋁的金屬和在每個分子結(jié)構(gòu)中含有選自羥基、羧基和羧酸金屬鹽基團中的至少一種的脂肪酸形成的金屬皂增稠劑；和由選自氧化物、碳化物和金剛石材料中的至少一種形成的納米粒子。
文檔編號C10M125/08GK102099449SQ20098012836
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者中川明, 馬渕豐 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社