專(zhuān)利名稱(chēng)：摩擦改性潤(rùn)滑劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有至少一種C5～C60的羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫脲以及其鹽的胺類(lèi)化合物反應(yīng)產(chǎn)物潤(rùn)滑制劑。本發(fā)明潤(rùn)滑制劑體現(xiàn)了良好的低溫和高溫流變性能，也特別適合在汽車(chē)和工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置應(yīng)用中使用。相比于不含有上述反應(yīng)產(chǎn)物的潤(rùn)滑制劑，本發(fā)明潤(rùn)滑劑表現(xiàn)出了改進(jìn)的性能特性，如軸效率增加和軸溫度降低，提高了限制性滑動(dòng)性能，減少了卡搭響聲，提高了摩擦耐久性和/或提高了動(dòng)力分配器性能。
在O’Connor等的論文《軸效率—與合成潤(rùn)滑劑的成分相關(guān)》(SAE論文號(hào)821181)，作者指出“用部分合成和全部合成為基礎(chǔ)的潤(rùn)滑制劑研究，已經(jīng)表現(xiàn)出相比于傳統(tǒng)石油為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油的改進(jìn)。用全部合成基的制劑類(lèi)型具有最大的優(yōu)點(diǎn)?！痹O(shè)計(jì)限制性的滑動(dòng)差別是為了嚴(yán)格區(qū)分在光滑表面上操作的運(yùn)輸工具。通過(guò)用附加離合器來(lái)改變標(biāo)準(zhǔn)部分，可以獲得這種限制性滑動(dòng)特性。當(dāng)運(yùn)輸工具在光滑表面操作時(shí)，這種離合器具有強(qiáng)迫軸桿與環(huán)狀轉(zhuǎn)動(dòng)裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)的特性。限制性滑動(dòng)部分含有一個(gè)慢速移動(dòng)的離合器。在慢速滑動(dòng)速率下，該離合器易于粘住，然后以重復(fù)的方式滑動(dòng)，除非使用具有適當(dāng)摩擦特性的潤(rùn)滑劑。這種粘性滑動(dòng)影響十分有害，因?yàn)樗梢詫?dǎo)致巨大的卡搭噪聲和嚴(yán)重的振動(dòng)。John W.Allen的論文《限制性滑動(dòng)部分用的潤(rùn)滑劑》(SAE論文號(hào)660779)，提供了一些關(guān)于限制性滑動(dòng)部分的問(wèn)題的背景和一些建議使用的潤(rùn)滑劑溶劑。Allen的論文沒(méi)有提到或者提及本發(fā)明的添加劑，以及在潤(rùn)滑制劑中的用途。
動(dòng)力分配器是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的連接點(diǎn)，它將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳送給抓動(dòng)輪而不是傳送給滑動(dòng)輪。動(dòng)力分配器的應(yīng)用與在輕負(fù)荷軸中的限制性滑動(dòng)離合器相似。有多種類(lèi)型的動(dòng)力分配器，它們的總體作用是把扭矩傳送給輪組或者傳送到前后軸之間。在一個(gè)具體的設(shè)計(jì)中，這可以通過(guò)在兩個(gè)圓柱形凸輪之間，使用一組楔形物來(lái)完成，這些凸輪與楔的配合表面成葉片狀。這些僅以滑動(dòng)形式用于傳輸?shù)逆i狀結(jié)構(gòu)可以避免積累扭矩。如果在沒(méi)有滑動(dòng)的情況下形成過(guò)多的扭矩，楔將會(huì)破壞暫時(shí)形成的焊接。這也會(huì)伴隨響亮的折斷而使卡車(chē)偏向一側(cè)。破壞的動(dòng)力分配器可導(dǎo)致軸的斷裂。
Hutchison等人的美國(guó)專(zhuān)利4948523，公開(kāi)了一種含有銀保護(hù)劑的潤(rùn)滑劑組合物。該銀保護(hù)劑含有C5～C60的羧酸和至少一種選自下列物質(zhì)之一的胺反應(yīng)產(chǎn)物(1)胍，尿素和硫脲化合物；(2)C1～C20烴基或者烴基取代的烴基單胺類(lèi)，烷撐二胺類(lèi)；及(3)聚亞烷基聚胺和N-烷基氨基乙酸。該專(zhuān)利主要用于中速柴油機(jī)引擎潤(rùn)滑油添加劑，如火車(chē)引擎，在該引擎中有銀組件。高中速柴油機(jī)引擎經(jīng)常含有銀保護(hù)組件，如軸，和如潤(rùn)滑油可以不含典型的鋅而含有破壞銀覆蓋部分的防磨損劑。該專(zhuān)利沒(méi)有提到本發(fā)明的反應(yīng)產(chǎn)物在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油制劑中的用途，或者用本發(fā)明的組合物顯示出，例如提高軸效率，限制性滑動(dòng)性能和動(dòng)力分配器性能。
本發(fā)明的潤(rùn)滑制劑表現(xiàn)出了良好的低溫和高溫流變性能，特別適合用于汽車(chē)和工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的使用。相比于使用不含有上述反應(yīng)產(chǎn)物的潤(rùn)滑制劑，本發(fā)明的潤(rùn)滑制劑表現(xiàn)出了改進(jìn)性能，如增加了軸效率和降低了軸溫度，提高了限制性滑動(dòng)性能，減少了卡搭響聲，提高了摩擦耐久性和/或提高了動(dòng)力分配器性能。而且，本發(fā)明美于反應(yīng)產(chǎn)物(B)作為一種添加劑的用途，用來(lái)增加軸效率，降低軸溫度，提高限制性滑動(dòng)性能，減少卡搭聲，提高在鋼與鋼和鋼與紙應(yīng)用中的摩擦耐久性，以及在汽車(chē)和工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置應(yīng)用中提高動(dòng)力分配器性能。本發(fā)明的一種實(shí)施方案是關(guān)于潤(rùn)滑劑組合物，及包括(A)基于整個(gè)潤(rùn)滑劑組合物的重量，約40～85wt.％潤(rùn)滑粘性油；(B)基于整個(gè)潤(rùn)滑劑組合物的重量，約0.01～5wt.％的至少一種C5～C60的羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫脲基團(tuán)及其鹽之一的胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
(C)基于整個(gè)潤(rùn)滑組合物的重量，2～25wt.％的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包。
本發(fā)明中可考慮用作組分(A)的潤(rùn)滑粘性油，包括天然潤(rùn)滑油，合成潤(rùn)滑油及它們的混合物。適合的潤(rùn)滑油也包括通過(guò)氫化裂解天然物質(zhì)中芳香和極性的組分而獲得的基本油料，而且還包括通過(guò)合成石蠟和疏松石蠟的異構(gòu)化而獲得的基本油料。一般說(shuō)來(lái)，天然和合成的潤(rùn)滑油在100℃時(shí)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)粘度范圍分別在約1mm2/s～40mm2/s(cSt)，然而典型的應(yīng)用中，在100℃時(shí)，要求每一種基本油料的粘度范圍約1～12mm2/s(cSt)，優(yōu)選2～8mm2/s(cSt)。
天然潤(rùn)滑油包括動(dòng)物油，植動(dòng)油(如蓖麻油和豬油)，石油，礦物油和從煤或者頁(yè)巖中得到的油。優(yōu)選的天然潤(rùn)滑油是礦物油。
本發(fā)明中有用的礦物油包括所有礦物油基本油料。這就包括在化學(xué)結(jié)構(gòu)為環(huán)烷烴和石蠟烴的油。用傳統(tǒng)方法如用酸，堿和粘土，或者其它試劑如氯化鋁精制的油，或者例如用苯酚，二氧化硫，糠醛，二氯二乙基醚等溶劑提取的油產(chǎn)品。它們可以進(jìn)行氫化處理或者氫化精制，用冷凍或催化脫蠟方法脫蠟，或者氫化裂解。礦物油可以從天然原料或由異構(gòu)化蠟物質(zhì)或其它精制工藝的剩余物中得到。優(yōu)選的實(shí)施方案中，潤(rùn)滑粘性油經(jīng)過(guò)氫化處理，氫化裂解和/或異構(gòu)脫蠟處理的礦物油，具有的粘度指數(shù)(VI)大于80，優(yōu)選大于90；體積百分含量大于90％的飽和度，并且硫的重量百分含量小于0.03％。
II類(lèi)和III類(lèi)的基本油料特別適用于本發(fā)明的應(yīng)用，而且一般是由傳統(tǒng)原料制備而得，采用劇烈氫化反應(yīng)以減少芳香物質(zhì)，硫和氮的含量。接著就進(jìn)行脫蠟，氫化整理，提取和/或蒸餾步驟以生產(chǎn)成品基本油料。II類(lèi)和III類(lèi)的基本油料與傳統(tǒng)溶劑精制的I類(lèi)基本油料不同，因?yàn)樗鼈兊牧颍头枷阄镔|(zhì)含量很低。結(jié)果，這些基本油料在組成上與傳統(tǒng)的溶劑精制基本油料已經(jīng)完全不相同。美國(guó)石油學(xué)院已把這些不同的基本油料按如下標(biāo)準(zhǔn)分了類(lèi)I類(lèi)，含＞0.03wt.％的硫，和/或＜90vol％飽和度，粘度指數(shù)在80～120；II類(lèi)，含≤0.03％wt.％的硫，和≥90vol％飽和度，粘性指數(shù)在80～120；III類(lèi)，含≤0.03％wt.％的硫，和≥90vol％飽和度，粘性指標(biāo)＞120；IV類(lèi)，聚α-烯烴。由于它們的低含硫量和低芳香物含量，氫化處理的基本油料和催化脫蠟的基本油料一般歸于II類(lèi)和III類(lèi)。
對(duì)各種使用的基本油料化學(xué)組成沒(méi)有限制。例如，在I類(lèi)、II類(lèi)和III類(lèi)油中，芳香物，石蠟和環(huán)烷烴的比例，可以基本上不同。精制的程度和生產(chǎn)油所使用的原料來(lái)源基本上決定了其組成。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，基本油料包含VI至少為110的礦物油。
潤(rùn)滑油可以從精制的、重精制的油或者它們的混合物中得到。未精制的油可以直接從沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)一步純化或處理的天然原料或者合成原料(如煤，頁(yè)巖或焦油砂瀝青)中獲得。未精制的油的例子包括直接從干餾操作中獲得的頁(yè)巖油，直接從蒸餾中獲得的石油，或者直接從酯化工藝獲得的酯油等，然后每一種都不經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理而直接使用。精制的油與未精制的油相似，除了精制油經(jīng)過(guò)一步或多步純化反應(yīng)以提高一種或多種性質(zhì)。適于純化的技術(shù)包括蒸餾，氫化處理，脫蠟，溶劑提取，酸或堿提取，過(guò)濾及滲透，這些技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是熟知的。通過(guò)使用與獲取精制油相似的方法來(lái)處理已使用過(guò)的油，可以獲得重精制油。重精制油是要求回收或者再加工的油，并且通常需要用除去廢添加劑和油分解產(chǎn)物的技術(shù)進(jìn)行附加處理。
合成潤(rùn)滑油包括烴類(lèi)油和鹵代烴類(lèi)油如低聚的，聚合的及共聚的烯烴；烷基苯；聚苯及烷基化苯醚，烷基化二苯基硫化物，以及它們的衍生物，類(lèi)似物、同系物等等。優(yōu)選的合成油是α-烯烴的低聚體，特別是1-癸烯的低聚體，在100℃時(shí)，其粘度范圍約1～12mm2/s(cSt)，優(yōu)選2～8mm2/s(cSt)。這些低聚體就是熟知的聚α-烯烴或者PAO了。
合成的潤(rùn)滑劑也包括環(huán)氧烷聚合物，共聚體，共聚物和它們的衍生物，其中端羥基已經(jīng)被酯化作用，醚化作用等改性。這類(lèi)合成油可以以聚乙二醇聚合物為例證，它是由環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷聚合而制備的；這些聚乙二醇聚合物的烷基和芳基醚(如甲基聚異丙烯乙二醇醚的平均分子量為1000，聚丙烯乙二醇的苯醚的分子量為100～1500)；以及它們的單羧酸酯類(lèi)和多羧酸酯類(lèi)(如乙酸酯類(lèi)，混合C3～C8脂肪酸酯類(lèi)及四甘醇的C12含氧酸二酯)。
另一種適合的合成油類(lèi)包括二羧酸類(lèi)(如鄰苯二甲酸，琥珀酸，烷基琥珀酸和烯基琥珀酸，順丁烯二酸，壬二酸，辛二酸，癸二酸，反丁烯二酸，己二酸，亞油酸二聚物，丙二酸，烷基丙二酸，烯基丙二酸等)和各種醇(如丁醇，己醇，十二烷基醇，2-乙基己醇，乙二醇，二甘醇單醚，丙二醇等)形成的酯類(lèi)。這些酯的具體例子包括己二酸二丁酯，二(2-乙基己基)癸二酸酯，二正己基富馬酸酯，癸二酸二辛酯，壬二酸二異辛酯，壬二酸二異癸酯，間苯二酸二辛酯，鄰苯二甲酸二癸酯，雙二十烷基癸二酸酯，亞油酸二聚物的2-乙基己基二酯，以及通過(guò)1摩爾癸二酸和2摩爾四甘醇及2摩爾2-乙基己酸等等反應(yīng)所形成的混合酯。優(yōu)選類(lèi)型的合成油是C4～C12醇的己二酸酯。
作為潤(rùn)滑劑油的酯也包括那些從C5～C12的單羧酸和多元醇及多羥基醚類(lèi)如新戊二醇，三羥甲基丙烷基季戊四醇，二季戊四醇，三季戊四醇等等制得的那些。
硅油類(lèi)(如多烷基的、多芳基的、多烷氧基的或者多芳氧基的硅氧烷油和硅酸酯油)，包含另一類(lèi)有用的合成潤(rùn)滑油。該油包括四乙基硅酸酯，四異丙基硅酸酯，四-(2-乙基己基)硅酸酯，四-(4-甲基-2-乙基己基)硅酸酯，四-(對(duì)叔丁基苯基)硅酸酯，六-(4-甲基-2-戊氧基)-二硅氧烷，聚甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷等等。其它的合成潤(rùn)滑油包括含酸的液態(tài)磷酯(如磷酸三-(甲苯酯)，磷酸三辛酯，以及癸基膦酸的二乙基酯)，聚合的四氫呋喃，聚α-烯烴等等。
本發(fā)明的組分(B)含有至少一種C5～C60的羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫脲以及它們的鹽的胺的反應(yīng)產(chǎn)物，就如美國(guó)專(zhuān)利4948523中所說(shuō)的那樣，在此引入作為相關(guān)公開(kāi)內(nèi)容的參考。
本發(fā)明的潤(rùn)滑組合物中，作為組分(B)的有用反應(yīng)產(chǎn)物是通過(guò)至少一種胺化合物和至少一種C5～C60的羧酸的油溶性反應(yīng)產(chǎn)物。胺化合物選自胍，氨基胍，尿素，硫脲及其鹽。在制備反應(yīng)產(chǎn)物中的有用的胺類(lèi)具有下列通式 其中，X是-NR1，O或者S，其中R1是H或者C1～C15烴基；R2是H，-NR’R”或者C1～C20烴基或羥基取代的烴基，其中R’和R”(是一樣的或者不同的)是H或C1～C20的烴基或羥基取代了的烴基；或者上述化合物的鹽。
一般說(shuō)來(lái)，所述在本發(fā)明組合物中有用的附加反應(yīng)產(chǎn)物，可以通過(guò)至少一種C5～C60脂肪族羧酸與至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫脲及其鹽的胺反應(yīng)而獲得。本發(fā)明中優(yōu)選使用氨基胍化合物的無(wú)機(jī)鹽，其陰離子是鹵素，碳酸根，硝酸根，磷酸根，正磷酸根等等。用于制備本發(fā)明使用的添加劑的氨基胍衍生物優(yōu)選氨基胍碳酸氫鹽。這里使用的胍，氨基胍，尿素和硫脲可以是市售原料或者從熟知的技術(shù)方法制備而得到。
在胺和羧酸之間的反應(yīng)溫度優(yōu)選在約50℃～190℃的范圍內(nèi)。適用于制備本發(fā)明添加劑反應(yīng)產(chǎn)物的羧酸的例子包括，飽和脂肪單羧酸，如戊酸，己酸，辛酸，月桂酸，棕櫚酸，硬脂酸等等。飽和的脂肪二羧酸如戊二酸，己二酸等等同樣有用。環(huán)狀脂肪酸，不飽和脂肪單羧酸如油酸，亞油酸和它們的混合物，以及不飽和二羧酸也可以使用。如果使用二羧酸，那么每摩爾的羧酸可以與2摩爾胺反應(yīng)。二聚脂肪酸，特別是那些含有共軛不飽和性的二聚脂肪酸在制備反應(yīng)產(chǎn)物(b)中也有用。
這里具有代表性的、用途大的羧酸包括市售脂肪酸，或者它們的混合物，如玉米油，大豆油，棕櫚油，桐油，葵花油，棉籽油，棕櫚仁油，橄欖等來(lái)源油衍生而來(lái)。特別優(yōu)選單羧基不飽和脂肪酸油如油酸，亞油酸和它們的混合物。用在這里和權(quán)力要求中的術(shù)語(yǔ)“羧酸”包括它們的反應(yīng)衍生物如羧酸酐。
在胺和羧酸之間的反應(yīng)是縮合反應(yīng)。在該反應(yīng)的進(jìn)行中，胺和羧酸的摩爾比一般是在約0.6∶1到約1.3∶1，優(yōu)選0.9∶1到約1∶1?？山邮艿姆磻?yīng)溫度范圍是約50℃～190℃，而約90℃～150℃是優(yōu)選的。反應(yīng)時(shí)間可以變化，但是一般在約1～10小時(shí)的范圍內(nèi)，優(yōu)選約1.5～4小時(shí)的范圍。該反應(yīng)可以在任何可用的溶劑中進(jìn)行，優(yōu)選的溶劑是甲苯。
用羧酸和胺反應(yīng)得到的反應(yīng)產(chǎn)物的特性還不很清楚。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的反應(yīng)產(chǎn)物(B)是通過(guò)油酸和氨基胍碳酸氫鹽反應(yīng)得到的。氨基胍和油酸反應(yīng)的產(chǎn)物主要成分是氨基胍油酰胺。但是，該反應(yīng)產(chǎn)物一般含有少量其它組分物質(zhì)。
本發(fā)明中作為組分(C)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包，一般包括一種或者多種添加劑其選自分散劑，緩蝕劑，特壓添加劑，抗磨添加劑，防銹劑，抗氧化劑，除臭劑，消泡劑，去乳化劑，染料，除組分(B)以外的磨擦改性劑及熒光著色劑。雖然轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的添加劑包不一定必須是，但可以是全公式化的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包，如符合API GL-5和/或API MT-1和/或MIL-PRF-2105E和/或AGMA 9005-D94要求的包。存在于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包的組分依賴于該產(chǎn)物的最終用途而定。
基于潤(rùn)滑油組合物總重量，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包一般的重量百分比為約2～25％。
本發(fā)明中的有用分散劑，包括至少一種油溶性、分子中具有基本氮組成和/或至少一種羥基組分的無(wú)灰分散劑。適用的分散劑包括烯基琥珀酰亞胺，烯基琥珀酸酯，烯基琥珀酸酯酰胺，Mannich堿，烴基多胺，或聚合的多胺。
在琥珀中含有取代烴基且這個(gè)烴基含有至少30個(gè)碳原子的烯基琥珀酰亞胺在美國(guó)專(zhuān)利3172892；3202678；3216936；3219666；3254025；3272746；及4234435中有介紹。烯基琥珀酰亞胺可以通過(guò)傳統(tǒng)的方法形成，如加熱烯基琥珀酸酐、酸、酸性酯、酰鹵，或者具有含有至少一個(gè)伯氨基的多胺的低鏈酯。烯基琥珀酸酐可以通過(guò)加熱烯烴和順丁烯二酸酐的混合物，例如在約180～220℃就可以制備。所用烯烴最好是低級(jí)單烯烴如乙烯，丙烯，1-丁烯，異丁烯等等和它們的混合物的聚合物或者共聚物。更優(yōu)的烯基選來(lái)源是來(lái)自具有凝膠滲透色譜(GPC)數(shù)均分子量高達(dá)10000或更高，優(yōu)選在約500到約2500的范圍內(nèi)，更優(yōu)選約800～1500范圍的聚異丁烯。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“琥珀亞酰胺”包括一種或多種多胺試劑和烴基取代的琥珀酸或酐(或類(lèi)似的琥珀酸?；噭?的反應(yīng)的完全反應(yīng)產(chǎn)物，以及還將包括含酰胺基，脒和/或鹽的鏈，除伯氨基和半酐反應(yīng)得來(lái)的這類(lèi)酰亞胺連接之外。
上面介紹的各種無(wú)灰分散劑可通過(guò)在美國(guó)專(zhuān)利3184411；3342735；3403102；3502607；3511780；3513093；3513093；4615826；4648980；4857214和5198133中介紹的方法進(jìn)行磷酸化。
本發(fā)明的分散劑可以硼酸化。上面介紹的對(duì)各種類(lèi)型的無(wú)灰分散劑硼酸化的方法在美國(guó)專(zhuān)利3087936；3254025；3281428；3282955；2284409；2284410；3338832；3344069；3533945；3658836；3703536；3718663；4455243和4652387中都有介紹。
對(duì)如上面所提及無(wú)灰分散劑的磷酸化和硼酸化的優(yōu)選方法是在美國(guó)專(zhuān)利4855243和4652387中提出的。
如果存在無(wú)灰分散劑，基于成品油，在“活性組分基礎(chǔ)”(不包括與其相關(guān)的雜質(zhì)，稀釋劑和溶劑的重量)上提出的無(wú)灰分散劑量一般范圍是在約0.5～7.5wt％，一般在0.5～5.0wt％范圍內(nèi)，優(yōu)選范圍是約0.5～3.0wt％，最優(yōu)選在約2.0～3.0wt％范圍。
本發(fā)明潤(rùn)滑組合物一般包括一些抑制劑。抑制劑組分起到各種作用，包括防銹，緩蝕和抑泡等不同作用。在預(yù)成型添加劑包中可以引入抑制劑，刻添加劑包可能另外包含在本發(fā)明中使用的一種或多種其它組分。另一選擇，這種抑制劑組分分別引入或者以各種次結(jié)合引入。除去惰性物質(zhì)如一般涉及的溶劑或稀釋劑在“活性組分基礎(chǔ)”，雖然抑制劑含量在一定范圍內(nèi)可以變化，但是本發(fā)明的成品流體中，在“活性組分基礎(chǔ)”上，整個(gè)抑制劑含量一般在約0～10wt％范圍。
抑泡劑形成一種適用于在本發(fā)明組合物中作為抑制劑成分的一類(lèi)抑制劑。這包括硅樹(shù)脂，聚丙烯酸酯，表面活性劑等等。
銅緩蝕劑構(gòu)成另一類(lèi)適用于在本發(fā)明組合物中所包含的添加劑。這種化合物包括噻唑類(lèi)，三唑類(lèi)和噻二唑類(lèi)。這種化合物的例子包括苯并三唑，甲苯基三唑，辛基三唑，癸基三唑，十二烷基三唑，2-巰基苯并三唑，2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑，2-巰基-5-烴基硫代-1，3，4-噻二唑，2-巰基-5-烴基二硫代-1，3，4-噻二唑，2，5-二(烴基硫代)-1，3，4-噻二唑和2，5-二(烴基二硫代)-1，3，4-噻二唑。優(yōu)選化合物是1，3，4-噻二唑類(lèi)，其中許多可以作為商品大量獲得，及三唑組合物如甲苯基三唑和1，3，5-噻二唑如2，5-二(烷基二硫代)-1，3，4-噻二唑的結(jié)合物。在市場(chǎng)上可獲得的這類(lèi)化合物包括CobratecTMTT-100和HiTEC314添加劑和HiTEC4313添加劑(EthylPetroleum Additwes公司)。1，3，4-噻二唑類(lèi)一般是從肼和二硫化碳通過(guò)熟知的方法合成的。例如，參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利2765289；2749311；2760933；2850453；2910439；3663561；3862798和3840549。
防銹或緩蝕劑是本發(fā)明使用的另一種阻止添加劑。這樣的物質(zhì)包括單羧酸和聚合羧酸。適用的單羧酸例子是辛酸，癸酸和十二烷基酸。適用的聚合羧酸包括如從松漿油脂肪酸，油酸，亞油酸等生產(chǎn)出來(lái)的二聚和三聚酸。這類(lèi)產(chǎn)品現(xiàn)在可從各種商業(yè)來(lái)源獲得，例如Witco Chemical Corporation的Humko Chemical Division以HYSTRENE為商標(biāo)和Henkel Corporation以EMPOL為商標(biāo)所出售的二聚和三聚酸。本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用中使用的另一種有用防銹劑包括由烯基琥珀酸和烯基琥珀酸酐緩蝕劑，例如四丙烯基琥珀酸，四丙烯基琥珀酸酐，四癸烯基琥珀酸，四癸烯基琥珀酸酐，六癸烯基琥珀酸，六癸烯基琥珀酸酐等。還有烯基具有8～24個(gè)碳原子的烯基琥珀酸與醇類(lèi)如聚乙二醇類(lèi)的半酯也很有用。其它適用的防銹或緩蝕劑包括醚胺類(lèi)；酸式磷酸鹽；胺類(lèi)；聚乙氧基化合物如乙氧化胺類(lèi)，乙氧化酚類(lèi)和乙氧化醇類(lèi)；咪唑類(lèi)；氨基琥珀酸類(lèi)或者它們的衍生物等。這類(lèi)物質(zhì)可以市售獲得?？梢允褂眠@些防腐或防銹劑的混合物。
抗氧化劑也可以在本發(fā)明的潤(rùn)滑制劑中出現(xiàn)。適用的抗氧化劑包括酚類(lèi)抗氧化劑，芳香胺抗氧化劑，硫化酚類(lèi)抗氧化劑和有機(jī)亞磷酸酯或者其它。酚抗氧化劑例子包括2，6-二叔丁基酚，叔丁基化酚類(lèi)的液態(tài)混合物，2，6二-叔丁基-4-甲基酚，4，4’-亞甲基二(2，6-二-叔丁基酚)，2，2’-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基酚)，混合的亞甲基鏈接的聚烷基酚類(lèi)和4，4’-硫代(2-甲基-6-叔丁基酚)。N，N’-二仲丁基-間苯二胺，4-異丙基氨基二苯基胺，苯基-萘基胺和環(huán)狀烷基化二苯胺類(lèi)作為芳香胺抗氧化劑的例子。優(yōu)選位阻的叔丁基代酚類(lèi)，環(huán)狀烷基化二苯胺類(lèi)和它們的結(jié)合。
使用的抑制劑組分的量，當(dāng)在成品組合物中使用時(shí)，某種程度上依賴于組合物的組成和它們的效力。但是，一般說(shuō)來(lái)成品流體典型地包含下列抑制劑成分，其濃度(基于活性成分)為(重量百分?jǐn)?shù))

各種含硫抗磨劑和/或特壓添加劑可以在本發(fā)明中實(shí)際使用。例子包括二烴基聚硫化物；硫化烯烴；天然的和合成的硫化脂肪酸酯；連三硫酮；硫化噻吩基衍生物；硫化萜烯；硫化C2～C8單烯烴低聚物以及硫化Diels～Alder加合物如在美國(guó)重新發(fā)行專(zhuān)利Re 27331中公開(kāi)的那些。具體例子包括聚硫化異丁烯，硫化異丁烯，硫化二異丁烯，硫化三異丁烯，二環(huán)己基聚硫化物，聯(lián)苯基聚硫化物，二芐基聚硫化物，二壬基聚硫化物以及二-叔丁基聚硫化物的混合物如二-叔丁基-三硫化物，二-叔丁基四硫化物和二-叔丁基五硫化物和其它的混合物。這種含硫的抗磨損和/或抗高溫劑也可以結(jié)合使用，如硫化異丁烯和二-叔丁基三硫化物結(jié)合，硫化異丁烯和二壬基三硫化物結(jié)合，硫化松漿油和聯(lián)苯基聚硫化物結(jié)合。
本發(fā)明提出，化學(xué)結(jié)構(gòu)中既含有磷又含有硫的組分被認(rèn)為是含磷抗磨劑和/或抗高壓劑而不是含硫抗磨劑和/或抗高壓劑。
可以使用各種含磷油溶性抗磨劑和/或抗高壓添加劑，如油溶性有機(jī)磷酸鹽，有機(jī)亞磷酸鹽，有機(jī)膦酸鹽，有機(jī)亞膦酸鹽等及其硫類(lèi)似物?？捎糜诒景l(fā)明作為含磷抗磨和/或抗高壓添加劑包括含磷和氮的化合物。在本發(fā)明中有用的含磷油溶性抗磨劑和/或抗高壓添加劑包括在美國(guó)專(zhuān)利5464549；5500140和5573696中提到的化合物，在此引入作為參考。
在本發(fā)明中使用的含磷和氮的抗磨損和/或抗高壓添加劑的一種是在GB 1009913；GB 1009914；US 3197405和US 3197496所介紹的一類(lèi)含磷和含氮的組合物。一般地，這些組合物如下制備通過(guò)偶磷硫代酸的羥基取代三酯和無(wú)機(jī)磷酸，磷氧化物或者磷鹵化物的反應(yīng)形成酸性介質(zhì)，并用胺或者羥基取代的胺中和上述的酸性介質(zhì)的一部分。在本發(fā)明中也可以使用的其它類(lèi)型含磷和氮的抗磨劑和/或抗高壓添加劑包括羥基取代的含磷烷的胺鹽或者羥基取代的硫代磷酸烷的胺鹽和含磷酸及硫代磷酸的部分酯的胺鹽。
一些添加劑組分以在惰性稀釋劑或者溶劑如稀釋油中的活性成分溶液形式提供。除非另作說(shuō)明，每種添加劑組分的量和濃度是以活性添加劑表述的，即排除與該組分相關(guān)的溶劑或稀試劑的量。
市售的可用于本發(fā)明組合物中的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包包括HiTEC381特性添加劑，HiTEC385特性添加劑和HiTEC388特性添加劑，Ethyl Corporation出售。決定添加劑選擇和含量所要考慮的因素包括軸效率、拖車(chē)皮帶的耐久性、GL 5試驗(yàn)、沉積控制、密封相容性、軸壽命和限定的滑動(dòng)性能方面的需要。
本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物還可以含有0～20wt.％的密封膨脹劑。適合的密封膨脹劑包括位阻的多羥基酯和油溶性二酯類(lèi)。優(yōu)選的二酯類(lèi)包括己二酸酯，壬二酸酯和C8～C13鏈烷醇(或者它們的混合物)的癸二酸酯，以及C4～C13鏈烷醇(或者它們的混合物)的鄰苯二甲酸酯。兩種或更多不同類(lèi)型酯(如二烷基己二酸酯和二烷基壬二酸酯等)的混合物也可以使用。這些物質(zhì)的例子包括己二酸，壬二酸和癸二酸的正辛基，2-乙基己基，異癸基和十三烷基二酯類(lèi)，以及鄰苯二甲酸的正丁基，異丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，十三烷基二酯類(lèi)。具體例子包括二-2-乙基己基己二酸酯，二-異辛基己二酸酯，(2-乙基己基)(異癸基)己二酸酯，二-2-乙基己基癸二酸酯及二-異癸基己二酸酯。
在某些應(yīng)用中，傾點(diǎn)下降劑可以加入到潤(rùn)滑制劑中。如果存在該傾點(diǎn)下降劑，則潤(rùn)滑制劑一般含有約5wt.％的傾點(diǎn)下降劑。
本發(fā)明的組合物可以包含至少一種粘度指數(shù)提高劑。適用于本發(fā)明的的粘度指數(shù)提高劑包括烯烴(共)聚合物，聚烷基(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳香二烯烴共聚物以及它們的混合物。使用的粘度指數(shù)提高聚合物的分子量和用量都應(yīng)該進(jìn)行選擇，以便當(dāng)進(jìn)行20小時(shí)錐形軸剪切測(cè)試(CEC-L45-T-93)時(shí)，根據(jù)SAE J306 JUL98要求制劑油不會(huì)從級(jí)別中剪除。一般地，當(dāng)使用粘度指數(shù)提高劑時(shí)，其量為0.1～30wt.％。
用于本發(fā)明中的烯烴(其)聚合物粘度提高劑包括至少一種均聚物或者共聚物，它們來(lái)源于C2～C14烯烴的聚合反應(yīng)，并且其數(shù)均分子量經(jīng)凝膠浸透色譜(GPC)測(cè)定為250～50000，優(yōu)選1000～25000。C2～C14烯烴包括乙烯，丙烯，1-丁烯，異丁烯，2-丁烯，1-辛烯，1-癸烯，1-十二烯和1-十四烯。優(yōu)選的共聚合物包括聚丙烯，聚異丁烯，乙烯/丙烯共聚物，乙烯/丁烯共聚物和1-丁烯/異丁烯共聚物。數(shù)均分子量在約800～5000，優(yōu)選1000～3000的異丁烯是優(yōu)選的烯烴聚合物。適用于本發(fā)明的烯烴均聚物也包括根據(jù)ASTM D-445，在100℃下測(cè)量，具有至少40cSt的動(dòng)力學(xué)粘度(KV)，優(yōu)選40～3000cSt的高粘度聚α-烯烴。
高粘度聚α-烯烴可以通過(guò)任何文獻(xiàn)上介紹的系列方法制備獲得。使用的催化劑包括被稱(chēng)為Fridel-Crafts催化劑的那些催化劑。這種催化劑引起α-烯烴如1-辛烯和1-癸烯的陽(yáng)離子低聚化反應(yīng)，依賴于所使用的催化劑和低聚化條件，使其分子量可達(dá)幾千。齊格勒(Ziegler)催化劑如授予Sun Oil公司的美國(guó)專(zhuān)利3179711中介紹的那些，也可用作制備本發(fā)明有用的分子量范圍內(nèi)的低聚物。聚α-烯烴同樣可以用過(guò)氧化物催化劑，基于BF3的催化劑和熱聚合化反應(yīng)來(lái)制備。但是這種方法一般僅產(chǎn)生低分子量的低聚物。
適用于本發(fā)明的高粘度聚α-烯烴優(yōu)選發(fā)生氫化以減少它們的不飽和度，并由此增加它們對(duì)氧化反應(yīng)的穩(wěn)定性。
為了制備本發(fā)明的高粘度低聚物而使用的α-烯烴可以是C3～C14或者它們的混合物，雖然優(yōu)選是1-辛烯，1-癸烯和1-十二烯的低聚物，因?yàn)樗鼈兙哂懈叩恼扯戎笖?shù)和低的傾點(diǎn)。
特別適用于本發(fā)明的烯烴共聚物是乙烯-α-烯烴共聚物，它含有乙烯和一種或多種α-烯烴，其通式為H2C＝CHR，其中R是1～10個(gè)碳原子的烴基自由基。形成共聚物的單體可以是任選包括非共軛聚合烯烴。優(yōu)選的α-烯烴包括丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，3-甲基戊烯，1-庚烯，1-辛烯和1-癸烯。任選的非共軛的聚烯烴包括脂肪二烯類(lèi)如1，4-己二烯，1，5-己二烯，1，4-戊二烯，2-甲基-1，4-戊二烯，3-甲基-1，4-己二烯，4-甲基-1，3-己二烯，1，9-癸二烯以及；外-和內(nèi)-烯基二環(huán)戊二烯；外-和內(nèi)-烯基降冰片烯類(lèi)如5-丙烯基-1，5-(丁烯-2-基)-和5-(2-甲基丁烯-[2’]-基)-降冰片烯；烷基烯基降冰片烯類(lèi)如5-甲基-6-丙烯基降冰片烯；亞烷基降冰片烯類(lèi)如5-亞甲基，5-亞乙基和5-異亞丙基-2-降冰片烯，乙烯基降冰片烯和環(huán)己基降冰片烯；烷基降冰片烯類(lèi)如甲基，乙基和丙基降冰片烯；以及環(huán)二烯如1，5-環(huán)辛二烯和1，4-環(huán)辛二烯。
烯烴共聚物中乙烯的含量一般為約35～65wt％，并且最優(yōu)選約40～60wt.％。當(dāng)含有非共軛聚烯烴時(shí)，其范圍一般為約1～25wt.％，優(yōu)選約2～20wt.％，最優(yōu)選約4～17wt.％。對(duì)整個(gè)100wt.％共聚物，余下的是由除了乙烯之外的α-烯烴。
烯烴共聚物可以根據(jù)已知的步驟，使用齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑或者金屬茂合物催化劑來(lái)制備。這種烯烴聚合物一般具有的數(shù)均分子量(Mn)為約250～50000，優(yōu)選約1000～25000。
適用于本發(fā)明的聚烷基甲基丙烯酸酯可以通過(guò)C1～C30(甲基)丙烯酸酯的聚合化反應(yīng)制備。這些聚合物的制備可以進(jìn)一步包括使用具有含氮功能團(tuán)，羥基和/或烷氧基團(tuán)的丙烯酸單體酯這些單體可以為聚烷基(甲基)丙烯酸酯提供附加的特性如提高分散性。該聚烷基(甲基)丙烯酸的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為約10000～250000，優(yōu)選15000～100000。聚烷基(甲基)丙烯酸可以通過(guò)傳統(tǒng)的自由基或者陰離子聚合化反應(yīng)方法來(lái)制備。
特別適用于本發(fā)明的乙烯基芳香二烯共聚物包括氫化二烯/乙烯基芳香二嵌段和三嵌段共聚物。這些共聚物的一般是，第一，從乙烯基芳香單體制備。這個(gè)單體的芳香部分含有一個(gè)單芳香環(huán)或者稠環(huán)的或者多芳香環(huán)。這種稠環(huán)的或者多芳香環(huán)物質(zhì)的例子包括乙烯基取代的萘、蒽、菲和聯(lián)苯。這種芳香共聚用單體在芳香環(huán)中也可以包含一個(gè)或者多個(gè)雜原子，假定該單體本質(zhì)上仍保持它的芳香性，并且同樣不會(huì)影響聚合物的性質(zhì)。適合的雜環(huán)化合物包括乙烯基取代的噻吩，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，N-乙烯基咔唑和N-乙烯基噁唑。優(yōu)選的單體是苯乙烯系列如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，鄰甲基苯乙烯，間甲基苯乙烯和對(duì)甲基苯乙烯。最優(yōu)選的乙烯基芳香單體是苯乙烯。在乙烯基芳香單體中的乙烯基優(yōu)選是沒(méi)有被取代的乙烯基(如CH2＝CH-)，或者具有與此相等性質(zhì)的基團(tuán)，以便能夠提供足夠方法把芳香單體作為一個(gè)均聚物的“嵌段”結(jié)合進(jìn)聚合物鏈中，具有大量連續(xù)統(tǒng)一的、重復(fù)的單元，該單元賦予嵌段高度的芳香含量。
適用于制備本發(fā)明中嵌段共聚物的二烯含有兩個(gè)雙鍵，一般位于共軛的1，3位。含有多于兩個(gè)雙鍵的烯烴有時(shí)稱(chēng)為多烯，在這里也考慮為該“二烯”的定義范圍內(nèi)。這種二烯單體的例子包括1，3-丁二烯及烴基取代的丁二烯如異戊二烯和2，3-二甲基丁二烯。這些共軛二烯的混合物也很有用。
共聚物中乙烯基芳香物的含量一般在約20～70％的重量范圍內(nèi)，優(yōu)選約40-60wt％。這些共聚體其余共聚用單體含量一般在約30～80％重量范圍內(nèi)，優(yōu)選在約40～60％重量范圍內(nèi)。附加的單體也可能存在，通常其量相對(duì)較小(如約5～20％)。這些附加的單體包括C2～10烯烴氧化物，癸酸內(nèi)酯和丁內(nèi)酯。
本發(fā)明中用途大的二-和三-嵌段共聚物優(yōu)選通過(guò)陰離子聚合化反應(yīng)制得，使用各種技術(shù)和改變反應(yīng)條件以生產(chǎn)具有期望特征的共聚物。不飽和嵌段聚合物的氫化可生產(chǎn)對(duì)氧化和熱更穩(wěn)定的聚合物。氫化一般是作為聚合化工藝的一部分來(lái)進(jìn)行的，使用細(xì)分的，或者載體鎳催化劑。其它過(guò)渡態(tài)金屬也可以用來(lái)完成轉(zhuǎn)變。進(jìn)行氫化反應(yīng)通?？梢詼p少原始聚合物至少約94％的烯烴不飽和度。一般地，因?yàn)檠趸€(wěn)定性，優(yōu)選這些聚合物在進(jìn)行氫化之前，基于存在于該聚合物中烯烴雙鍵的總量，含有不超過(guò)約5％的和更優(yōu)選不超過(guò)約0.5％剩余烯烴不飽和度。這種不飽和度可以通過(guò)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的許多方法來(lái)測(cè)量，如紅外或者核磁共振色譜。最優(yōu)選這些共聚物由上述分析技術(shù)所確定時(shí)，不合有可辨別的不飽和性。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，共聚物，特別是苯乙烯～二烯的共聚物是嵌段共聚物，其一部分嵌段是由乙烯基芳香單體的均低聚片斷的均聚物組成，而另一部分嵌是由二烯單體的均聚物或者均低聚物片斷所組成。聚合物一般具有的數(shù)均分子量至少為50000，優(yōu)選至少為100000。一般地，該聚合物的數(shù)均分子量不應(yīng)當(dāng)超過(guò)500000，優(yōu)選300000。這種聚合物的數(shù)均分子量是由凝膠滲透色譜(GPC)所確定的。
適用的苯乙烯/異戊二烯氫化有規(guī)二嵌段共聚物可以從市場(chǎng)上獲得，如Shell Chemical公司的商標(biāo)為SHRLLVIS的商品。適用的苯乙烯/1，3-丁二烯氫化無(wú)規(guī)嵌段共聚物可從BASF公司的商標(biāo)為GLISSOVISCAL的商品獲得。
特別適用于本發(fā)明的乙烯基芳香二烯共聚物也包括星形聚合物。星形聚合物是含有一個(gè)中心和聚合臂的聚合物。通用核包括聚烯基化合物，通常化合物具有至少兩個(gè)非共軛烯烴基，并且通常連接于吸電子基如芳核上。聚合臂是共軛二烯和乙烯基芳香化合物的共聚物。
星形聚合物一般都?xì)浠员阒辽?0％，優(yōu)選95％的共價(jià)碳碳雙鍵被飽和。聚合乙烯基化合物構(gòu)成的中心用聚烯基芳烴來(lái)表示，如二乙烯基苯和聚乙烯基脂肪族化合物。這些星形聚合物可從市場(chǎng)上獲得，如Shell Chemical公司所賣(mài)的SHELLVIS200。
附加的摩擦改性劑也可以包含在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油組合物中。使用附加摩擦改性劑能夠改善轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油在流體彈性動(dòng)力學(xué)的，混合的和邊緣潤(rùn)滑段中的性能。在本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油組合物中，這些附加摩擦改性劑的使用量?jī)?yōu)選在0～10wt.％，更優(yōu)選是在0～5wt.％范圍內(nèi)，最優(yōu)選0～1.25wt.％范圍。適用于本發(fā)明組合物的附加摩擦改性劑包括但不拘限于以下化合物如脂肪胺，烷氧基化的脂肪胺，硼酸化烷氧基化的脂肪胺，硼酸化的脂肪環(huán)氧化物，脂肪酸酰胺，乙氧基化的脂肪醚胺，脂肪羧酸，脂肪羧酸酯酰胺，脂肪膦酸酯，脂肪磷酸酯，脂肪硫代膦酸酯，脂肪硫代磷酸酯，脂肪咪唑啉，脂肪叔胺，脂肪亞磷酸酯等，其中脂肪基團(tuán)中通常含有約8個(gè)碳原子的基團(tuán)，以使該化合物能夠油溶。
適用的還有脂肪基取代的琥珀酰亞胺，如在美國(guó)專(zhuān)利5021176；5190680和RE～34459中，介紹的相關(guān)公布內(nèi)容在此引入作為參考。這些琥珀酰亞胺是通過(guò)一種或多種脂肪琥珀酸或者酸酐與氨或其它伯胺反應(yīng)形成。
甘油的脂肪酸酯如甘油單油酸酯和甘油牛油酸酯，可以用作本發(fā)明的附加摩擦改性劑。這些脂肪酸酯可以通過(guò)本技術(shù)領(lǐng)域已熟知的方法制備。甘油的脂肪酸酯一般是45～55％重量的單酯和55～45％的二酯的混合物。
其它的附加摩擦改性劑包括N-脂肪烴取代二乙醇胺和N-脂肪烴取代的亞丙基二胺，其中的N-脂肪烴取代基至少是一種沒(méi)有烯烴不飽和度的直鏈脂肪烴基，并且具有的碳原子數(shù)在約14～20的范圍內(nèi)；二(羥烷基)脂肪叔胺，其羥烷基可以一樣或者不一樣，每一個(gè)含有約2～4個(gè)碳原子并且脂肪基團(tuán)是無(wú)環(huán)的、含有約10～25個(gè)碳原子的烴基；羥烷基脂肪咪唑啉，其羥烷基含有約2～4個(gè)碳原子并且脂肪基團(tuán)是無(wú)環(huán)的、含有約10～25個(gè)碳原子的烴基，以及這些摩擦改性劑的混合物。有關(guān)這些摩擦改性劑的具體細(xì)節(jié)由美國(guó)專(zhuān)利5344579；5372735和5441656提出，在此引入作為參考。
本發(fā)明潤(rùn)滑制劑特別適用于汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置應(yīng)用如末級(jí)傳動(dòng)，動(dòng)力分配器或者輕型和載重交通工具的輪軸或者卡車(chē)中的手動(dòng)傳輸或重設(shè)備及工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的應(yīng)用。
優(yōu)選的用于汽車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的最終潤(rùn)滑制劑使用如下配比的組分，以便根據(jù)SAE J306 JUL98，潤(rùn)滑制劑優(yōu)選有至少SAE 70W的SAE粘度級(jí)，優(yōu)選至少為75W。潤(rùn)滑制劑也可以具有多級(jí)別包括SAE75W-80，75W-90，80W-140。嚴(yán)格地說(shuō)，用于組成本發(fā)明潤(rùn)滑制劑的組分經(jīng)過(guò)選擇，以便復(fù)配油，當(dāng)根據(jù)SAE J306 JUL98要求進(jìn)行20小時(shí)錐形軸剪切測(cè)試(CEC-L45-T-93)時(shí)，符合SAE J306中的級(jí)別。優(yōu)選在100℃下，該潤(rùn)滑組合物的粘度在20小時(shí)錐形軸剪切測(cè)試過(guò)程中的喪失要少于約15％。
優(yōu)選用于工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的成品潤(rùn)滑制劑如此配比組分，以便潤(rùn)滑制劑根據(jù)AGMA 9005-D94具有ISO 32或者更高的粘度級(jí)別。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明關(guān)于使用產(chǎn)物(B)作為一種添加劑，增加軸效率，降低軸溫度，提高限制性滑動(dòng)性能，摩擦的耐久性，減少卡搭響聲和/或提高動(dòng)力分配器性能。潤(rùn)滑制劑也可以通過(guò)以任何方式加入組分(B)而制備，如任意濃度，單獨(dú)加入或者與上面提出的其它添加劑。反應(yīng)產(chǎn)物可以在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包中存在，或者制備全部公式化的潤(rùn)滑油時(shí)分別加入。
本發(fā)明的添加劑有用的另一個(gè)領(lǐng)域是潤(rùn)滑頂部處理。這些頂部處理劑加入到存在于交通工具或者機(jī)器中的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油中，目的是為了推進(jìn)存在的潤(rùn)滑劑的性能。頂部處理一般包含相比較于全部公式化的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置潤(rùn)滑劑更高的添加劑。本發(fā)明的實(shí)施方案包含濃縮的，作為有用的頂部處理添加劑，其含有至少一種C5～C60羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫尿的胺和它們的鹽的反應(yīng)產(chǎn)物(B)，(B)的量為約0.01-5wt％的(B)相對(duì)于推薦的濃度處理速率下的成品潤(rùn)滑劑；任選的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包(C)；和稀釋劑(D)。稀釋劑可以是任何液體，其中(B)和(C)以上面介紹的量可溶于該液體中。稀釋劑可以是天然油或者合成油，或者其它組分(B)和(C)用的溶劑。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，稀釋劑是潤(rùn)滑粘度的礦物油。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括了一種提供限制性滑動(dòng)性能的方法，其包括向差速齒輪或者傳輸裝置引入這里介紹的潤(rùn)滑組合物，以及操作差速齒輪或者傳輸裝置的步驟。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明有關(guān)一種提高整個(gè)動(dòng)力分配器性能的方法，其包括在上述所說(shuō)的動(dòng)力分配器使用含有反應(yīng)產(chǎn)物(B)的潤(rùn)滑制劑作為潤(rùn)滑劑，其中相比較于所說(shuō)的動(dòng)力分配器除了潤(rùn)滑組合物中缺乏組分(B)外，在同樣方式操作和使用同樣潤(rùn)滑劑時(shí)，使用所說(shuō)的潤(rùn)滑制劑的動(dòng)力分配器性能得到提高。例如，動(dòng)力分配器的性能可以通過(guò)在動(dòng)力分配器中減少或者消除卡搭響聲，減少磨損和減少由性能差的動(dòng)力分配器引起的軸桿破裂而得以提高。
本發(fā)明關(guān)于一種降低軸中潤(rùn)滑油槽溫度的方法，其包括在上述軸使用含有反應(yīng)產(chǎn)物(B)的潤(rùn)滑制劑作為潤(rùn)滑劑，相比較于所說(shuō)的軸操作，除了潤(rùn)滑劑組合物中缺乏組分(B)外，在同樣方式操作和使用同樣潤(rùn)滑劑下，這里使用上述的潤(rùn)滑劑操作的所說(shuō)軸中的潤(rùn)滑槽溫度更低。
本發(fā)明也有關(guān)一種增加軸效率的方法，其包括在上述軸中使用含有反應(yīng)產(chǎn)物(B)的潤(rùn)滑制劑作為潤(rùn)滑劑，相比較于所說(shuō)的軸操作中使用，除了潤(rùn)滑劑組合物中缺乏組分(B)外，在同樣方式操作和使用同樣潤(rùn)滑劑下，這里使用上述潤(rùn)滑制劑的軸效率增加了。
轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油進(jìn)行循環(huán)測(cè)試以模擬轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油可能經(jīng)受的各種條件。其結(jié)果在下表1中提出。根據(jù)使用的軸速度和/或扭矩不同排列順序。使用中/高載荷模擬了嚴(yán)格的轉(zhuǎn)動(dòng)條件。軸潤(rùn)滑油槽溫度由嚴(yán)格的順序測(cè)定。理想的結(jié)果是具有低的軸潤(rùn)滑油槽溫度。
表1

*對(duì)比實(shí)例，不在本發(fā)明范圍內(nèi)。
1氨基胍油酰胺(本發(fā)明種組分B的代表)是通過(guò)油酸與氨基胍碳酸氫鹽反應(yīng)而得。
A C8醇酸磷酸酯和C18胺的混合物B C18酸，C8醇酸磷酸酯和C18胺的混合物基于上表1的檢驗(yàn)，很清楚本發(fā)明的潤(rùn)滑劑組合物(實(shí)施例4，5和6)，相比較于本發(fā)明范圍之外的潤(rùn)滑劑組合物(對(duì)比實(shí)施例1，2和3)，表現(xiàn)出了改進(jìn)的(更低的)軸溫度。
為進(jìn)一步證明本發(fā)明實(shí)踐中獲得的未預(yù)料到的優(yōu)點(diǎn)，使用本發(fā)明之外的羧酸衍生物即甘油單油酸酯來(lái)制備附加潤(rùn)滑油制劑。制備基于SAE 80W-90轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油的礦物油，其含有8.25wt.％符合AOI GL-5和MIL-PRF-2105E要求的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包，10wt.％的二酯密封膨脹劑，甘油單油酸酯(GMO)摩擦改性劑和聚異丁烯(PIB)粘度改性劑，數(shù)量在表2中標(biāo)出。所有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油制劑都含有氫化的70N礦物油，其用量使所有組分的總量為100％。
轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油進(jìn)行循環(huán)測(cè)試以模擬轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油可能經(jīng)受的各種條件。其結(jié)果列于表2中。根據(jù)用于軸的速度和/或扭矩不同，順序就不同。使用中速/高速裝載模擬了嚴(yán)格的行車(chē)條件。軸的溫度按嚴(yán)格的順序測(cè)量。理想的結(jié)果是具有低的溫度。
表2

基于表2的檢驗(yàn)，在嚴(yán)格的操作條件下，由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可很清楚知道，向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油制劑加入GMO對(duì)軸溫度沒(méi)有影響。這些數(shù)據(jù)表明在嚴(yán)格的操作條件下，不是所有的羧酸衍生物都能改進(jìn)軸潤(rùn)滑槽溫度性能。
本發(fā)明在其實(shí)踐中是否具有相當(dāng)大的變化還不確定。因此，本發(fā)明不局限于上面提出的具體實(shí)例范圍。而是本發(fā)明在所附權(quán)力要求的和范圍內(nèi)，包括以規(guī)律形式獲得的等價(jià)物。
專(zhuān)利權(quán)所有人不打算把任何公布的實(shí)施方案貢獻(xiàn)給公眾，在某種程度上可能不在權(quán)利要求范圍內(nèi)公開(kāi)的改變或者變化，都被認(rèn)為是在相等原則條件下的本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種潤(rùn)滑劑組合物，其含有(A)基于整個(gè)潤(rùn)滑劑組合物，約40～85wt.％的潤(rùn)滑粘度油；(B)基于整個(gè)潤(rùn)滑劑組合物，約0.01～5wt.％的至少一種C5～C60羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫尿及其鹽的胺的反應(yīng)產(chǎn)物；(C)基于整個(gè)潤(rùn)滑劑組合物，約2～25wt.％的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包；其中所述的潤(rùn)滑劑組合物是汽車(chē)或者工業(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置潤(rùn)滑劑。
2.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中該潤(rùn)滑劑組合物根據(jù)SAE J306 JUL98具有70W或者更高的SAE粘度級(jí)。
3.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中該潤(rùn)滑劑組合物根據(jù)AGMA 9005-D94具有32或者更高的ISO粘度級(jí)。
4.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述潤(rùn)滑粘度油含有至少一種選自天然潤(rùn)滑油，合成潤(rùn)滑油及它們的混合物的成分。
5.權(quán)利要求4中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述潤(rùn)滑粘度油含有一種具有高于80粘度指數(shù)和低于0.03wt.％硫含量的礦物油。
6.權(quán)利要求5中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述潤(rùn)滑粘度油含有一種具有至少110粘度指數(shù)的礦物油。
7.權(quán)利要求4中的潤(rùn)滑劑組合物，其潤(rùn)滑粘度油含有至少一種在100℃下，具有1～12cSt范圍粘度的聚α-烯烴。
8.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所說(shuō)組分(B)的羧酸是一種C10～C40的羧酸。
9.權(quán)利要求8中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所說(shuō)組分(B)的羧酸是一種C15～C25的羧酸。
10.權(quán)利要求9中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所說(shuō)的羧酸含有油酸。
11.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所說(shuō)的反應(yīng)產(chǎn)物(B)含有氨基胍碳酸氫鹽和油酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
12.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所說(shuō)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑含有至少一種選自分散劑，緩蝕劑，特溫添加劑，抗磨添加劑，防銹劑，抗氧化劑，除臭劑，消泡劑，去乳化劑，染料，除組分(B)以外的摩擦改性劑和熒光著色劑的成分。
13.權(quán)利要求12中的潤(rùn)滑劑組合物，其中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包含有符合API GL-5要求的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包。
14.權(quán)利要求12中的潤(rùn)滑劑組合物，其中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包含有符合API MT-1要求的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包。
15.權(quán)利要求12中的潤(rùn)滑劑組合物，其中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包含有符合MIL-PRF-2105E要求的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包。
16.權(quán)利要求12中的潤(rùn)滑劑組合物，其中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包含有符合AGMA 9005-D94要求的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包。
17.權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，還含有至少一種選自烯烴(共)聚合物，聚烷基(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳香二烯共聚物及其混合物的粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
18.權(quán)利要求17中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑含有至少一種由C2～C14烯烴的聚合化反應(yīng)得到的均聚物或者共聚物，并具有由凝膠滲透色譜確定的數(shù)均分子量范圍在250～50000范圍內(nèi)。
19.權(quán)利要求17中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑含有至少一種由C2～C14烯烴的聚合化反應(yīng)得到的均聚物或者共聚物，并具有由凝膠滲透色譜確定的數(shù)均分子量范圍在1000～15000范圍內(nèi)。
20.權(quán)利要求18中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑是具有平均分子量在800～5000的聚異丁烯。
21.權(quán)利要求18中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度指標(biāo)改進(jìn)劑含有乙烯-α-烯烴共聚物。
22.權(quán)利要求21中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述乙烯-α-烯烴共聚物具有的數(shù)均分子量在1000～25000。
23.權(quán)利要求22中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述乙烯-α-烯烴共聚物具有的數(shù)均分子量在7000～15000。
24.權(quán)利要求18中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度改進(jìn)劑含有根據(jù)ASTM D-445，在100℃下測(cè)量，具有至少40cSt動(dòng)力學(xué)粘度的聚α-烯烴。
25.權(quán)利要求17中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度改進(jìn)劑含有聚烷基(甲基)丙烯酸酯。
26.權(quán)利要求17中的潤(rùn)滑劑組合物，其中所述粘度指數(shù)改進(jìn)劑的分子量和用量這樣選擇，以便當(dāng)根據(jù)SAE J306 JUL98要求進(jìn)行20小時(shí)錐形軸剪切測(cè)試(CEC-L45-T-93)時(shí)，所配制的油的剪切符合級(jí)別。
27.一種提供限制性滑動(dòng)性能的方法，其包括向差速器或者傳輸裝置引入權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物，以及操作差速器或者傳輸裝置的步驟。
28.一種改進(jìn)動(dòng)力分配器性能的方法，其包括在動(dòng)力分配器中使用權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物作為潤(rùn)滑劑，相比較于所說(shuō)的軸操作中使用，除了潤(rùn)滑劑組合物中缺乏組分(B)外的同樣潤(rùn)滑劑，和在同樣方式操作使用所說(shuō)潤(rùn)滑劑組合物的動(dòng)力分配器的性能得以改進(jìn)。
29.一種降低軸潤(rùn)滑油槽溫度的方法，其包括對(duì)所說(shuō)的軸使用權(quán)利要求1中的潤(rùn)滑劑組合物作為潤(rùn)滑劑，其使用所說(shuō)的潤(rùn)滑劑組合物中的所說(shuō)軸，相比較于以同樣方式操作和使用除了缺少組分(B)的同樣潤(rùn)滑劑的所說(shuō)的軸，其操作潤(rùn)滑油槽溫度降低了。
30.一種增加軸效率的方法，其包括將權(quán)利要求1的潤(rùn)滑組合物作為潤(rùn)滑劑，其中使用所述潤(rùn)滑組合物的軸，相比較于所述軸以同樣方式，操作并使用除了組分(B)以外的同樣的潤(rùn)滑劑，其效率增加。
31.一種改進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或者傳輸裝置潤(rùn)滑劑的限制性滑動(dòng)特性的方法，其包括以下步驟(1)提供含有至少一種C5～C60羧酸和至少一種選自胍，氨基胍，尿素，硫尿及其鹽的胺反應(yīng)產(chǎn)物的上層加工處理；和(2)對(duì)含有主要量為潤(rùn)滑粘度油和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置添加劑包的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或者傳輸裝置潤(rùn)滑劑組合物增加上層加工處理。
32.一種潤(rùn)滑轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或者傳輸裝置的潤(rùn)滑方法，其包括向轉(zhuǎn)動(dòng)裝置盒，差速器或者傳輸裝置加入權(quán)利要求1中潤(rùn)滑劑組合物。
全文摘要
作為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置油添加劑,至少一種C
文檔編號(hào)C10N30/18GK1344785SQ0113315
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月19日
發(fā)明者V·巴拉蘇布拉馬尼亞姆 申請(qǐng)人:乙基公司