專利名稱：具有增強(qiáng)的抗震耐久性及操縱特性的傳動流體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在紙張、金屬和高級摩擦材料上具有改善的耐摩壽命及μ/v特性的流體。在此公開的流體可以表現(xiàn)出改善的操縱特性以及改善的抗震耐久性。本發(fā)明包括裝置，例如用這些流體潤滑的動力傳送裝置。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)正不斷開發(fā)新的和高級的傳動系統(tǒng)。這些新的系統(tǒng)常常涉及高能量要求。因此，必須開發(fā)元件保護(hù)技術(shù)以滿足這些高級系統(tǒng)的不斷增加的能量需求，以提高燃料經(jīng)濟(jì)性和在低和高速下延長令人滿意的摩擦要求。
在轎車和重型車輛中所使用的這些新的和高級的傳動裝置在車輛技術(shù)設(shè)計(jì)中變得越來越復(fù)雜。這些設(shè)計(jì)更改導(dǎo)致需要提高車輛的可操縱性、可靠性和燃料經(jīng)濟(jì)性。世界范圍的汽車廠商正不斷增加它們汽車的保修周期和服務(wù)時間。這意味著在沒有進(jìn)行保養(yǎng)的情況下傳動裝置和傳動流體必須能夠可靠運(yùn)行更長的時間。在這種情況下，這意味著更長的換油期。為了提高汽車的可操縱性，尤其是在低溫下，制造商在-40℃下對流體粘度提出了嚴(yán)格的要求。為了對付更長的換油期和更嚴(yán)格的操作條件，制造商不斷需要增加流體的抗氧化性，需要在車輛里程上粘度方面較少的變化(改善剪切穩(wěn)定性)以及流體必定提供給傳動裝置的增加磨擦保護(hù)性的數(shù)量。為了改善汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性以及減少能量損耗，制造商現(xiàn)在使用連續(xù)滑動離合器或如濕起動離合器或如變矩器離合器。這些裝置需要非常準(zhǔn)確的控制流體摩擦特性。
不斷尋找方法以改善整體車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性已確定變矩器，或在引擎和自動變速器之間使用的液力耦合器，作為相對大來源的能量損耗。由于變矩器是一種液力耦合器，它與實(shí)心圓盤式離合器不是同樣有效。在任何操作條件組合下(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、油門位置、地速、傳動齒輪速比)，在變矩器的驅(qū)動構(gòu)件和從動構(gòu)件之間存在相對速度差異。這種相對速度差異代表了以熱量形式從變矩器中散發(fā)的損失的能量。
一種被變速器結(jié)構(gòu)用于改善整體車輛燃料經(jīng)濟(jì)性的方法是把變矩器做成能″鎖″變矩器的離合器機(jī)構(gòu)?！彐i″是指消除變矩器驅(qū)動構(gòu)件和從動構(gòu)件間的相對運(yùn)動，以便在液力耦合器中沒有能量損失。這些″鎖″或″鎖定″離合器在公路速度下在俘獲損失的能量時非常有效。然而，當(dāng)它們在低速下使用時，車輛操作是粗糙的并且發(fā)動機(jī)振動經(jīng)過傳動系傳送。粗糙的操作以及發(fā)動機(jī)振動對駕駛員來說是不能接受的。
車輛可以用接合的變矩器離合器操作的時間百分比越高，車輛的燃油有效性變得更有效。已經(jīng)開發(fā)了另一代的變矩器離合器，其以″滑動″或″連續(xù)滑動方式″操作。這些裝置有許多名稱，但通常被稱為連續(xù)滑動變矩器離合器。這些裝置和鎖止離合器間的差別是它們允許變矩器的驅(qū)動構(gòu)件和從動構(gòu)件間相對運(yùn)動，通常50-500rpm的相對速度。這種緩慢的滑動速度可以使以滑動離合器的形式作為減震器改善車輛性能。而″鎖定″型離合器只有在超過約50mph的道路速度下使用，″滑動″型離合器可以在低至25mph的速度下使用，由此更顯著地俘獲損失的能量。正是這種特點(diǎn)使得這些裝置對車輛制造商來說非常吸引人。
在發(fā)動機(jī)和變速器間偶合中降低能量損失的另一種方法是使用濕起動離合器。濕起動離合器類似于換檔離合器，但被制備成操控車輛的整個能量。因此它們在物理上趨向于比換檔離合器更大。然而，正如同變矩器離合器一樣，它們連續(xù)滑動以改善整體的車輛駕駛性能和乘坐感覺。
連續(xù)滑動離合器已經(jīng)適合于各種類型的變速器。連續(xù)滑動變矩器離合器和/或濕起動離合器通常與變速器類型如常規(guī)的自動變速器、無級變速器(CVT)、手動變速器和雙離合器變速器一起使用。
連續(xù)滑動離合器，例如連續(xù)滑動變矩器離合器，在與它們一起使用的自動傳動流體(ATF)上施加非常準(zhǔn)確的摩擦要求。該流體必須具有一種非常好的摩擦對速度關(guān)系，即，摩擦必須總是隨速度增加而增加。如果摩擦隨速度增加而降低，那么在傳動系統(tǒng)中可以建立自激式振動態(tài)。這種現(xiàn)象通常被稱為″粘滑運(yùn)動″或″動態(tài)摩擦振動″并且本身在車輛中以″顫動″或低速振動的形式顯示。離合器顫動對駕駛員來說是非常討厭的。允許車輛在沒有振動或顫動的情況下操作的流體據(jù)稱具有良好的″抗顫動″特性。當(dāng)它是新的時，該流體不僅必須具有極好的摩擦對速度關(guān)系，而且它在流體的使用壽命內(nèi)必須保留那些摩擦特性，其可以是變速器的使用壽命。車輛中抗顫動的壽命通常被稱為″抗顫動耐久性″。
潤滑裝有鋼推動帶或鏈傳動變換器和滑動離合器系統(tǒng)的無級變速器不是一件簡單的事情。它獨(dú)特的要求提供高的變換器的鋼對鋼摩擦以及極好的滑動離合器的紙對鋼摩擦。調(diào)和所述要求以滿足這些要求是進(jìn)一步需要流體以便在很寬的操作溫度范圍內(nèi)提供所需摩擦性能的耐久性。因此，摩擦改性劑體系在很大的操作條件范圍內(nèi)對鋼鋼摩擦以及紙鋼摩擦必須提供非常準(zhǔn)確的控制，例如在較寬的溫度范圍內(nèi)。
過去的努力包含在美國專利號5,395,539中描述的那些，其據(jù)說是無咪唑的，以及在美國專利號5,750,476；5,811,377；5,840,662；5,840,663；EP 0393769 B2；EP 0877784 B1等中描述的那些。
雖然這些過去的努力，但是還需要組合物和方法以滿足該行業(yè)的需要。
我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)下文所述的某些化合物可以容易地配制成傳動流體，例如自動變速器，提供所需特性的唯一解決方案，例如延長流體的抗抖耐用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面涉及一種具有增強(qiáng)耐摩壽命和μ/v特性的高級動力傳送流體，特別是可以表現(xiàn)出正的μ/v曲線并且在預(yù)期使用期間在紙張、鋼鐵和高級摩擦材料例如碳纖維上可以保持高的靜容量。
本發(fā)明的另一方面是提供一種潤滑劑組合物，其對皮膚過敏及相關(guān)的健康、安全和環(huán)境問題產(chǎn)生最小的影響。
在本發(fā)明的一個方面中，本發(fā)明提供改善動力傳動流體特別是汽車傳動流體的抗震耐久性的組合物和方法。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是一種流體組合物，包含潤滑基礎(chǔ)油、通過聚胺與脂肪族單酸如油酸或異硬脂酸在制備含1，2-二取代的咪唑啉組分的混合物的條件下反應(yīng)生成的摩擦改性劑、以及任選其它提高性能的添加劑。殘余活性氮與單酸或二酸或酸酐的進(jìn)一步酰化得到具有提高摩擦特性操控特性的摩擦改性劑(″FM″)化合物。
本發(fā)明的一方面，一種流體包含脂肪族羧酸與聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，特別是一種在條件下獲得的反應(yīng)產(chǎn)物以制備包括1，2-二取代的咪唑啉的化合物，包括例如由下式I和II表示的化合物 和 其中式R1可以選自C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基、芳基、或其雜原子衍生物、或烴基如來源于亞丙基異亞丁基和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚物/聚合物、以及它們的雜原子衍生物；″n″是0-5；和/或這樣一種用第二種羧酸或羧酸衍生物處理后的反應(yīng)產(chǎn)物。
作為傳動流體配制的流體可以含有有效量的至少一種油溶性無灰分散劑，例如琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、succininic酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散劑、它們的磷酸化和/或硼化形式。
根據(jù)本發(fā)明一方面的流體配方可以任選包括市場上可買到的輔助添加劑例如，排氣添加劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑、泡沫抑制劑、金屬洗滌劑、有機(jī)磷化合物、密封膨脹劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、EP添加劑，它們以常規(guī)用量使用。
可以配制根據(jù)本發(fā)明一個方面的流體，以供工業(yè)齒輪或汽車齒輪使用。在汽車方面中，可以配制流體以供動力傳送裝置使用，例如使用一種或多種電子控制變矩器離合器、滑轉(zhuǎn)變矩器、鎖定變矩器、起動離合器和一種或多種換檔離合器的變速器；或差速器。例如，一種流體，其含有由式I和/或II表示的化合物或它們的后處理反應(yīng)產(chǎn)物組成的摩擦改性劑、至少一種無灰分散劑以及任選一種或多種其它性能添加劑例如抗氧化劑、消泡劑、抗磨劑、腐蝕抑制劑、EP添加劑、金屬洗滌劑、有機(jī)磷化合物、防銹劑、密封膨脹劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑，可以用于自動變速器中，包括結(jié)合鎖定和雙離合器、半自動變速器、自動手動變速器、以及無級變速器(″CVTs″)的那些。
本發(fā)明包括這些進(jìn)一步的實(shí)施方案作為一種改善抗氧化降解穩(wěn)定性的方法，例如促進(jìn)相對恒定的動摩擦系數(shù)的持續(xù)時間，在傳動流體中通過向該流體中加入有效量的在此所述的由式I-VI表示的摩擦改性劑化合物。
在本發(fā)明一個方面，涉及一種流體組合物，包含(1)較大量的基礎(chǔ)油，和(2)較小量的添加劑，其包含(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備含由式I和/或II表示的一種或多種化合物的混合物的條件下獲得；(ii)一種反應(yīng)產(chǎn)物，通過(a)脂肪族羧酸和聚胺在足以制備含由式I和/或II表示的一種或多種化合物的1，2-二取代咪唑啉的混合物的條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后(b)在制備含有由式III、IV、V和/或VI表示的一種或多種化合物的其它混合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)一種混合物，其含有至少一種由式I和/或II表示的化合物以及至少一種由式III-VI表示的化合物，其中所述的結(jié)構(gòu)式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈或支鏈烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，R表示以線性、分枝或環(huán)狀形式的具有高達(dá)30個碳原子的烷基或鏈烯基，以及n是0-5的數(shù)值。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑含有由式I表示的化合物和由式II表示的化合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑含有由式I表示的化合物、由式II表示的化合物、由式III表示的化合物和由式IV表示的化合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑含有由式I表示的化合物、由式II表示的化合物、由式V表示的化合物和由式VI表示的化合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑含有由式III表示的化合物和由式IV表示的化合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑含有由式V表示的化合物和由式VI表示的化合物。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的添加劑包含一種混合物，該混合物含有至少一種由式I或II表示的化合物和至少一種來自由式III-VI表示的化合物中的化合物。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的基礎(chǔ)油包含天然油、天然油的混合物、合成油、合成油的混合物、天然油和合成油的混合物、以及衍生于費(fèi)-托法或氣液法的基礎(chǔ)油中的一種或多種。
優(yōu)選地，其中所述的基礎(chǔ)油在100℃具有約2厘斯-約10厘斯的運(yùn)動粘度。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的流體組合物含有無灰分散劑。
進(jìn)一步優(yōu)選地，其中所述的流體組合物含有至少一種洗滌劑、另一種摩擦改性劑、抗氧化劑、抗磨劑、消泡劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、銅腐蝕抑制劑、防銹添加劑、密封膨脹劑和/或金屬減活劑。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中基于流體組合物，所述的添加劑的存在量為約0.01wt.％-約10wt.％。
優(yōu)選地，其中所述的添加劑的存在量為0.1wt.％-5.0wt.％。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，上文所述的流體適合于在使用一個或多個電子控制的變矩器離合器、滑動變矩器、鎖止型變矩器、起步離合器和一個或多個換檔離合器的變速器中使用。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，上文所述流體適合于在帶式、鏈?zhǔn)交虮P式無級變速器、4-、5-、6-或7-檔自動變速器、手動變速器、自動手動變速器或雙離合器變速器中使用。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，上文所述的流體適合于在工業(yè)齒輪或汽車齒輪中使用。
本發(fā)明另一方面，涉及含上述流體組合物的變速器。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的變速器包含無級變速器。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的變速器包含雙離合器變速器。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的變速器包含自動變速器。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的變速器包含手動變速器。
本發(fā)明另一方面，涉及包含發(fā)動機(jī)和變速器的車輛，所述的變速器包括上文所述的流體。
本發(fā)明另一方面，涉及包含差速器的車輛，所述的差速器包括潤滑劑，該潤滑劑含有上文所述的流體組合物。
本發(fā)明另一方面，涉及一種制備摩擦改性劑化合物的方法，包括(a)摩爾過量的至少一種羧酸R1COOH與式H2N-(CH2CH2NH)x-CH2表示的線性聚胺在約120℃-約180℃的溫度下反應(yīng)約5-約20小時，其中x表示1-10的整數(shù)，所述化合物由式I和II表示 和 其中R1表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基或其雜原子衍生物；以及n是0-5的數(shù)值。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中R1表示-C17H35。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中羧酸與聚胺的所述摩爾比為約1∶1-約2∶1；優(yōu)選地，其中羧酸與聚胺的所述摩爾比為約1.2∶1-約1.6∶1；進(jìn)一步優(yōu)選地，其中羧酸與聚胺的所述摩爾比為約4∶3。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的反應(yīng)時間為約12-約16小時。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的反應(yīng)溫度為約150℃。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述方法獲得一種反應(yīng)產(chǎn)物，在該反應(yīng)產(chǎn)物中，至少一種式I表示的化合物與至少一種式II表示的化合物的比值為約2∶1。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述方法進(jìn)一步包括對(a)的反應(yīng)產(chǎn)物用至少一種羧酸R2COOH進(jìn)行后處理，其中羧酸R2COOH的用量可以使至少一部分式I或II化合物中的反應(yīng)性氮原子被?；纱双@得式III表示的化合物和式IV表示的化合物 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述方法進(jìn)一步包括對包含至少一種式I表示的化合物和至少一種式II表示的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物用至少一種有機(jī)酸或其酸酐進(jìn)行后處理，其中有機(jī)酸或其酸酐的用量可以使至少一部分在所述化合物中的氮被?；?，由此獲得式V表示的化合物和式VI表示的化合物 和 其中R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值。
本發(fā)明另一方面，涉及一種在潤滑的動力傳動裝置中改善摩擦特性耐久性的方法，包括1)將流體加入到動力傳動裝置中，所述流體包含(a)基礎(chǔ)油，和(b)摩擦改性劑，包含(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，(ii)反應(yīng)產(chǎn)物，其通過(a)脂肪族羧酸與聚胺反應(yīng)，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，然后(b)在提供至少一種或多種式III、IV、V和/或VI表示的化合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)一種混合物，其含有至少一種式I或II表示的化合物以及至少一種從由式III、IV、V和/或VI表示的化合物中的化合物
和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值；以及2)將該流體在動力傳動裝置中運(yùn)行，其中相對于沒有所述流體的傳動性能，所述流體作為動力傳動流體在抗氧化穩(wěn)定性持續(xù)時間上得以改善。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的基礎(chǔ)油在100℃具有約2厘斯-約10厘斯的運(yùn)動粘度。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述流體進(jìn)一步包含無灰分散劑。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述流體進(jìn)一步包含至少一種選自抗氧化劑、消泡劑、抗磨劑、防銹劑、洗滌劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、銅腐蝕抑制劑、密封膨脹劑、金屬減活劑和除式I-VI表示外的摩擦改性劑。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的動力傳動裝置包含變速器。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的動力傳動裝置包含工業(yè)齒輪或汽車齒輪。
本發(fā)明另一方面，涉及一種添加劑組合物，包含(1)(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，(ii)反應(yīng)產(chǎn)物，其通過(a)脂肪族羧酸與聚胺反應(yīng)，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，然后(b)在提供至少一種或多種式III、IV、V和/或VI表示的化合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)混合物，其含有至少一種式I和/或II表示的化合物以及至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值。
本發(fā)明另一方面，涉及一種改善動力傳動流體操控特性的方法，包括向其中加入上文所述的添加劑。
本發(fā)明另一方面，涉及一種流體組合物，包含(1)較大量的基礎(chǔ)油，和(2)較小量的添加劑，包含(i)含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物的混合物；或(ii)含有至少一種由式I和/或II表示的化合物和至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物的混合物，其中所述的通式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈或支鏈烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，R表示以線性、分枝或環(huán)狀形式的具有高達(dá)30個碳原子的烷基或鏈烯基，以及n是0-5的數(shù)值。
本發(fā)明另一方面，涉及一種添加劑組合物，包含(1)含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物的混合物；或(2)含有至少一種由式I和/或II表示的化合物和至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物的混合物，其中所述的通式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值。
本發(fā)明另一方面，涉及一種由脂肪族羧酸和聚胺組合生成的材料。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述材料由包含1，2-二取代咪唑啉的組合生成。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的羧酸與聚胺的摩爾比為約1.0-約2.0。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的羧酸與聚胺的摩爾比為約1.2-約1.6。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的羧酸包含一種或多種月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、十二烯酸、十六烯酸、油酸、異油酸、亞油酸、花生酸、或任何它們的組合。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的羧酸包含4-十二烷基苯甲酸、2-十六烷基煙酸和4-聚異丁基酸中的一種或多種。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的聚胺包含聚乙烯胺，該聚乙烯胺含有-(CH2CH2NH)x-的內(nèi)部重復(fù)單元，其中x是約1-約10的整數(shù)。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中所述的聚胺包含二亞乙基三胺、三亞乙基四胺和四亞乙基五胺中的一種或多種。


圖1表示并排圖表，用于說明常規(guī)自動傳動流體A和本發(fā)明的自動傳動流體B之間的比較。
圖2是進(jìn)行LFW-1測試的裝置的圖表。
具體實(shí)施例方式
滿足嚴(yán)格的消費(fèi)者需求的車輛在所有車輛系統(tǒng)中要求耐用性和性能。其中的一個最重要系統(tǒng)是動力傳送系統(tǒng)(″傳動裝置″)，其將汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力傳送至車輪。它是車輛中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，同時它也是診斷、修復(fù)或更換中最昂貴的。傳動裝置通常包括，尤其是，帶板離合器、變矩器以及通過改變齒輪比而改變動力傳送至車輪的多個齒輪。
有分辨能力的消費(fèi)者首先需要高性能、低保養(yǎng)(服務(wù)間高里程)以及延長的壽命預(yù)期。然而，隨著新的變速器技術(shù)的到來，過去認(rèn)同的性能的舊標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在變得有問題。
電子控制轉(zhuǎn)換離合器(ECCC)設(shè)計(jì)以及裝備有無級變速器(CVT)車輛的出現(xiàn)，以及空氣動力車身設(shè)計(jì)的進(jìn)步，通常導(dǎo)致轎車具有更小的變速器，這種變速器在更高能量密度和更高操作溫度下操作。這些變化需要潤滑劑供應(yīng)商配制出具有新的和獨(dú)特性能特征包括更高的扭矩和耐摩壽命的自動傳動流體。原設(shè)備制造商(OEMs)期望具有摩擦特性的自動傳動流體，其能滿足ECCC、CVT以及其它設(shè)計(jì)的需要同時在抗磨中保留足夠的性能。
長期需要存在一種有效的方法，克服與自動變速器有關(guān)的問題，以便滿足OEM汽車設(shè)計(jì)者和供應(yīng)商的需要，延長傳動流體壽命、高靜容量耐久性以及改善動摩擦系數(shù)的耐久性。
針對改善潤滑液耐久性的長期需要，本發(fā)明提供一種自動傳動流體，其在使用壽命期間表現(xiàn)出良好性能并且在沒有顯著降解的情況下在較長的時間內(nèi)可以表現(xiàn)出足夠的動摩擦系數(shù)，例如改善的抗氧化穩(wěn)定性，具有延長的抗顫動耐久性。
摩擦改性劑可以用于自動傳動流體中以降低低速滑動時表面間的摩擦(例如，變矩器離合器或換檔離合器的構(gòu)件)。結(jié)果是摩擦-對-速度(μ-v)曲線具有正斜率，其反過來導(dǎo)致使離合器接合平穩(wěn)并且最小化″粘滑運(yùn)動″行為(例如，震顫、噪音和刺耳的移動)。
增加所需性質(zhì)，例如在動摩擦系數(shù)變化減少的情況下的抗顫動耐久性和抗氧化穩(wěn)定性，是一個復(fù)雜的、挑戰(zhàn)性問題。與流體中增加數(shù)量的常規(guī)摩擦改性劑的明顯溫和溶液相反，濃度增加事實(shí)上可能減少通過流體表現(xiàn)出的摩擦總水平。摩擦系數(shù)減少到低于某最小值是不理想的，因?yàn)樽兯倨髦须x合器的容量可能不利地減少，由此當(dāng)操作變速器時更可能使離合器滑移。增加離合器磨損并且離合器可能被不需要的滑移毀壞。
針對本領(lǐng)域中這些或其它的要求，本發(fā)明的流體含有作為主要成分的脂肪族羧酸(RCOOH)和多胺(PA)的反應(yīng)產(chǎn)物，例如在足以生成由式I和/或II表示的1，2-二取代的咪唑啉的混合物的條件下獲得的反應(yīng)產(chǎn)物，和/或這樣的反應(yīng)產(chǎn)物其例如用第二羧酸或羧酸衍生物進(jìn)行后處理以獲得由式III-VI任何一項(xiàng)表示的化合物。最終反應(yīng)產(chǎn)物的組成可以通過羧酸和多胺間的摩爾比確定。
一般結(jié)構(gòu)I-VI舉例說明典型的供在本發(fā)明實(shí)施方案的各種流體中使用的摩擦改性劑。這些摩擦改性劑可以在如下所述的條件下制備。
聚胺與第一酸(R1COOH)的反應(yīng)產(chǎn)物可以得到一種含有由式I表示的化合物和由式II表示的化合物的混合物。相對于聚胺，使用摩爾過量的第一有機(jī)酸。
和 第一羧酸與聚胺的摩爾比可以根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的所需組成改變。通常，所述的摩爾比可以合適地選自約1.0-約2.0的范圍，作為進(jìn)一步的實(shí)施例，所述的摩爾比可以合適地選自約1.2-約1.6。例如，在較低的摩爾比時，所述的組合物基本上可以由式I表示的化合物組成，而在較高的摩爾比時，所述的組合物基本上可以由式II表示的化合物組成。該摩爾比可以相應(yīng)于相對于多胺的過量的第一羧酸。
代表性的第一酸是提供R1部分的那些。R1部分可以彼此相互獨(dú)立，并且可以是C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基、或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基。因此，在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，本發(fā)明還打算使用第一酸的組合。代表性的部分包括脂肪酸例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、十二烯酸、十六烯酸、油酸、異油酸、亞油酸、花生酸、或任何它們的組合。R1基團(tuán)可以結(jié)合到烴基芳香酸中，例如4-十二烷基苯甲酸、2-十六烷基煙酸或4-聚異丁基酸。適合的摩擦改性劑包括從脂肪酸如油酸或異硬脂酸與多胺如三亞乙基四胺反應(yīng)中獲得的那些。
R1的雜原子衍生物可以包括本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員知道的O、S、N和/或P原子。
代表性的聚胺可以是線性的，如式I-VI(n＝0-5)表示的化合物，或分枝的。聚乙烯胺的示范性的類型含有內(nèi)部重復(fù)單元-(CH2CH2NH)x-其中x可以是1-10的整數(shù)，作為進(jìn)一步的例子，x可以是1-6的整數(shù)。在聚胺由式H2N-(CH2CH2NH)x-CH2CH2NH2表示的情況中，并且當(dāng)x是1時它是二亞乙基三胺，當(dāng)x是2時它是三亞乙基四胺，以及當(dāng)x是3時它是四亞乙基五胺，其是合適的聚胺。高級聚胺的商業(yè)混合物也是合適的。氨基可以附于芳香族或脂肪族環(huán)結(jié)構(gòu)上或?qū)儆诜枷阕寤蛑咀瀛h(huán)結(jié)構(gòu)的部分，例如鄰苯二胺、對苯二胺、4，4′-二氨基苯二胺、三聚氰胺或1，8-二氨基-p-mentane。
例如，所選擇的第一酸，例如C17H33COOH，與合適的所選擇的聚胺，例如其中x＝2，以約4-約3的摩爾比在合適的高溫下以及在約12O℃-約180℃的溫度范圍內(nèi)，例如約15O℃，反應(yīng)足夠的時間，例如約5-約20小時，或者作為進(jìn)一步的例子，反應(yīng)約12-約16小時，可以制備含有由式I和II表示的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物，其中R1是C17H35部分。由剛才所述的式I表示的化合物與由剛才所述的式II表示的化合物的相對比原則上可以約2∶1，其它比值也是適宜的。由式I表示的化合物與由式II表示的化合物的相對比可以通過羧酸與聚胺的比值進(jìn)行確定。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是流體，例如傳動流體或濃縮液，其含有至少一種由式I和/或式II表示的化合物。
可以用至少一種第二有機(jī)酸(R2COOH)對含有由式I和/或II表示的化合物的混合物(或反應(yīng)產(chǎn)物)進(jìn)行后處理?？梢允褂米阋怎；谢钚缘訑?shù)量的第二有機(jī)酸以獲得含有由式III表示的化合物和由式IV表示的化合物的第二混合物(或第二反應(yīng)產(chǎn)物) 和 通常，酰化程度可以為約0％-約100％，進(jìn)一步示范性的范圍例如可以為約50％-約100％。
代表性的第二酸是提供R2部分的那些。R2部分可以彼此相互獨(dú)立，并且可以是C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基、或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基。因此，本發(fā)明還打算使用第一酸的組合。代表性的部分包括選自脂肪酸的那些例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸、十二烯酸、十六烯酸、油酸、異油酸、亞油酸、花生酸、或任何它們的混合物。R2基團(tuán)可以結(jié)合到烴基芳香族或雜芳香族酸中，例如4-十二烷基苯甲酸、2-十六烷基煙酸或4-聚異丁基苯甲酸等。
R2的雜原子衍生物可以包括本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的O、S、N和/或P原子。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是流體，例如傳動流體或濃縮液，其含有由結(jié)構(gòu)III和IV表示的一種或多種化合物。
可以用過量取代酸酐如取代琥珀酸或酸酐對含有由式I和II表示的化合物的混合物進(jìn)行后處理。取代有機(jī)酸或酸酐的數(shù)量可以足以?；谢虿糠只钚缘?，得到包括由式V表示的化合物和由VI式表示的化合物的化合物的混合物 和 通常，?；潭瓤梢詾榧s0％-約100％，進(jìn)一步示范性的范圍例如可以為約50％-約100％。
取代有機(jī)酸和酸酐的代表性例子是相當(dāng)于R3和R4部分的那些。R3和R4部分可以彼此相互獨(dú)立，并且可以反映合適試劑組合的用途。R3和R4基團(tuán)可以選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈或支鏈烷基、以丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或多聚形式的鏈烯基或烴基。R3和R4的分子量可以改變并且可以高達(dá)1000amu。R表示具有高達(dá)30個碳原子例如具有16-22個碳原子的線性、分枝或環(huán)狀烷基或鏈烯基。
因此，代表性的取代有機(jī)酸和酸酐包括低分子量、油不溶性的酸或酸酐。例子包括琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐、酒石酸、檸檬酸、馬來酸和巰基琥珀酸。
合適的后處理試劑是線性α-烯烴用酸催化劑異構(gòu)化接著與馬來酐反應(yīng)生成的琥珀酸酐。這種制備方法例如描述在美國專利號US6,548,458；5,620,486；5,393,309；5,021,169；US 4,958034；4,234,435；3,676,089；3,361,673；和3,172,892以及歐洲專利0623631 B1中，在此引入作為參考。
本發(fā)明的一種實(shí)施方案是流體，例如傳動流體或濃縮液，其含有由式V和/或VI表示的一種或多種化合物。
上面描述的摩擦改性劑是理想化的組合物，在某種意義上它們不包括由于?；潭雀淖円鸬慕宦?lián)產(chǎn)物和副產(chǎn)物。
本發(fā)明的流體可以含有一種或多種由式I-VI表示的化合物，包括這些化合物的任何組合。合適的化合物的混合物例如包括，由式I表示的化合物的混合物、由式II表示的化合物的混合物、由式III表示的化合物的混合物、由式IV表示的化合物的混合物、由式V表示的化合物的混合物、由式VI表示的化合物的混合物、由式I表示的化合物和由式II表示的化合物的混合物、由式III表示的化合物和由式IV表示的化合物的混合物、由式V表示的化合物和由式VI表示的化合物的混合物、由式I、II、III和IV表示的化合物的混合物、由式I、II、V和VI表示的化合物的混合物。
可以選擇合適的反應(yīng)物和試劑的組合以制備含有其中R1是油基或異硬脂基，以及R3和/或R4是異構(gòu)化的α-烯烴衍生的烴基的化合物的摩擦改性劑組合物。此外，R3和/或R4可以包含具有約200-約950amu分子量的聚異丁烯部分或C16-C22異構(gòu)化的α-烯烴。
如美國專利號3,254,025；3,502,677；4,686,054和4,857,214中所述，由式I-VI表示的化合物每個可以用無機(jī)酸如磷酸、亞磷酸和硫酸處理，得到硼酸鹽、馬來酸鹽。
在合成品油傳動流體中，這種組分的含量可以在約0.01-約10％(重量百分比)的范圍內(nèi)。合適的范圍是約0.1-約5.0％重量百分比。例如，所述組分可以包含由式V和式VI表示的化合物的混合物。
分散劑(油溶性的)在本發(fā)明的一個方面中，所述的流體可以含有至少一種油溶性型分散劑，例如琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、succininic酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散劑、它們的磷酸化和/或硼化形式。根據(jù)本發(fā)明，流體如傳動流體中分散劑的總含量可以在0.1-20重量百分比的范圍內(nèi)。作為進(jìn)一步的例子，合適的范圍可以在約2.0-約7.0重量百分比的范圍內(nèi)。
油溶性分散劑可以包括無灰分散劑例如琥珀酰亞胺分散劑、曼尼希堿分散劑和聚合的聚胺分散劑。烴基-取代的琥珀酸?；瘎┍挥脕碇苽錈N基-取代的琥珀酰亞胺。烴基取代的琥珀酸?；瘎┌?，但不局限于，烴基取代的琥珀酸、烴基取代的琥珀酸酐、烴基取代的琥珀酸鹵化物(尤其是酰基氟和?；?以及烴基取代的琥珀酸和低級醇(例如，含有高達(dá)7個碳原子的那些)的酯，也就是說，可以起羧基?；瘎┳饔玫臒N基取代的化合物。
烴基取代的酰化劑通過合適分子量的聚烯烴或氯化聚烯烴與馬來酐反應(yīng)進(jìn)行制備。類似的羧基反應(yīng)物可以用于制備該酰化劑。這些反應(yīng)物可能包括，但不局限于，馬來酸、富馬酸、蘋果酸、酒石酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸、乙基馬來酐、二甲基馬來酐、乙基馬來酸、二甲基馬來酸、己基馬來酸等等，包括相應(yīng)的?；u和低級脂肪族酯。
烯烴的分子量可以隨取代琥珀酸酐的指定用途而改變。典型地，取代琥珀酸酐具有約8-約500個碳原子的烴基。然而，用于制備潤滑油分散劑的取代琥珀酸酐典型地具有約40-約500個碳原子的烴基。關(guān)于高分子量的取代琥珀酸酐，更準(zhǔn)確地是指數(shù)均分子量(Mn)，因?yàn)橛糜谥苽溥@些取代琥珀酸酐的烯烴可能包括由低分子量烯烴單體如乙烯、丙烯和異丁烯的聚合反應(yīng)產(chǎn)生的不同分子量組分的混合物。
馬來酐與烯烴的摩爾比可以在很大范圍改變。例如，所述的摩爾比可以在約5∶1-約1∶5的范圍內(nèi)改變，或例如在約1∶1-約3∶1的范圍內(nèi)改變。關(guān)于烯烴例如具有約500-約7000數(shù)均分子量的聚異丁烯，或作為進(jìn)一步的例子，約800-約3000或更高以及乙烯-α-烯烴的共聚物，所述的馬來酐可以以化學(xué)計(jì)算量過量使用，例如每摩爾烯烴約1.1-約3摩爾馬來酐。未反應(yīng)的馬來酐可以從所得反應(yīng)混合物中蒸發(fā)。
通過使用常規(guī)的還原條件例如催化氫化，聚鏈烯基琥珀酸酐可以轉(zhuǎn)化為聚烷基琥珀酸酐。關(guān)于催化氫化，合適的催化劑是鈀/碳。同樣，使用類似的還原條件，聚鏈烯基琥珀酰亞胺可以轉(zhuǎn)化為聚烷基琥珀酰亞胺。
在此使用的琥珀酸酐上的聚烷基或聚鏈烯基取代基通常來源于聚烯烴，其是單-烯烴，特別是1-單-烯烴，如乙烯、丙烯和丁烯的聚合物或共聚物。所使用的單-烯烴可以具有約2-約24個碳原子，或作為進(jìn)一步的例子，所使用的單-烯烴可以具有約3-約12個碳原子。其它合適的單-烯烴包括丙烯、丁烯特別是異丁烯、1-辛烯和1-癸烯。由這些單-烯烴制得的聚烯烴包括聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯以及由1-辛烯和1-癸烯制得的聚α-烯烴。
在一些實(shí)施方案中，無灰分散劑可能包括具有至少一個能夠形成亞胺基的伯氨基的胺的一種或多種鏈烯基琥珀酰亞胺。所述的鏈烯基琥珀酰亞胺可以通過常規(guī)方法制備，例如通過加熱鏈烯基琥珀酸酐、酸、酸-酯、?；u、或低級烷基酯和含有至少一個伯氨基的胺而制備。通過將聚烯烴和馬來酸酐的混合物加熱至約180℃-220℃，可以容易地制備所述的鏈烯基琥珀酸酐。聚烯烴可以是低級單-烯烴如乙烯、丙烯、異丁烯等的聚合物或共聚物，具有由凝膠滲透色譜法(GPC)測得的約300-約3000范圍內(nèi)的數(shù)均分子量。
可用于制備無灰分散劑的胺包括任何具有至少一個反應(yīng)生成亞胺基的伯氨基以及至少一個其它的伯或仲氨基和/或至少一個羥基的那些。代表性的例子包括N-甲基-丙二胺、N-十二烷基丙二胺、N-氨基丙基-哌嗪、乙醇胺、N-乙醇-乙二胺等。
合適的胺可以包括亞烷基多胺，例如丙二胺、二亞丙基三胺、二-(1，2-亞丁基)三胺和四-(1，2-亞丙基)五胺。其它例子包括亞乙基多胺，其可以由式H2N(CH2CH2NH)nH表示，其中n可以是約1-約10的整數(shù)。這些包括乙二胺、二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)、四亞乙基五胺(TEPA)、五亞乙基六胺(PEHA)等，包括它們的混合物，其中n是混合物的平均值。這些亞乙基多胺在每個末端具有伯胺基，這樣它們可以形成單-鏈烯基琥珀酰亞胺和二-鏈烯基琥珀酰亞胺。市場上可買到的亞乙基多胺混合物可以含有少量的分枝物質(zhì)和環(huán)狀物質(zhì)如N-氨基乙基哌嗪、N，N′-二(氨基乙基)哌嗪、N，N′-二(哌嗪基)乙烷以及類似化合物。市購混合物可以具有類似的總組成，落入相當(dāng)于二亞乙基三胺與四亞乙基五胺的范圍內(nèi)。聚鏈烯基琥珀酸酐與聚亞烷基多胺的摩爾比可以為約1∶1-約3.0∶1。
在一些實(shí)施方案中，所述的無灰分散劑可以包括多亞乙基多胺，例如三亞乙基四胺或四亞乙基五胺，與烴取代的羧酸或酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述的烴取代的羧酸或酸酐通過合適分子量的聚烯烴如聚異丁烯與不飽和聚羧酸或酸酐例如馬來酐、馬來酸、富馬酸等等包括兩種或多種這些物質(zhì)的混合物反應(yīng)制備。
在制備在此所述的分散劑中同樣合適的多胺包括N-芳基苯二胺，例如N-苯基苯二胺，例如N-苯基-1，4-苯二胺、N-苯基-1，3-苯二胺和N-苯基-1，2-苯二胺；氨基噻唑類例如氨基噻唑、氨基苯并噻唑、氨基苯并噻二唑和氨基烷基噻唑；氨基咔唑；氨基吲哚；氨基吡咯；氨基吲唑酮；氨基巰基三唑；氨基萘嵌間二氮雜苯；氨基烷基咪唑例如1-(2-氨基乙基)咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑；以及氨基烷基嗎啉例如4-(3-氨基丙基)嗎啉。這些多胺在美國專利號4,863,623和5,075,383中進(jìn)行詳細(xì)描述。這些多胺例如可以給提供額外的好處，例如抗磨和抗氧化。
用于制備烴基取代的琥珀酰亞胺的其它多胺包括在分子中具有至少一個伯或仲氨基以及至少一個叔氨基的多胺，如美國專利號5,634,951和5,725,612中所教導(dǎo)的那樣。合適的多胺的例子包括N，N，N″，N″-四烷基二亞烷基三胺(兩個末端叔氨基和一個中間仲氨基)、N，N，N′，N″-四烷基三亞烷基四胺(一個末端叔氨基、兩個內(nèi)部叔氨基和一個末端伯氨基)、N，N，N′，N″，N-五烷基三亞烷基四胺(一個末端叔氨基、兩個內(nèi)部叔氨基和一個末端仲氨基)、三(二烷基氨基烷基)-氨基烷基甲烷(三個末端叔氨基和一個末端伯氨基)等類似化合物，其中烷基可以相同或不同并且每個典型地含有不超過約12個碳原子，優(yōu)選每個含有約1-約4個碳原子。作為進(jìn)一步的例子，這些烷基可以是甲基和/或乙基。這種類型的多胺反應(yīng)物可以包括二甲基氨基丙胺(DMAPA)和N-甲基哌嗪。
適合于在此使用的羥胺包括含有至少一個能夠與烴基取代的琥珀酸或酸酐反應(yīng)的伯或仲胺的化合物、低聚物或聚合物。適合于在此使用的羥氨的例子包括氨基乙基乙醇胺(AEEA)、氨基丙基二乙醇胺(APDEA)、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、部分丙氧基化的己二胺(例如HMDA-2PO或HMDA-3PO)、3-氨基-1，2-丙二醇、三(羥甲基)氨基甲烷和2-氨基-1，3-丙二醇。
胺與烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比可以在約1∶1-約3.0∶1的范圍內(nèi)。胺與烴基取代的琥珀酸或酸酐的摩爾比優(yōu)選在約1.5∶1-約2.0∶1的范圍內(nèi)。
上述分散劑還可以是后處理過的分散劑，例如如美國專利號5,789,353中所述那樣用馬來酐和硼酸處理該分散劑制得，或者如美國專利號5,137,980中所述那樣用壬基苯酚、甲醛和羥基乙酸處理該分散劑制得。
曼尼希堿分散劑可以是在環(huán)上典型地具有長鏈烷基取代基的烷基酚與一種或多種含有約1-約7個碳原子的脂肪族醛(尤其是甲醛及其衍生物)以及多胺(尤其是聚亞烷基多胺)的反應(yīng)產(chǎn)物。例如，曼尼希堿無灰分散劑可以通過約1摩爾的長鏈烴取代酚與約1-約2.5摩爾的甲醛以及約0.5-約2摩爾的聚亞烷基多胺的縮合反應(yīng)制備。
用于制備曼尼希多胺分散劑的烴源可以來源于基本飽和的石油餾分以及烯烴聚合物，例如具有約2-約6個碳原子的單-烯烴的聚合物。烴源例如通常含有至少約40個碳原子，以及作為進(jìn)一步的例子，該烴源含有至少約50個碳原子，以使分散劑基本上溶于油中。由于容易反應(yīng)以及低成本，GPC數(shù)均分子量在約600至約5,000間的烯烴聚合物是合適的。然而，也可以使用更高分子量的聚合物，尤其是合適的烴源是異丁烯聚合物以及由異丁烯和萃余液I物流的混合物制備的聚合物。
合適的曼尼希堿分散劑可以是曼尼希堿無灰分散劑，該曼尼希堿無灰分散劑通過約1摩爾的長鏈烴取代酚與約1-約2.5摩爾的甲醛以及約0.5-約2摩爾的聚亞烷基多胺的縮合反應(yīng)制備。
適合作為無灰分散劑的聚合多胺分散劑是含有堿性胺基和油溶性基團(tuán)(例如，具有至少約8個碳原子的側(cè)烷基)的聚合物。這些材料通過由各種單體例如丙烯酸癸酯、乙烯基癸基醚或相對高分子量的烯烴與氨基烷基丙烯酸酯和氨基烷基丙烯酰胺制得的互聚物進(jìn)行說明。聚合多胺分散劑的例子在美國專利號3,329,658；3,449,250；3,493,520；3,519,565；3,666,730；3,687,849和3,702,300中列出。聚合多胺可以包括烴基多胺，其中該烴基由異丁烯和如上所述的萃余液I物流的聚合產(chǎn)物組成。還可以使用PIB-胺和PIB-多胺。
上述無灰分散劑的制備方法是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的并且已在專利文獻(xiàn)中報(bào)道。例如，上述類型的各種無灰分散劑的合成在下面的美國專利中進(jìn)行描述2,459,112；2,962,442；2,984,550；3,036,003；3,163,603；3,166,516；3,172,892；3,184,474；3,202,678；3,215,707；3,216,936；3,219,666；3,236,770；3,254,025；3,271,310；3,272,746；3,275,554；3,281,357；3,306,908；3,311,558；3,316,177；3,331,776；3,340,281；3,341,542；3,346,493；3,351,552；3,355,270；3,368,972；3,381,022；3,399,141；3,413,347；3,415,750；3,433,744；3,438,757；3,442,808；3,444,170；3,448,047；3,448,048；3,448,049；3,451,933；3,454,497；3,454,555；3,454,607；3,459,661；3,461,172；3,467,668；3,493,520；3,501,405；3,522,179；3,539,633；3,541,012；3,542,680；3,543,678；3,558,743；3,565,804；3,567,637；3,574,101；3,576,743；3,586,629；3,591,598；3,600,372；3,630,904；3,632,510；3,632,511；3,634,515；3,649,229；3,697,428；3,697,574；3,703,536；3,704,308；3,725,277；3,725,441；3,725,480；3,726,882；3,736,357；3,751,365；3,756,953；3,793,202；3,798,165；3,798,247；3,803,039；3,804,763；3,836,471；3,862,981；3,872,019；3,904,595；3,936,480；3,948,800；3,950,341；3,957,746；3,957,854；3,957,855；3,980,569；3,985,802；3,991,098；4,006,089；4,011,380；4,025,451；4,058,468；4,071,548；4,083,699；4,090,854；4,173,540；4,234,435；4,354,950；4,485,023；5,137,980；以及Re 26,433，在此引入作為參考。
適合的無灰分散劑的一個例子是硼酸化的分散劑。硼酸化分散劑可以通過硼化(硼酸化)在分子中具有堿性氮和/或至少一種羥基的無灰分散劑制備，這樣的無灰分散劑例如是琥珀酰亞胺分散劑、琥珀酰胺分散劑、琥珀酸酯分散劑、琥珀酸酯-酰胺分散劑、曼尼希堿分散劑、或烴基胺或多胺分散劑。用于硼化各種型式的上述無灰分散劑的方法描述在美國專利號3,087,936；3,254,025；3,281,428；3,282,955；2,284,409；2,284,410；3,338,832；3,344,069；3,533,945；3,658,836；3,703,536；3,718,663；4,455,243和4,652,387中。
硼酸化分散劑可以包括用硼處理的高分子量分散劑，這樣所述的硼酸化分散劑包括高達(dá)約2wt.％的硼。作為另一個例子，所述的硼酸化分散劑可以包括約0.8wt.％或更少的硼。作為進(jìn)一步的一個例子，所述的硼酸化分散劑可以包括約0.1-約0.7wt.％的硼。作為另一個例子，所述的硼酸化分散劑可以包括約0.25-約0.7wt.％的硼。作為更進(jìn)一步的一個例子，所述的硼酸化分散劑可以包括約0.35-約0.7wt.％的硼?？梢詫⑺龅姆稚┤苡诰哂泻线m粘度的油中以便方便操作。應(yīng)當(dāng)清楚，在此所給出的重量百分比是對于純分散劑的，沒有加入任何稀釋油。
分散劑可以進(jìn)一步與有機(jī)酸、酸酐和/或醛/苯酚混合物反應(yīng)。例如，這樣一種方法可以提高與彈性體密封墊的相容性。所述的硼酸化分散劑可以進(jìn)一步包括硼酸化分散劑的混合物。作為其它例子，所述的硼酸化分散劑可以包括含氮分散劑和/或可以不含磷。
其它添加劑所述的傳動流體還可以包括在自動傳動流體配方和齒輪中使用類型的常規(guī)添加劑。這些添加劑包括，但不局限于消泡劑(泡沫抑制劑)、抗氧化劑、防銹添加劑、耐磨添加劑、著色劑、腐蝕抑制劑、分散劑、金屬減活劑、金屬洗滌劑、有機(jī)磷化合物、傾點(diǎn)下降劑、密封膨脹劑和/粘度指數(shù)改進(jìn)劑。添加劑通常描述在C.V.Smalheer et al.，Lubricant Additives，pages 1-11(1967)和美國專利號4,105,571等中。所述的輔助添加劑包括市場上可買到的那些。
消泡劑在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的流體可以包括泡沫抑制劑，其是適合在所述組合物中使用的另一種組分。泡沫抑制劑可以選自硅氧烷、聚丙烯酸酯、表面活性劑等。在在此所述的傳動流體配方中，基于配方的總重量，消泡劑的量可以在約0.001wt.％-約0.5wt.％的范圍內(nèi)。作為其它的例子，消泡劑的量可以在約0.01wt.％-約0.1wt.％的范圍內(nèi)。
抗氧化劑添加劑在一些實(shí)施方案中，抗氧化劑化合物可以包括在所述的組合物內(nèi)。抗氧化劑包括酚類抗氧劑、芳香胺抗氧化劑、硫化酚類抗氧劑和有機(jī)亞磷酸酯等。酚類抗氧劑的例子包括2，6-二-叔丁基苯酚、叔丁基化苯酚的流體混合物、2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、4，4′-亞甲基二(2，6-二-叔丁基苯酚)、2，2′-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、混合的亞甲基橋連聚烷基苯酚、以及4，4′-硫代二(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、N，N′-二-仲丁基苯二胺、4-異丙基氨基苯二胺、苯基-α-萘基胺、二芳基胺如二苯胺和環(huán)-烷基化的二芳基胺如環(huán)-烷基化的二苯胺。例子包括位阻叔丁基化的苯酚、雙酚和肉桂酸衍生物以及它們的組合。在在此所述的傳動流體組合物中，基于流體配方的總重量，抗氧化劑的量可以在約0.01-約10wt.％的范圍內(nèi)。作為其它的例子，抗氧化劑的量可以在約0.1wt.％-約2.0wt.％的范圍內(nèi)。
防銹添加劑本發(fā)明的流體組合物可以包括一種或多種防銹劑或腐蝕抑制劑。這些物質(zhì)包括單羧酸和多酸酸。適合的單羧酸的例子是辛酸、癸酸和十二烷酸。適合的多羧酸包括二聚酸和三聚酸，這些酸例如由妥爾油脂肪酸、油酸、亞油酸等制備。另一類有用的防銹劑可以包含鏈烯基琥珀酸和鏈烯基琥珀酸酐腐蝕抑制劑，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、十六烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸酐等。同樣有用的是在鏈烯基中具有約8-約24個碳原子的鏈烯基琥珀酸與醇例如聚二醇的半酯。其他的適合的防銹劑或腐蝕抑制劑包括醚胺；酸式磷酸鹽；胺；聚乙氧基化的化合物例如乙氧基化胺、乙氧基化苯酚和乙氧基化醇；咪唑啉；氨基琥珀酸或其衍生物等。這些類型的物質(zhì)可以市購。可以使用這些防銹劑或腐蝕抑制劑的混合物。在在此所述的傳動流體配方中，基于配方的總重量，防銹劑的量可以在約0.01-約0.5wt.％的范圍內(nèi)。
耐磨添加劑通過加入一種或多種輔助抗磨劑，可以對成品流體的耐磨特性任選進(jìn)行改性。輔助的抗磨劑可以包括含磷抗磨劑，例如包含磷酸、亞磷酸的有機(jī)酯或其胺鹽的那些。例如，所述的含磷抗磨劑可以包括一種或多種亞磷酸二烴基酯、亞磷酸三烴基酯、磷酸二烴基酯、磷酸三烴基酯、其任何硫類似物以及其任何胺鹽。作為其它的例子，所述的含磷抗磨劑可以包括二丁基亞磷酸氫酯和硫化二丁基亞磷酸氫酯的胺鹽中的至少一種。
在所述的傳動流體中，所述的含磷抗磨劑的量足以提供約50-約500ppm重量的磷。作為其它的例子，在所述的傳動流體中，所述的含磷抗磨劑的量足以提供約150-約300ppm重量的磷。
所述的傳動流體可以包括約0.01wt.％-約5.0wt.％的該含磷抗磨劑。作為其它的例子，所述的傳動流體可以包括約0.2wt.％-約0.3wt.％的該含磷抗磨劑。作為一個例子，所述的傳動流體可以包括約0.1wt.％-約0.2wt.％的二丁基亞磷酸氫酯或0.3wt.％-約0.4wt.％的硫化二丁基磷酸氫酯的胺鹽。
著色劑(染料)在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的流體可以包括著色劑，以使該流體具有可檢測的特性。通常，使用偶氮類染料，例如C.I.溶劑紅24或C.I.溶劑紅164，如在American Association of textile Chemistsand Colorists以及英國染色工作者學(xué)會(Society of Dyers andColourists)(U.K.)的″顏色指數(shù)″中闡述的那些。對于自動傳動流體，自動紅染料(Automatic Red Dye)是優(yōu)選的。在成品液中，染料的量非常小，例如約200-約300ppm。
腐蝕抑制劑在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的流體可以包括銅腐蝕抑制劑。適合的銅腐蝕抑制劑包括這些化合物如噻唑、三唑和噻二唑。這些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-巰基苯并噻唑、2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑、2-巰基-5-烴硫基-1，3，4-噻二唑、2-巰基-5-烴基二硫基-1，3，4-噻二唑、2，5-二(烴硫基)-1，3，4-噻二唑和2，5-二(烴基二硫基)-1，3，4-噻二唑。適合的化合物包括所述的1，3，4-噻二唑，其許多可以市購，以及三唑的組合例如甲苯基三唑與1，3，5-噻二唑如2，5-二(烷基二硫基)-1，3，4-噻二唑。對于給予腐蝕抑制作用的二烷基噻二唑，這種添加劑過去已經(jīng)比本發(fā)明所使用的量要小的處理量進(jìn)行使用，以提高極限壓力和抗磨性(當(dāng)如在此所示與相對高含量的硫化脂肪油結(jié)合使用時)。所述的1，3，4-噻二唑通常由肼和二硫化碳通過已知方法合成。例如參見美國專利號2,765,289；2,749,311；2,760,933；2,850,453；2,910,439；3,663,561；3,862,798和3,840,549。
其它摩擦改性劑含由上文式I-VI表示的摩擦改性劑化合物或這些摩擦改性劑的任何組合的本發(fā)明的流體，可以任選含有其它摩擦改性劑，包括本領(lǐng)域已知的那些。這些其它摩擦改性劑的示范性例子是烷基化的或乙氧基化的脂肪胺、酰胺甘油酯以及各種咪唑啉(或它們的衍生物)。
其它摩擦改性劑包括這些化合物如脂肪族胺或乙氧基化的脂肪族胺、醚胺、烷氧基化的醚胺、脂肪族脂肪酸酰胺、?；?、脂肪族羧酸、脂肪族羧酸酯、多元醇酯、脂肪族羧酸酯-酰胺、咪唑啉、叔胺、脂肪族膦酸酯、脂肪族磷酸酯、脂肪族硫代膦酸酯、脂肪族硫代磷酸酯等，其中所述的脂肪族基團(tuán)通常含有一個或多個碳原子以便使所述的化合物是合適油溶性的。作為其它的例子，所述的脂肪族基團(tuán)可以含有約8或更多個碳原子。同樣適合的是脂肪族取代的琥珀酰亞胺，其通過一種或多種脂肪族琥珀酸或酸酐與氨或伯胺反應(yīng)制備。
所述的琥珀酰亞胺可以包括琥珀酸酐和氨或伯胺的反應(yīng)產(chǎn)物。鏈烯基琥珀酸的鏈烯基可以是短鏈鏈烯基，例如，所述的鏈烯基可以包括約12-約36個碳原子。此外，所述的琥珀酰亞胺可以包括約C12-約C36脂肪族烴基琥珀酰亞胺。作為其它的例子，所述的琥珀酰亞胺可以包括約C16-約C28脂肪族烴基琥珀酰亞胺。作為更進(jìn)一步的例子，所述的琥珀酰亞胺可以包括約C18-約C24脂肪族烴基琥珀酰亞胺。
所述的琥珀酰亞胺可以由琥珀酸酐和氨如歐洲專利申請?zhí)?020037中所述的那樣進(jìn)行制備，該專利文獻(xiàn)在此引入作為參考。在一些實(shí)施方案中，所述的琥珀酰亞胺可以包括一種或多種具有下列結(jié)構(gòu)的化合物
其中Z可以具有下面的結(jié)構(gòu) 其中R1或R2可以是氫，但不是兩者都是氫，以及其中R1和R2可以獨(dú)立地是含有約1-約34個碳原子的直鏈或支鏈烴基，這樣R1和R2中的總碳原子數(shù)為約11-約35；X是來源于氨或伯胺的氨基；以及其中，除之外或在另一種方案中，所述的母體琥珀酸酐可以通過馬來酸、酸酐或酯與含有約12-約36個碳原子的內(nèi)烯烴反應(yīng)制備，所述內(nèi)烯烴的制備方法是通過線性α-烯烴或其混合物的烯屬雙鍵的異構(gòu)化以獲得一種內(nèi)烯烴的混合物。該反應(yīng)可以包括等摩爾量的氨并且可以在高溫下在除去水的情況下進(jìn)行。
其它摩擦改性劑的一組包括N-脂肪族烴基取代的二乙醇胺，其中N-脂肪族烴基-取代基是至少一種不含炔屬不飽和度并且具有約14-約20個碳原子的直鏈脂肪族烴基。
適合的其它摩擦改性劑系統(tǒng)的例子由至少一種N-脂肪族烴基取代的二乙醇胺和至少一種N-脂肪族烴基-取代的三亞甲基二胺的組合組成，其中N-脂肪族烴基-取代基是至少一種不含炔屬不飽和度并且具有約14-約20個碳原子的直鏈脂肪族烴基。關(guān)于這種摩擦改性劑系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)在美國專利號5,372,735和5,441,656中闡述。
適合的其它摩擦改性劑系統(tǒng)的另一例子是一種基于下面的組合(i)至少一種二(羥烷基)脂肪族叔胺，其中羥烷基是相同的或不同的，每個含有約2-約4個碳原子，以及其中脂肪族基團(tuán)是含有約10-約25個碳原子的非環(huán)狀烴基，以及(ii)至少一種羥烷基脂肪族咪唑啉，其中羥烷基含有約2-約4個碳原子，以及其中所述的脂肪族基團(tuán)是含有約10-約25個碳原子的非環(huán)狀烴基。關(guān)于這種摩擦改性劑系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)，應(yīng)參考美國專利號5,344,579。
另一組適合的其他摩擦改性劑包括多元醇酯，例如甘油單油酸酯(GMO)、甘油單月桂酸脂(GML)等。
其它摩擦改性劑例如包括歐洲專利出版物877784B1、856042和988357；美國專利號5,750,476和5,942,472；以及PCT專利出版物WO 97/14772(1997年4月24日)等中所述的那些。
通常，在組合物實(shí)施方案中，該組合物，例如傳動流體或添加劑包，可以含有高達(dá)約5wt.％，作為其它的例子，可以含有約0.01-約3wt.％的一種或多種這些其它、額外的摩擦改性劑。
金屬洗滌劑添加劑包或在本發(fā)明的傳動流體中可以任選包括某些金屬洗滌劑。適合的金屬洗滌劑可以包括堿金屬或堿土金屬與一種或多種下列酸性物質(zhì)(或其混合物)的油溶性中性或高堿性鹽(1)磺酸，(2)羧酸，(3)水楊酸，(4)烷基酚，(5)硫化烷基酚，以及(6)特征在于至少一個直接碳-磷鍵的有機(jī)磷酸。這樣的有機(jī)磷酸可以包括通過烯烴聚合物(例如，分子量約1,000的聚異丁烯)用磷化劑如三氯化磷、七硫化磷(phosphorus heptasulfide)、五硫化二磷、三氯化磷和硫、白磷以及鹵化硫或硫代磷酰氯處理制備的那些。
適合的鹽可以包括鎂、鈣或鋅的中性或高堿性鹽。作為其它的例子，適合的鹽可以包括磺酸鎂、磺酸鈣、磺酸鋅、苯酚鎂、苯酚鈣和/或苯酚鋅。例如參見美國專利號6,482,778。這些鹽可以單獨(dú)使用或與另一種添加劑結(jié)合使用。例如，原則上，在傳動流體、添加劑包或濃縮液中，可以將適合的鈣鹽包括在與其它添加劑如有機(jī)磷酸鹽的組合中。
含油溶性中性金屬的洗滌劑是那些洗滌劑，相對于存在于洗滌劑中的酸性部分的數(shù)量，其含有化學(xué)計(jì)算當(dāng)量數(shù)的金屬。因此，當(dāng)與它們的高堿性對應(yīng)物相比時，通常該中性洗滌劑具有低堿度。在制備這些洗滌劑中使用的酸性物質(zhì)包括羧酸、水楊酸、烷基酚、磺酸、硫化烷基酚等。
與金屬洗滌劑有關(guān)的術(shù)語″高堿性的″被用來是指金屬鹽，其中該金屬以比有機(jī)基團(tuán)化學(xué)計(jì)算量更大的量存在。用于制備所述高堿性鹽的一般方法包括將酸與化學(xué)計(jì)算過量的金屬中和劑例如金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽或硫化物的礦物油溶液在約50℃的溫度下加熱，接著過濾所得產(chǎn)物。在中和步驟中使用″促進(jìn)劑″以幫助結(jié)合大量過剩的金屬同樣是已知的，用作促進(jìn)劑的化合物的例子包括酚類物質(zhì)如苯酚、萘酚、烷基酚、苯硫酚、硫化烷基酚以及甲醛與酚類物質(zhì)的縮合產(chǎn)物；醇如甲醇、2-丙醇、辛醇、乙二醇、硬脂醇和環(huán)己醇；以及胺如苯胺、苯二胺、吩噻嗪、苯基-β-萘胺和十二烷基胺。制備該堿式鹽的特別有效的方法包括酸與過量堿性堿土金屬中和劑以及至少一種醇促進(jìn)劑混合，接著在高溫如60℃-200℃下使所述的混合物變成碳酸鹽。
適合的含金屬洗滌劑的例子包括，但不局限于，這些物質(zhì)的中性和高堿性鹽例如中性磺酸鈉、高堿性磺酸鈉、羧酸鈉、水楊酸鈉、苯酚鈉、硫化苯酚鈉、磺酸鋰、羧酸鋰、水楊酸鋰、苯酚鋰、硫化苯酚鋰、磺酸鎂、羧酸鎂、水楊酸鎂、苯酚鎂、硫化苯酚鎂、磺酸鈣、羧酸鈣、水楊酸鈣、苯酚鈣、硫化苯酚鈣、磺酸鉀、羧酸鉀、水楊酸鉀、苯酚鉀、硫化苯酚鉀、磺酸鋅、羧酸鋅、水楊酸鋅、苯酚鋅和硫化苯酚鋅。其它例子包括具有約10-約2,000個碳原子的水解磷酸硫化烯烴或水解磷酸硫化醇的鋰、鈉、鉀、鈣和鎂鹽和/或具有約10-約2,000個碳原子的脂肪族取代的酚化合物。更進(jìn)一步的例子包括脂肪族羧酸和脂肪族取代的環(huán)脂族羧酸的鋰、鈉、鉀、鈣和鎂鹽以及油溶性有機(jī)酸的許多其它類似的堿金屬和堿土金屬鹽?？梢允褂脙煞N或多種不同的堿金屬和/或堿土金屬的中性或高堿性鹽的混合物。同樣，還可以使用兩種或多種不同的酸的混合物的中性和/或高堿性鹽。
眾所周知，高堿性金屬洗滌劑通常被認(rèn)為是含高堿性量的無機(jī)堿，通常以細(xì)分散體或膠態(tài)懸浮體的形式存在。因此，用于金屬洗滌劑的術(shù)語″油溶性的″是指包括金屬洗滌劑，其中在嚴(yán)格意義上說存在的無機(jī)堿未必是完全或真正油溶性的，因?yàn)檫@些洗滌劑當(dāng)混入基礎(chǔ)油中時表現(xiàn)得幾乎一樣，似乎它們完全溶于油中。共同地，上面所指的各種金屬洗滌劑有時被稱為中性、堿性或高堿性含堿金屬或堿土金屬的有機(jī)酸鹽。
油溶性中性和高堿性金屬洗滌劑和含堿土金屬洗滌劑的制備方法是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的，并且在專利文獻(xiàn)被廣泛報(bào)導(dǎo)。例如參見美國專利號2,001,108；2,081,075；2,095,538；2,144,078；2,163,622；2,270,183；2,292,205；2,335,017；2,399,877；2,416,281；2,451,345；2,451,346；2,485,861；2,501,731；2,501,732；2,585,520；2,671,758；2,616,904；2,616,905；2,616,906；2,616,911；2,616,924；2,616,925；2,617,049；2,695,910；3,178,368；3,367,867；3,496,105；3,629,109；3,865,737；3,907,691；4,100,085；4,129,589；4,137,184；4,184,740；4,212,752；4,617,135；4,647,387和4,880,550。
如果需要的話，在本發(fā)明中使用的金屬洗滌劑是含堿土金屬洗滌劑的油溶性的硼化中性和/或高堿性堿。硼化金屬洗滌劑的制備方法例如描述在美國專利號3,480,548；3,679,584；3,829,381；3,909,691；4,965,003和4,965,004中。
雖然任何有效量的金屬洗滌劑可以用來增強(qiáng)本發(fā)明的好處，但是在成品液中，這些有效量典型地在約0.01-約5.0wt.％的范圍內(nèi)，或者作為進(jìn)一步的例子，在成品液中，這些有效量在約0.05-約3.0wt.％的范圍內(nèi)。
有機(jī)磷添加劑當(dāng)配制成傳動流體、濃縮液或添加劑包時，本發(fā)明的組合物可以包括有機(jī)磷酸酯。作為一個例子，有機(jī)磷酸酯可以具有結(jié)構(gòu)R1-X2-(X1)(R2X3)-X-R5，其中R1和R2可以獨(dú)立地是取代或未取代的具有1-24個碳原子的烷基、芳基、烷芳基或環(huán)烷基，以及X、X1、X2和X3可以獨(dú)立地是硫或氧。除碳和氫外，R1和R2還可以含有取代基雜原子，例如氯、硫、氧或氮；R5可以源自于活性烯烴并且可以是-CH2-CHR-C(O)O-R6；-CH2-CR7HR8或R9-OC(O)CH2-CH--C(O)O-R10，其中R是H或與R1相同，R6、R7、R9和R10與R1相同，以及R8是苯基或烷基或鏈烯基取代的苯基部分，所述的部分具有6-30個碳原子。
密封膨脹劑在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的流體可以包括密封膨脹劑，例如在傳動流體組合物中使用的那些，選自油溶性二酯、油溶性砜及其混合物。通常，最適合的二酯包括C8-C13鏈烷醇(或其混合物)的己二酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯以及C4-C13鏈烷醇(或其混合物)的鄰苯二甲酸酯。還可以使用兩種或多種不同類型的二酯的混合物(例如，己二酸二烷基酯和壬二酸二烷基酯等)。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，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、十二烷基和十三烷基二酯。
通常可以獲得同等性能的其它酯是多元醇酯。適合的砜密封膨脹劑描述在美國專利號3,974,081和4,029,587中。典型地，在成品傳動流體中，這些產(chǎn)品的用量在約0.1wt.％-約10.0wt.％的范圍內(nèi)。作為進(jìn)一步的例子，它們的用量在約0.25wt.％-約1.0wt.％的范圍內(nèi)。
適合的密封膨脹劑是(i)己二酸、(ii)癸二酸或(iii)鄰苯二甲酸的油溶性二烷基酯。在成品液中，己二酸酯和癸二酸酯的用量應(yīng)在約1.0-約15.0wt.％的范圍內(nèi)。在鄰苯二甲酸酯的情況中，傳動流體中的含量應(yīng)在約1.5-約10.0wt.％的范圍內(nèi)。通常，己二酸酯、癸二酸酯或鄰苯二甲酸酯的分子量越高，上述范圍內(nèi)的處理率應(yīng)越高。
粘度指數(shù)添加劑本發(fā)明的流體組合物實(shí)施方案可以包括一種或多種粘度指數(shù)改進(jìn)劑。因?yàn)樗龅牧黧w組合物可以用作液壓傳動或齒輪潤滑劑組合物，適合的粘度指數(shù)添加劑包括任何常規(guī)粘度指數(shù)改進(jìn)劑。通常，粘度指數(shù)添加劑的示范性種類是聚異烯烴化合物和聚甲基丙烯酸酯化合物等。用作粘度指數(shù)改進(jìn)劑的適合的聚異烯烴化合物的例子包括重均分子量約700-約2,500的聚異丁烯。實(shí)施方案可以包括同樣或不同分子量的一種或多種粘度指數(shù)改進(jìn)劑的混合物。適合的粘度指數(shù)改進(jìn)劑可以包括苯乙烯-馬來酸酯、聚甲基丙烯酸烷基酯和烯烴共聚物粘度指數(shù)改進(jìn)劑。上述產(chǎn)品的混合物還可以作為分散劑和分散劑-抗氧化劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑。
添加劑包-稀釋劑如果由式I-VI任何一項(xiàng)表示的摩擦改性劑化合物或任何這些化合物的混合物以添加劑包(有時稱為濃縮液)的形式提供，那么所述的濃縮液包括適合的載體稀釋劑，所述的添加劑包中加入這種合適的載體稀釋劑以便于混合、溶解組分和運(yùn)輸。所述的稀釋油需與基礎(chǔ)油和包含添加劑包的其它組分相容。添加劑包可以包含由有效量的至少一種由式I-VI表示的摩擦改性劑組成的大量添加劑，少量稀釋油，以及任選其它所需的相容添加劑。在濃縮液中，稀釋劑的量例如在約5-約20％之間，不過它可以隨應(yīng)用而在很大范圍改變。一般而言，因?yàn)樗档土诉\(yùn)輸成本和處理率，因此較少的稀釋劑是優(yōu)選的。
在配制在此所述的組合物中所使用的添加劑可以單獨(dú)混入到基礎(chǔ)油中，或者以各種子組合物的形式混入到基礎(chǔ)油中。然而，它適合于使用添加劑濃縮液(即，添加劑加稀釋劑，如烴熔劑)將所有組分同時混合。當(dāng)以添加劑濃縮液的形式時，添加劑濃縮液的使用利用通過組分組合獲得的相互相容性。同樣，濃縮液的使用減少了混合次數(shù)并且減少了混合錯誤的可能性。
成品和基礎(chǔ)油本發(fā)明的成品傳動流體典型地(而不是總是必須)用大量基礎(chǔ)油和少量添加劑包進(jìn)行配制，所述的添加劑包包括有效添加量的至少一種由式I、II、III、IV、V和/或VI表示的化合物。
在一種實(shí)施方案中，配制傳動流體組合物，其含有大量的基礎(chǔ)油和有效但是少量的一種流體，該流體含有至少一種由式I-VI表示的流體改性劑。一種示范性的傳動流體可以含有約1.0wt.％-約25wt.％的含有本發(fā)明的流體組合物的添加劑組合物。
適合在配制本發(fā)明的傳動流體組合物中使用的基礎(chǔ)油可以選自任何合成油或天然油或其混合物。天然油包括動物油和植物油(例如，蓖麻油、豬油)以及礦物質(zhì)潤滑油例如流體石油以及石蠟、環(huán)烷或混合石蠟-環(huán)烷型的溶劑處理過的或酸處理過的礦物質(zhì)潤滑油。來源于煤或油頁巖的油還是適合的。例如，在100℃下，所述的基礎(chǔ)油典型地具有約2-約15cSt的粘度，作為進(jìn)一步的例子，所述的基礎(chǔ)油典型地具有約2-約10cSt的粘度。此外，來源于氣-液法的油也是適合的。
合成油包括烴油例如聚合的和互聚合的烯烴(例如，聚丁烯、聚丙烯、丙烯異丁烯共聚物等)；聚α-烯烴例如聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等及其混合物；烷基苯(例如，十二烷基苯、十四烷基苯、二-壬基苯、二-(2-乙基己基)苯等)；聚苯(例如，聯(lián)苯、聯(lián)三苯、烷基化的聚苯等)；烷基化的二苯醚和烷基化的二苯硫及其衍生物、類似物和同系物等。
環(huán)氧烷聚合物和互聚物及其衍生物其中末端羥基已經(jīng)通過酯化、醚化等改性構(gòu)成另一類可以使用的已知合成油。這些油例如是通過氧化乙烯或氧化丙烯的聚合反應(yīng)制備的油，這些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如，平均分子量約1000的甲基-聚異丙烯乙二醇醚，分子量約500-1000的聚乙二醇的二苯醚，分子量約1000-1500的聚丙二醇的乙醚等)或其單-和多羧酸酯；例如乙酸酯、混合C3-8脂肪酸酯或四甘醇的C13含氧酸二酯。
另一類可以使用的合成油包括二羧酸(例如，鄰苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸、鏈烯基琥珀酸、馬來酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富馬酸、己二酸、亞油酸二聚物、丙二酸、烷基丙二酸、鏈烯基丙二酸等)與各種醇(例如，丁醇、己醇、十二醇、2-乙基己醇、乙二醇、二甘醇單醚、丙二醇等)的酯。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、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯、癸二酸二二十烷基酯、亞油酸二聚物的2-乙基己基二酯、通過1摩爾癸二酸與2摩爾四甘醇以及2摩爾2-乙基己酸反應(yīng)制備的復(fù)酯等。
作為合成油有用的酯還包括由C5-C12單羧酸和多元醇以及多元醇醚例如新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制備的那些。
因此，可以用來制備在此所述的傳動流體組合物的基礎(chǔ)油可以選自在美國石油學(xué)會(API)基礎(chǔ)油互換指南中所述的組I-V中的任何基礎(chǔ)油。
這些基礎(chǔ)油組如下所示

1組I-III是礦物油基本油料。
如上所述，所述的基礎(chǔ)油可以是聚α-烯烴(PAO)。典型地，所述的聚α-烯烴來源于具有約4-約30，或約4-約20，或約6-約16個碳原子的單體。有用的PAOs的例子包括來源于辛烯、癸烯其混合物等的那些。例如，在100℃下，PAOs可以具有約2-約15，或約3-約12，或約4-約8cSt的粘度。PAOs的例子包括在100℃時4cSt的聚α-烯烴，在100℃時6cSt的聚α-烯烴，及其混合物。可以使用礦物油與上述聚α-烯烴的混合物。
所述的基礎(chǔ)油可以是來源于Fischer-Tropsch合成烴的油。Fischer-Tropsch合成烴由含H2和CO的合成氣使用Fischer-Tropsch催化劑制備。為了用作基礎(chǔ)油，這些烴典型地要求進(jìn)一步加工。例如，所述的烴可以使用美國專利號6,103,099或6,180,575中公開的方法進(jìn)行加氫異構(gòu)化；使用美國專利號4,943,672或6,096,940中公開的方法進(jìn)行加氫裂化和加氫異構(gòu)化；使用美國專利號5,882,505中公開的方法進(jìn)行脫蠟；或使用美國專利號6,013,171；6,080,301或6,165,949中公開的方法進(jìn)行加氫異構(gòu)化和脫蠟。
上文公開類型的天然的或合成的(以及兩種或多種任何這些的混合物)的未提煉的、提煉的和再提煉的油可以被用作基礎(chǔ)油。未提煉的油是在沒有進(jìn)一步提純處理的情況下直接從天然或合成來源中獲得的那些。例如，從干餾操作中直接獲得的頁巖油，從初級蒸餾中直接獲得的石油，或從酯化過程中直接獲得的并且沒有進(jìn)一步處理就使用的酯油是一種未提煉油。除精制油在一種或多種提純步驟中進(jìn)一步處理以改善一種或多種性質(zhì)外，精制油與未精制油相似。許多這樣的提純技術(shù)是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的，例如溶劑萃取、二次蒸餾、酸或堿萃取、過濾、滲濾等。再精制油通過類似于用于獲得已投入使用的精制油的那些方法獲得。這些再精制油也稱為回收油或再加工油并且常常通過除去廢棄添加劑、污染物和油分解產(chǎn)物的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步加工。
在選擇任何任選的添加劑過程中，重要的是保證所選擇的組分是可溶于或穩(wěn)定分散于添加劑包和成品自動傳動流體(″ATF″)組合物中，與組合物的其它組分相容，并且不明顯妨礙所述組合物的性能，例如極限壓力、抗磨性、摩擦性、抗震性、粘度和/或剪切穩(wěn)定性。
通常，在油中使用的所述輔助添加劑組分的用量以足以改善基礎(chǔ)液的性能特征和性質(zhì)就行。因此，所述的數(shù)量將根據(jù)這些因素例如所使用基液的粘度特性、成品液中所需的粘度特性、成品液所指定的使用條件以及成品液中所需的性能特征而改變。
然而，一般而言，基液中附加組分的下列通常濃度(重量百分比，除非另有說明)是說明性的。
將添加劑以它們各自數(shù)量加入到基礎(chǔ)油中，其數(shù)量足以提供它們的預(yù)期性能。代表性的有效量如下所示

可以理解，如果需要的話，所使用的各個組分可以分開混入基液中，或者以各種子組合物的形式混入基液中。通常，這些混合步驟的具體順序不是重要的。此外，這些組分可以以在稀釋劑中的單獨(dú)溶液的形式進(jìn)行混合。然而，優(yōu)選混合以濃縮液形式使用的添加劑組分，因?yàn)檫@樣簡化了混合操作，減少了混合錯誤的可能性，以及利用了通過整個濃縮液得到的相容性和溶解度特性。
因此，可以將添加劑濃縮液配制成含有所有添加劑組分，并且如果需要的話，一些基礎(chǔ)油組分依照比例得到與上述濃度一致的成品液混合物。在大多數(shù)情況下，所述的添加劑濃縮液含有一種或多種稀釋劑例如輕礦物油，以便于該濃縮液的操作和混合。因此，可以使用含高達(dá)約50wt.％的一種或多種稀釋劑或溶劑的濃縮液，條件是溶劑的量不會防礙成品傳動流體組合物的低溫和高溫以及閃點(diǎn)特性以及性能。關(guān)于這一點(diǎn)，可以這樣選擇和配比本發(fā)明所使用的添加劑組分，以便由這些組分配制的添加劑濃縮液或添加劑包具有約170℃或以上的閃點(diǎn)，其中閃點(diǎn)使用ASTM D-92試驗(yàn)方法測定。
本發(fā)明實(shí)施方案的傳動流體，當(dāng)在高壓如超過2GPa的壓力下進(jìn)行金屬與金屬接觸時，能夠提供增強(qiáng)的極限壓力性質(zhì)。這些流體適合于自動變速器和手動變速器例如有級自動變速器、無級變速器、自動手動變速器和雙離合器變速器。如果使用不具有足夠性質(zhì)包括極限壓力保護(hù)特性的流體，例如汽車變速器中的高金屬與金屬接觸壓力可能例如損害變速器零件。在此所述的傳動流體組合物具有改善的性能特征。此外，本發(fā)明的傳動流體還適合于在具有電子控制變矩器離合器、滑動變矩器、鎖定變矩器、起動離合器和/或一種或多種換檔離合器的變速器中使用。這些變速器包括4-、5-、6-和7-速變速器，以及無級變速器(鏈?zhǔn)?、帶式或圓盤式)。它們還可以在齒輪應(yīng)用中使用，例如工業(yè)齒輪應(yīng)用和汽車齒輪應(yīng)用。齒輪類型可以包括，但不局限于正齒輪、螺旋傘齒輪、螺旋齒輪、行星齒輪和雙曲線齒輪。它們可以在軸、變速箱等中使用。此外，它們還可以在金屬加工應(yīng)用中使用。
所謂的LFW-1試驗(yàn)包括在規(guī)定負(fù)荷和溫度下測定轉(zhuǎn)動鋼圈與具有使人感興趣的摩擦材料的固定塊間的摩擦力。試驗(yàn)循環(huán)包括在0至0.5米/秒的最高轉(zhuǎn)速之間的加速和減速方式。圖1中的X軸和Y軸分別表示速度和摩擦系數(shù)(μ)。曲線終點(diǎn)，接近于0速度，被認(rèn)為是摩擦力的靜態(tài)系數(shù)(μsta)，而中點(diǎn)(最高轉(zhuǎn)速)的摩擦力被認(rèn)為是動摩擦系數(shù)(μdyn)。令人吃驚地，與常規(guī)流體相比，在新對老狀況之間的動摩擦系數(shù)μd方面，本發(fā)明的流體表現(xiàn)出減少的改變(δ)。當(dāng)用作動力傳送液時，所述的具有較高μs/μd值的樣品表現(xiàn)出振動問題；例如，本發(fā)明的流體在安全的無振動范圍(~0.9)中具有新油μs/μd值，可以表現(xiàn)出低的δμs/μd，同時隨時間表現(xiàn)出改善(更高)的動態(tài)摩擦系數(shù)(在表1中FMs8，11，12，13，14)。新和老之間的δμs/μd越小，摩擦耐久性越好，并且如果μd增加，那么它在動態(tài)方式中隨時間可以轉(zhuǎn)化為更有效的動力傳動能力。
如圖1所示，當(dāng)LFW1測試在樣品(在170℃以及在10L/分鐘的空氣流量下加熱296小時)上進(jìn)行時，與常規(guī)配方A相比，本發(fā)明傳動流體B的動摩擦系數(shù)總體改變較少。使用本發(fā)明所述的組合物的摩擦好處在圖1中說明，圖1表示新鮮油和老油間LFW-1摩擦試驗(yàn)比較。油A含有油酸/FEPA衍生的二酰胺，而油B含有與750分子量PIBSA反應(yīng)的油酸/TETA衍生的咪唑啉。兩種摩擦改性劑(″FMs″)在一定含量中都給成品液提供950ppm的氮。
本發(fā)明的流體可以配制成供動力變速裝置中使用，包括傳動流體，例如變速器中的ATF。本發(fā)明的一方面是變速器。示范性的變速器包括在Transmission and Driveline Design″，SAE Paper NumberSP-108，Society of Automotive Engineers，Warrendale PA1995；″Design of PracticesPassenger Car AutomotiveTransmissions″，The Third Edition，SAE Publication#AE-18，Society of Automotive Engineers，Warrendale PA 1994；和″Automotive Transmission Advancements″，SAP Paper NumberSP-854，Society of Automotive Engineers，Warrendale PA 1991中描述的那些。
本發(fā)明的一方面包括含傳動流體的變速器，條件是該流體含有作為流體改性劑的至少一種由式I、II、III、IV、V或VI表示的化合物或這些式的任何化合物的混合物。例如，一種適合的混合物可以包括由式I表示的化合物和由至少一種式II、III、IV、V或VI表示的化合物。變速器實(shí)施方案包括帶式、鏈?zhǔn)交驁A盤式無級變速器，4-、5-、6-或7-檔自動變速器、手動變速器、雙離合器變速器。
本發(fā)明的另一方面是包含發(fā)動機(jī)和變速器的車輛，所述的變速器包括上述的傳動流體。車輛可以含有差速器，因此在另一種實(shí)施方案中，車輛含有包括含上述流體組合物的潤滑劑的差速器。車輛包括但不限于卡車、汽車、機(jī)械化農(nóng)業(yè)設(shè)備，例如拖拉機(jī)或收割機(jī)。
實(shí)施例適合于在本發(fā)明中使用的說明性組合物在下面的實(shí)施例中給出，其中除非另有說明，所有部分和百分比以重量百分比表示。
實(shí)施例1異硬脂酸與三亞乙基四胺(TETA)的反應(yīng)在裝有恒壓滴液漏斗、蒸餾冷凝器和機(jī)械攪拌器的2L三頸圓底燒瓶中進(jìn)行。向攪拌下的異硬脂酸(405.3g)中，在75℃滴加TETA(153.0g)。在低于100℃下緩慢持續(xù)加入，直到反應(yīng)不再放出熱量為止。在加入剩余的TETA后，小心地抽真空(28″Hg)并將溫度逐漸升至150℃?；旌衔镌谡婵罩袛嚢?9小時。反應(yīng)預(yù)計(jì)生成44.9g水。在干冰收集器中收集到總共48.2g的揮發(fā)物。
進(jìn)行下面分析，獲得該產(chǎn)品的下面結(jié)果TAN(D-664)3.1mgKOH/g；TBN(D-2869)262.8mg KOH/g；KV(100)20.22cSt；N10.97％(計(jì)算值11.41％).IR(cm-1)1660，1613，1459，1248，1004，726。
實(shí)施例2將實(shí)施例1的反應(yīng)產(chǎn)物(67.2g)、稀釋油(76.2g)和來自Dixie化學(xué)公司的C20-24烷基琥珀酸酐(87.5g)加入到裝有蒸餾冷凝器和機(jī)械攪拌器的500mL圓底燒瓶中?；旌衔镌?00℃在真空中(28″Hg)攪拌1小時。所得產(chǎn)品的分析結(jié)果TAN(D-664)31.1mg KOH/g；TBN(D-2869)37.6mg KOH/g；N3.18％(計(jì)算值3.38％).IR(cm-1)1771，1705，1649。
實(shí)施例3實(shí)施例1的反應(yīng)產(chǎn)物(55.33g)、稀釋油(55.91g)和具有3.34meq/g活度的200mol.wt.PIBSA(56.29g)在實(shí)施例2所述的條件下進(jìn)行反應(yīng)。所得產(chǎn)品的分析結(jié)果TAN(D-664)28.8mg KOH/g；TBN(D-2869)43.5mg KOH/g；N3.61％(計(jì)算值3.68％).IR(cm-1)1778，1705，1642。
實(shí)施例4表1表示新油和老油的LFW-1結(jié)果。上述組合物的一種實(shí)施方案被用來在LFW-1摩擦試驗(yàn)中評價(jià)如表1中所示的下列摩擦改性劑。數(shù)據(jù)在圖1中繪制。
表1表明，與常規(guī)配方相比，本發(fā)明的含油流體配方的許多例子提供良好的新油摩擦特性(μs/μd＜約1.0)，氧化后改變更小。
表I 在表1中，OA是油酸；ISO是異硬脂酸；TETA是三亞乙基四胺；5以及C20-24-ASA是烷基琥珀酸酐，其中烷基是C20-C24α-烯烴混合物的異構(gòu)化形式。PIBSA是指聚異丁烯琥珀酸酐以及名稱200MW、350MW和750MW是指分子量(amu)。
參考1和參考2使用Ethomeen T-12，其是市場上可實(shí)到的來自Akzo Nobel等氮含量的乙氧基化牛脂烷基胺。
表1中報(bào)道的摩擦改性劑(FM′s)通過兩階段法制備。在第一階段中，脂肪酸與多胺反應(yīng)，在第二階段中，第一階段產(chǎn)物用烷基琥珀酸酐進(jìn)行后處理。更具體地說，第一階段產(chǎn)物(OL/TETA或ISA/TETA)用烷基琥珀酸酐后處理。反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量在表1中給出。各種烷基琥珀酸酐也在表1中列出。實(shí)施例1描述第一階段的適合的反應(yīng)條件。FM9通過使用實(shí)施例1第一階段和實(shí)施例2第二階段所述的條件和方法進(jìn)行制備。FM12通過使用實(shí)施例1第一階段和實(shí)施例3第二階段所述的條件和方法進(jìn)行制備。表1中的其它FM′s使用實(shí)施例1和2中的相同方法進(jìn)行制備。
經(jīng)過參考1的FM1給成品液提供970ppm的氮。在170℃，以10L/h的速度鼓入空氣，測得這些油的抗氧化穩(wěn)定性的持續(xù)時間為198小時。
含經(jīng)過參考2的FM11油的抗氧化穩(wěn)定性的持續(xù)時間是不同的，因?yàn)樵摐y試僅進(jìn)行120小時，這些摩擦改性劑貢獻(xiàn)的氮是375ppm。
例如，摩擦改性劑組合物(例如FM-1至FM-16)的值通?？梢愿哌_(dá)約1.0，作為進(jìn)一步的例子，可以小于約0.9，但是仍避免了振動問題并表現(xiàn)出足夠的抗氧化耐久性。
動摩擦系數(shù)，已知與扭力傳遞裝置的效力有關(guān)，因此與燃料效率有關(guān)。這種參數(shù)(μd)的高數(shù)值是適合的。在耐摩壽命方面，這些參數(shù)改變引起的油老化應(yīng)該是最小的。高的δ值表明，油由于熱和氧化應(yīng)激結(jié)果損失它的最初摩擦特性。
在本說明書的許多地方，涉及到許多美國專利、歐洲專利申請(公開)、PCT國際專利出版物和參考文獻(xiàn)等。所有這些引用的文獻(xiàn)整個清楚地結(jié)合到本說明書中，就好象它們在此完全公開一樣。
在整個說明書和權(quán)利要求中，″a″和/或″an″可以是指一個或多個。除非另有說明，在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中使用的表達(dá)組分?jǐn)?shù)量、性質(zhì)如分子量、百分比、比值、反應(yīng)條件等等的所有數(shù)字在所有情況中都被理解為被術(shù)語″約″修飾。因此，除非另有說明，在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中闡述的數(shù)字參數(shù)是近似值，它們可以隨通過本發(fā)明希望獲得的所需性質(zhì)而改變。至少并且不企圖將申請限制到和權(quán)利要求范圍等同的含義，每一數(shù)字參數(shù)至少是根據(jù)被報(bào)告的大量數(shù)字和通過使用完整技術(shù)形成的，盡管本發(fā)明中的寬范圍出現(xiàn)的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似的，在具體實(shí)施例中出現(xiàn)的數(shù)值是盡可能準(zhǔn)確的，但是任何數(shù)值本身都會包括由于在個別試驗(yàn)測定中出現(xiàn)的不可避免的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
雖然在上文中本發(fā)明已經(jīng)大體上證明了作為變速器的動力傳動流體，但是還打算將所述流體實(shí)施方案的好處類似地應(yīng)用于在本發(fā)明范圍內(nèi)的其他動力傳動流體，包括齒輪油、液壓液、重型液壓液、工業(yè)油、動力轉(zhuǎn)向液、泵油、拖拉機(jī)液和通用拖拉機(jī)液以及與本發(fā)明流體結(jié)合的裝置實(shí)施方案包括齒輪、液壓機(jī)構(gòu)、動力轉(zhuǎn)向裝置、泵等。
在考慮在此公開的說明書、附圖和本發(fā)明的做法后，本發(fā)明的其它實(shí)施方案對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說是顯而易見的。所述的具體說明和實(shí)施例被認(rèn)為僅僅是示范性的，本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神通過下面的權(quán)利要求表示。
權(quán)利要求
1.流體組合物，包含(1)較大量的基礎(chǔ)油，和(2)較小量的添加劑，其包含(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備含由式I和/或II表示的一種或多種化合物的混合物的條件下獲得；(ii)一種反應(yīng)產(chǎn)物，通過(a)脂肪族羧酸和聚胺在足以制備含由式I和/或II表示的一種或多種化合物的1，2-二取代咪唑啉的混合物的條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后(b)在制備含有由式III、IV、V和/或VI表示的一種或多種化合物的其它混合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)一種混合物，其含有至少一種由式I和/或II表示的化合物以及至少一種由式III-VI表示的化合物，其中所述的結(jié)構(gòu)式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈或支鏈烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，R表示以線性、分枝或環(huán)狀形式的具有高達(dá)30個碳原子的烷基或鏈烯基，以及n是0-5的數(shù)值。
2.含權(quán)利要求1的流體組合物的變速器。
3.包含發(fā)動機(jī)和變速器的車輛，所述的變速器包括權(quán)利要求1的流體。
4.包含差速器的車輛，所述的差速器包括潤滑劑，該潤滑劑含有權(quán)利要求1的流體組合物。
5.一種制備摩擦改性劑化合物的方法，包括(a)摩爾過量的至少一種羧酸R1COOH與式H2N-(CH2CH2NH)x-CH2表示的線性聚胺在約120℃-約180℃的溫度下反應(yīng)約5-約20小時，其中x表示1-10的整數(shù)，所述化合物由式I和II表示 和 其中R1表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基或其雜原子衍生物；以及n是0-5的數(shù)值。
6.一種在潤滑的動力傳動裝置中改善摩擦特性耐久性的方法，包括1)將流體加入到動力傳動裝置中，所述流體包含(a)基礎(chǔ)油，和(b)摩擦改性劑，包含(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，(ii)反應(yīng)產(chǎn)物，其通過(a)脂肪族羧酸與聚胺反應(yīng)，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，然后(b)在提供至少一種或多種式III、IV、V和/或VI表示的化合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)一種混合物，其含有至少一種式I或II表示的化合物以及至少一種從由式III、IV、V和/或VI表示的化合物中的化合物 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值；以及2)將該流體在動力傳動裝置中運(yùn)行，其中相對于沒有所述流體的傳動性能，所述流體作為動力傳動流體在抗氧化穩(wěn)定性持續(xù)時間上得以改善。
7.添加劑組合物，包含(1)(i)脂肪族羧酸和聚胺的反應(yīng)產(chǎn)物，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，(ii)反應(yīng)產(chǎn)物，其通過(a)脂肪族羧酸與聚胺反應(yīng)，所述的反應(yīng)產(chǎn)物在足以制備1，2-二取代咪唑啉混合物的條件下獲得，所述混合物含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物，然后(b)在提供至少一種或多種式III、IV、V和/或VI表示的化合物的條件下進(jìn)行處理；或(iii)混合物，其含有至少一種式I和/或II表示的化合物以及至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值。
8.一種改善動力傳動流體操控特性的方法，包括向其中加入權(quán)利要求7的添加劑。
9.流體組合物，包含(1)較大量的基礎(chǔ)油，和(2)較小量的添加劑，包含(i)含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物的混合物；或(ii)含有至少一種由式I和/或II表示的化合物和至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物的混合物，其中所述的通式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物，例如具有雜原子的烷基；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈或支鏈烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，R表示以線性、分枝或環(huán)狀形式的具有高達(dá)30個碳原子的烷基或鏈烯基，以及n是0-5的數(shù)值。
10.添加劑組合物，包含(1)含有一種或多種由式I和/或II表示的化合物的混合物；或(2)含有至少一種由式I和/或II表示的化合物和至少一種從由式III-VI表示的化合物中的化合物的混合物，其中所述的通式是 和 其中R1和R2彼此相互獨(dú)立，并且表示C3-C30直鏈或支鏈烷基、鏈烯基或芳基、或其雜原子衍生物；R3和R4彼此相互獨(dú)立，并且選自H、-OH、-OR、-COOH、-SH、-SR、直鏈烷基、β分枝烷基、鏈烯基以及衍生于丙烯、異丁烯和具有末端、內(nèi)部和亞乙烯基雙鍵的高級烯烴的低聚或聚合形式的烴基，其中R是高達(dá)30個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，以及n是0-5的數(shù)值。
11.由脂肪族羧酸和聚胺組合生成的材料。
全文摘要
一種具有改善的摩擦耐久性和在紙張、鋼鐵和高級摩擦材料例如碳纖維上具有改善的μ/v特性的成品動力傳動流體，并且本發(fā)明提供一種潤滑劑組合物，其對皮膚致敏及有關(guān)的健康、安全性和環(huán)境問題帶來最小的影響，其可以含有潤滑基礎(chǔ)油、通過聚胺與脂肪族單酸例如油酸或異硬脂酸在生成含組分的1，2－二取代咪唑啉的混合物的條件下反應(yīng)制得的摩擦改性劑，其中用單酸或二酸或酸酐進(jìn)一步?；瘹堄嗷钚缘?，以獲得具有改善摩擦和操控特性的摩擦改性劑組合物。
文檔編號C10N30/06GK1760347SQ200510107700
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者N·奧茲巴利克 申請人:雅富頓公司