本發(fā)明涉及適合用作潤(rùn)滑劑的一類新材料。這些材料是三嵌段聚亞烷基二醇，并且當(dāng)與烴油共混時(shí)，傾向于在一個(gè)溫度下表現(xiàn)出兩相并且在不同溫度下表現(xiàn)出單相。

背景技術(shù)：

1、用于工業(yè)用途的潤(rùn)滑劑通常是由基礎(chǔ)油料制成的單相、恒定組成材料，可以向該基礎(chǔ)油料中摻入各種性能增強(qiáng)添加劑。通常，選擇潤(rùn)滑劑以優(yōu)化經(jīng)潤(rùn)滑的系統(tǒng)在預(yù)期使用條件下的性能、功能和保護(hù)，諸如齒輪、凸輪從動(dòng)件對(duì)、滾柱軸承、流體動(dòng)力軸承或泵。

2、為了優(yōu)化系統(tǒng)性能，通過(guò)選擇當(dāng)組合時(shí)將滿足系統(tǒng)需要的一種或多種基礎(chǔ)油料和添加劑來(lái)配制潤(rùn)滑劑。當(dāng)配制潤(rùn)滑劑時(shí)，粘度特性是重要的考慮因素，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)恼扯绕胶饬四芰繐p失(由于粘性阻力)與磨損(由于油膜厚度減小和粘度降低)。當(dāng)這些表面之間的油膜變得太薄時(shí)，抗磨損和抗劃傷添加劑可以幫助保護(hù)表面?；A(chǔ)油料，取決于它們的組成，可以具有各種有益的特性，諸如抗氧化性、良好的粘度指數(shù)和低牽引力。

3、雖然可以優(yōu)化單相潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑選擇，但是當(dāng)條件改變時(shí)或者當(dāng)使用相同的潤(rùn)滑劑來(lái)潤(rùn)滑若干部件(每個(gè)部件具有其自己獨(dú)特的潤(rùn)滑劑需要)時(shí)，在主導(dǎo)操作條件(諸如速度、負(fù)荷和溫度)下的最佳性能可能被損害。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，通常使用一種潤(rùn)滑劑來(lái)潤(rùn)滑各種各樣的機(jī)器。

4、單相潤(rùn)滑劑的使用需要在由于磨損、疲勞或劃傷引起的過(guò)早的機(jī)器故障之間進(jìn)行折衷，因?yàn)闈?rùn)滑劑在一組操作條件下具有不足的粘度，具有過(guò)度的能量損失或過(guò)熱，因?yàn)闈?rùn)滑劑粘度對(duì)于第二組操作條件來(lái)說(shuō)太高。由于機(jī)器或工廠操作者更喜歡使停機(jī)時(shí)間最小化，因此折衷方案通常偏向于高粘度潤(rùn)滑劑，這減少了設(shè)備故障，但在溫度較低時(shí)導(dǎo)致啟動(dòng)期間過(guò)量的能量損失。在溫度隨潤(rùn)滑劑的預(yù)期用途廣泛變化的情況下，粘度通常被優(yōu)化以在其最高操作溫度下使用，但是由于粘度和溫度之間的關(guān)系，許多能量被浪費(fèi)，因?yàn)闈?rùn)滑劑粘度在通常較低的操作溫度下太高。

5、對(duì)開(kāi)發(fā)提供能改善燃料經(jīng)濟(jì)性的節(jié)能益處的潤(rùn)滑劑存在顯著的創(chuàng)新。這意味著當(dāng)選擇更節(jié)能的潤(rùn)滑劑時(shí)，在操作設(shè)備中消耗更少的能量。提高效率的一種方式是通過(guò)開(kāi)發(fā)降低移動(dòng)部件之間的摩擦的潤(rùn)滑劑來(lái)降低設(shè)備中的摩擦損失。這可以通過(guò)例如使用摩擦改性劑和/或選擇具有固有低摩擦值的基礎(chǔ)油來(lái)實(shí)現(xiàn)。第二種方式是簡(jiǎn)單地降低潤(rùn)滑劑的粘度。較低粘度的潤(rùn)滑劑在潤(rùn)滑劑內(nèi)摩擦中消耗較少能量。然而，當(dāng)潤(rùn)滑劑的粘度變得太低時(shí)，可能發(fā)生過(guò)度磨損，這可能由于潤(rùn)滑劑膜厚度的量不足而最終導(dǎo)致設(shè)備損壞。

6、在法國(guó)專利2,205,931號(hào)和us?5,602,085中公開(kāi)了用于改善汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)的兩相潤(rùn)滑劑。在這些參考文獻(xiàn)中，公開(kāi)了一種方法，其中將較稠密的較低粘度相和較不稠密的較高粘度相組合，使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于其操作溫度時(shí)，存在具有常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑特性特征的均質(zhì)相。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)，相分離，使得在低溫條件下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，僅低粘度的更稠密流體被吸入油泵中。這由于減小的粘性阻力而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)速度，并且提供了更容易的啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)升溫時(shí)，潤(rùn)滑劑相混合，并且混合的潤(rùn)滑劑以常規(guī)方式作用，表明粘度隨溫度的大變化。

7、潤(rùn)滑劑應(yīng)該由高粘度基礎(chǔ)油和低粘度基礎(chǔ)油組成，并且高粘度基礎(chǔ)油應(yīng)該具有比低粘度基礎(chǔ)油高的密度。在低溫和靜態(tài)條件下(例如當(dāng)設(shè)備不操作時(shí))，高粘度基礎(chǔ)油分離并形成下層。低粘度基礎(chǔ)油(其具有較低的密度)形成上層。

8、眾所周知，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)常規(guī)的單相潤(rùn)滑劑圍繞設(shè)備泵送時(shí)(單相潤(rùn)滑劑在寬的操作溫度范圍內(nèi)保持單相)，存在顯著的能量消耗。由于粘性阻力導(dǎo)致的能量損失可能是顯著的，因?yàn)闈?rùn)滑劑是冷的并且更粘(比在高溫下)。

9、在諸如齒輪或傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備中，在設(shè)備啟動(dòng)期間，齒輪將開(kāi)始在潤(rùn)滑劑中旋轉(zhuǎn)。但是在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)溫度是冷的(例如，20℃)時(shí)，如果潤(rùn)滑劑作為兩相潤(rùn)滑劑存在，則齒輪將最初在低粘度基礎(chǔ)油(上層相)中旋轉(zhuǎn)。因此，旋渦能量損失比如果潤(rùn)滑油是均質(zhì)的(單相)并且作為較高粘度流體存在的情況低得多。該概念可以通過(guò)潤(rùn)滑劑設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑設(shè)備的方法來(lái)改善能量效率。當(dāng)潤(rùn)滑劑溫度由于摩擦引起的加熱而升高時(shí)，當(dāng)較高粘度基礎(chǔ)油和較低粘度基礎(chǔ)油混合并且變得彼此混溶時(shí)，潤(rùn)滑劑形成單相。

10、此外，眾所周知，在低溫溫度和較高溫度下均為均質(zhì)(單相)的常規(guī)潤(rùn)滑劑隨著潤(rùn)滑劑溫度升高而表現(xiàn)出粘度降低，因此潤(rùn)滑劑膜厚度變薄，從而增加摩擦表面之間磨損的可能性。但是在兩相體系中，在較高溫度下，高粘度基礎(chǔ)油與低粘度基礎(chǔ)油混合，產(chǎn)生更粘稠的潤(rùn)滑劑，提供更厚的膜，因此有助于防止磨損的發(fā)生。

11、因此，需要新穎的潤(rùn)滑劑溶液或使用新穎潤(rùn)滑劑溶液的方法，其可提供優(yōu)于常規(guī)潤(rùn)滑劑的改善的能量效率，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)最小化磨損的主要目標(biāo)。

12、不斷地尋找能夠?qū)崿F(xiàn)能量效率以及長(zhǎng)期耐磨性的平衡的新材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及在較低溫度(例如，低于約35℃)下表現(xiàn)出兩相但在較高溫度(例如，高于約90℃)下僅表現(xiàn)出單相的物質(zhì)組合物。該組合物包含為烴油的低粘度基礎(chǔ)油和為衍生自1,2-環(huán)氧丙烷和1,2-環(huán)氧丁烷的共聚物的三嵌段聚亞烷基二醇的高粘度基礎(chǔ)油，其中po/bo比率為25/75至90/10重量百分比，并且具有po-bo-po的聚合序列。

技術(shù)特征：

1.一種包含低粘度基礎(chǔ)油和高粘度基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油是屬于美國(guó)石油協(xié)會(huì)分類i至iv的烴油，并且所述高粘度基礎(chǔ)油是衍生自作為a單元的1,2-環(huán)氧丙烷和作為b單元的1,2-環(huán)氧丁烷的aba三嵌段聚亞烷基二醇，并且其中衍生自環(huán)氧丙烷的單元與衍生自環(huán)氧丁烷的單元的重量比在1/3至10/1的范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中衍生自環(huán)氧丙烷的單元與衍生自環(huán)氧丁烷的單元的重量比在1/3至3/1的范圍內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中衍生自環(huán)氧丙烷的單元與衍生自環(huán)氧丁烷的單元的重量比在1/2至2/1的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油是apiiv類油。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述aba三嵌段聚亞烷基二醇具有在2000道爾頓至8000道爾頓范圍內(nèi)的分子量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油占所述體系的40重量％至95重量％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度在8mm2/s至小于100mm2/s的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度在15mm2/s至50mm2/s的范圍內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述高粘度基礎(chǔ)油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度在100mm2/s至20,000mm2/s的范圍內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述高粘度基礎(chǔ)油在40℃下的運(yùn)動(dòng)粘度在400mm2/s至1,000mm2/s的范圍內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述低粘度基礎(chǔ)油在15℃下的密度在0.80g/cm3至0.90g/cm3的范圍內(nèi)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑劑體系，其中所述高粘度基礎(chǔ)油在15℃下的密度在0.95g/cm3至1.10g/cm3的范圍內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
公開(kāi)了在較低溫度(例如，低于約50℃)下表現(xiàn)出兩相但在較高溫度(例如，高于約90℃)下僅表現(xiàn)出單相的物質(zhì)組合物。該組合物包含為烴油的低粘度基礎(chǔ)油和為衍生自1,2?環(huán)氧丙烷和1,2?環(huán)氧丁烷的共聚物的三嵌段聚亞烷基二醇的高粘度基礎(chǔ)油，其中PO/BO比率為25/75至90/10重量百分比，并且具有PO?BO?PO的聚合序列。

技術(shù)研發(fā)人員：韓耀坤,M·格里夫斯,P·薩巴蒂諾,I·霍法爾特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9