專(zhuān)利名稱(chēng)：潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法。
背景技術(shù)：
用于材料合成的組合方法的使用是相對(duì)新穎的研究領(lǐng)域，目的在于使用快速的合成和篩選方法來(lái)建立聚合物、無(wú)機(jī)或固態(tài)材料的庫(kù)。例如，反應(yīng)器技術(shù)的進(jìn)展已經(jīng)使化學(xué)家和工程師能夠在追求新藥的發(fā)現(xiàn)中快速生產(chǎn)出大的離散有機(jī)分子庫(kù)，這形成了一種正在增長(zhǎng)的稱(chēng)為組合化學(xué)的研究分支。組合化學(xué)總體上是指用于產(chǎn)生不同材料或化合物的集合的方法和材料-統(tǒng)稱(chēng)為庫(kù)-以及是指就所希望的性能來(lái)評(píng)價(jià)或篩選庫(kù)的技術(shù)和儀器。
目前，潤(rùn)滑劑工業(yè)的研究包括形成候選的潤(rùn)滑油組合物，然后對(duì)所形成的組合物進(jìn)行大規(guī)模分析。如果一個(gè)或多個(gè)測(cè)試的結(jié)果不令人滿(mǎn)意，對(duì)一系列的各個(gè)候選組合物重復(fù)整個(gè)測(cè)試工序，直到所要測(cè)試的候選物之一滿(mǎn)足所要求的標(biāo)準(zhǔn)。通常，用于測(cè)試各候選組合物的方法需要手工操作。這進(jìn)而顯著減少了能夠作為主導(dǎo)的潤(rùn)滑油組合物測(cè)試和鑒定的組合物的數(shù)量。
確保潤(rùn)滑油組合物的適當(dāng)功能對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)，例如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的成功運(yùn)行和保養(yǎng)是關(guān)鍵的。基于目前的測(cè)試技術(shù)，如上所述，每一種潤(rùn)滑油組合物候選物的分析是耗時(shí)的且成本高。因此，希望減低與已知測(cè)試工序有關(guān)的成本和增加其效率。
另外，規(guī)格的改變和不斷改變的客戶(hù)需求(包括新的法定要求)也促使人們?cè)谄渌鼭?rùn)滑劑應(yīng)用例如傳動(dòng)液，液壓用液體，齒輪油，船用汽缸油，壓縮機(jī)油，冷凍潤(rùn)滑劑等的重新配制中付出努力。
然而，如上所述，潤(rùn)滑劑工業(yè)的目前研究不允許以迅速的方式進(jìn)行重新配制。照此，在本領(lǐng)域中對(duì)于更有效的、經(jīng)濟(jì)的和系統(tǒng)的制備潤(rùn)滑油組合物和用與組合物的實(shí)際有用性能相關(guān)的信息篩選此類(lèi)組合物的方法存在著需求。
但是，完整數(shù)據(jù)和有效的檢索工具的可獲得性在對(duì)不斷改變的新操作條件以及政府和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)格做出響應(yīng)、反應(yīng)和甚至預(yù)測(cè)中是非常關(guān)鍵的。因此，如果有關(guān)各種診斷測(cè)試?yán)缒p測(cè)試的數(shù)據(jù)是完整的并且可有效檢索，以設(shè)計(jì)和選擇最佳潤(rùn)滑油組合物用于諸如柴油機(jī)或內(nèi)燃機(jī)之類(lèi)的應(yīng)用，那么其價(jià)值將是無(wú)法估量的。
因此，希望使用少量樣品快速測(cè)試、分類(lèi)和篩選許多候選潤(rùn)滑油組合物樣品以自動(dòng)測(cè)定和分類(lèi)抗磨潤(rùn)滑性能。這樣，可以實(shí)現(xiàn)大量不同組合物的高通過(guò)量篩選以挑選和鑒別滿(mǎn)足特定抗磨需求的主導(dǎo)潤(rùn)滑油組合物。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了在程序控制下的潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的耐磨損穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了在程序控制下的潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐極壓磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的極壓磨損數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，提供了在程序控制下的潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的流體動(dòng)力學(xué)磨損數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案，提供了在程序控制下的潤(rùn)滑油組合物的高通過(guò)量篩選方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐腐蝕磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的腐蝕磨損數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果。


結(jié)合以下附圖閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明可以更加容易地了解以上和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)例；圖2是用于測(cè)定和存儲(chǔ)根據(jù)圖1的系統(tǒng)提供的許多潤(rùn)滑油組合物的耐磨性能的本發(fā)明的方法的流程圖；圖3是能夠?qū)嵤﹫D2的方法的本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)例的示意圖；圖4是作為能夠根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)進(jìn)行許多耐磨測(cè)試的機(jī)器的實(shí)例示出的測(cè)試銷(xiāo)和V形槽塊(test pin and Vee Block)的分解圖；和圖5是作為能夠根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)進(jìn)行許多耐磨測(cè)試的機(jī)器的另一實(shí)例示出的四球粘連測(cè)試500的立體圖。
圖6是用于測(cè)定和存儲(chǔ)許多潤(rùn)滑油組合物的耐磨性能的圖2的本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施方案的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于測(cè)定許多不同潤(rùn)滑油組合物的潤(rùn)滑劑性能的高通過(guò)量篩選方法，該方法包括讓許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品分別處于許多測(cè)試容器的每一個(gè)中，以測(cè)定耐磨損穩(wěn)定性能。這里所使用的表述“高通過(guò)量”應(yīng)該被理解為是指快速制備和分析相對(duì)大量的不同的潤(rùn)滑油組合物。在本發(fā)明的篩選方法的第一步中，在各個(gè)測(cè)試儲(chǔ)器內(nèi)引入不同量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和至少一種潤(rùn)滑油添加劑，使得各儲(chǔ)器含有具有不同組成的不同的潤(rùn)滑油組合物，取決于在各容器中與潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油合并的添加劑的百分率量和/或類(lèi)型。關(guān)于各樣品的組成的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)的庫(kù)中存儲(chǔ)。該工序有利地在程序控制下完成，并且通過(guò)例如微處理器或其它計(jì)算機(jī)控制裝置來(lái)自動(dòng)控制。這里所使用的表述“程序控制”應(yīng)該被理解為指這里在提供許多潤(rùn)滑油組合物中所使用的設(shè)備是自動(dòng)化的，并通過(guò)微處理器或其它計(jì)算機(jī)控制裝置來(lái)控制。
用于本發(fā)明的高通過(guò)量篩選方法的潤(rùn)滑油組合物包括作為第一組分的較大量的潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油，例如高于50wt％，優(yōu)選高于大約70wt％，更優(yōu)選大約80到大約99.5wt％和最優(yōu)選大約85到大約98wt％的量，以組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。這里所使用的表述“基礎(chǔ)油”應(yīng)該理解為指作為潤(rùn)滑劑組分的基本原料或基本原料的共混物，該潤(rùn)滑劑組分按相同的規(guī)格(與原料來(lái)源或制造商的地點(diǎn)無(wú)關(guān))由一個(gè)制造商生產(chǎn)；滿(mǎn)足同一制造商的規(guī)格；以及由唯一的配方、產(chǎn)品識(shí)別號(hào)或這二者來(lái)鑒別。這里所使用的基礎(chǔ)油可以是用于配制潤(rùn)滑油組合物的任何目前已知的或以后發(fā)現(xiàn)的潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油，該潤(rùn)滑油組合物用于諸如發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，船用汽缸油，功能液體如液壓油，齒輪油，傳動(dòng)液等之類(lèi)的任何和所有應(yīng)用。另外，這里使用的基礎(chǔ)油可以任選含有粘度指數(shù)改進(jìn)劑，例如聚合甲基丙烯酸烷基酯；烯烴共聚物，例如乙烯-丙烯共聚物或苯乙烯-丁二烯共聚物；以及其它等等，和它們的混合物。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易理解的那樣，基礎(chǔ)油的粘度取決于應(yīng)用。因此，這里使用的基礎(chǔ)油在100℃下的粘度通常是大約2到大約2000厘沲(cSt)。一般，用作發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油在100℃下具有大約2cSt到大約30cSt，優(yōu)選大約3cSt到大約16cSt，以及最優(yōu)選大約4cSt到大約12cSt的運(yùn)動(dòng)粘度范圍，并且根據(jù)所需終用途和在成品油中的添加劑來(lái)選擇或共混，以獲得所需等級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，例如具有0W、0W-20、0W-30、0W-40、0W-50、0W-60、5W、5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、5W-60、10W、10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W、15W-20、15W-30或15W-40的SAE粘度等級(jí)的潤(rùn)滑油組合物。用作齒輪油的油可以具有在100℃下大約2cSt到大約2000cSt的粘度。
基本原料可以使用各種不同方法來(lái)生產(chǎn)，這些方法包括、但不限于蒸餾、溶劑精制、氫加工、低聚、酯化和再精制。再精制原料應(yīng)該基本上不含通過(guò)生產(chǎn)、污染和先前的使用所引入的材料。本發(fā)明的潤(rùn)滑油組合物的基礎(chǔ)油可以是任何天然或合成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。適合的烴合成油包括、但不限于由乙烯的聚合或由1-烯烴的聚合(提供諸如聚α-烯烴或PAO油的聚合物)或由使用一氧化碳和氫氣體的烴合成工序例如在費(fèi)-托方法中制備的油。例如，適合的基礎(chǔ)油是包括即使有也很少的重質(zhì)餾分；例如，即使有也很少的在100℃下粘度等于或高于20cSt的潤(rùn)滑油餾分的基礎(chǔ)油。
基礎(chǔ)油可以來(lái)源于天然潤(rùn)滑油，合成潤(rùn)滑油，或它們的混合物。適合的基礎(chǔ)油包括通過(guò)合成蠟和軟蠟(slack wax)的異構(gòu)化獲得的基本原料，以及通過(guò)原油的芳族和極性組分的加氫裂化(而非溶劑萃取)所生產(chǎn)的加氫裂化基本原料。適合的基礎(chǔ)油包括如在API Publication1509，第14版，Addendum I，1998年12月中所定義的所有API類(lèi)別I、II、III、IV和V中的那些。IV組基礎(chǔ)油是聚α-烯烴(PAO)。V組基礎(chǔ)油包括不在I、II、III或IV組中包含的所有其它基礎(chǔ)油。雖然II、III和IV組基礎(chǔ)油優(yōu)選用于本發(fā)明，但這些優(yōu)選的基礎(chǔ)油可以通過(guò)將I、II、III、IV和V組基本原料或基礎(chǔ)油的一種或多種合并來(lái)制備。
有用的天然油包括無(wú)機(jī)潤(rùn)滑油，例如石油英(petroleum oils)，溶劑處理或酸處理的鏈烷烴、環(huán)烷烴或混合鏈烷烴-環(huán)烷烴類(lèi)的礦物潤(rùn)滑油，來(lái)源于煤或頁(yè)巖的油，動(dòng)物油，植物油(例如菜籽油，蓖麻油和豬油)等。
有用的合成潤(rùn)滑油包括、但不限于烴油和鹵代烴油，例如聚合和共聚烯烴，例如聚丁烯，聚丙烯，丙烯-異丁烯共聚物，氯化聚丁烯，聚(1-己烯)，聚(1-辛烯)，聚(1-癸烯)等和它們的混合物；烷基苯類(lèi)，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，三聯(lián)苯，烷基化聚苯等；烷基化二苯基醚和烷基化二苯基硫以及它們的衍生物、類(lèi)似物和同系物等。
其它有用的合成潤(rùn)滑油包括、但不限于通過(guò)將小于5個(gè)碳原子的烯烴例如乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯和它們的混合物聚合所制備的油。制備此類(lèi)聚合物油的方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。
其它有用的合成烴油包括具有適當(dāng)粘度的α-烯烴的液體聚合物。尤其有用的合成烴油是C6-C12α-烯烴的氫化液體低聚物，例如1-癸烯三聚物。
另一類(lèi)有用的合成潤(rùn)滑油包括、但不限于環(huán)氧烷聚合物，即，均聚物，互聚物，和它們的衍生物，其中末端羥基已經(jīng)例如通過(guò)酯化或醚化來(lái)改性。這些油的例子是通過(guò)環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚合所制備的油，這些聚環(huán)氧烷聚合物的烷基和苯基醚類(lèi)(例如，具有1,000的平均分子量的甲基聚丙二醇醚，具有500-1000的分子量的聚乙二醇的二苯基醚，具有1,000-1,500的分子量的聚丙二醇的二乙醚等)或它們的單羧酸酯和多羧酸酯，例如四甘醇的乙酸酯，混合C3-C8脂肪酸酯，或C13含氧酸二酯。
還有一類(lèi)有用的合成潤(rùn)滑油包括、但不限于二羧酸的酯，例如鄰苯二甲酸，丁二酸，烷基丁二酸，鏈烯基丁二酸，馬來(lái)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，十二烷醇，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，癸二酸二(2-乙基己)酯，富馬酸二正己酯，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(guò)讓1mol的癸二酸與2mol的四甘醇和2mol的2-乙基己酸等反應(yīng)所形成的復(fù)合酯。
可用作合成油的酯還包括、但不限于由具有大約5到大約12個(gè)碳原子的羧酸與醇，例如甲醇，乙醇等，多元醇和多元醇醚，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酯。
基于硅的油，例如聚烷基-，聚芳基-，聚烷氧基-或聚芳氧基-硅氧烷油和硅酸酯油，構(gòu)成了另一類(lèi)有用的合成潤(rùn)滑油。它們的具體例子包括、但不限于硅酸四乙酯，硅酸四異丙酯，硅酸四-(2-乙基己)酯，硅酸四-(4-甲基己)酯，硅酸四-(對(duì)-叔丁基苯)酯，己基-(4-甲基-2-戊氧基)二硅氧烷，聚(甲基)硅氧烷，聚(甲基苯基)硅氧烷等。還有其它有用的合成潤(rùn)滑油包括、但不限于含磷的酸的液體酯，例如磷酸三甲苯酯，磷酸三辛酯，癸烷膦酸(phosphionic acid)的二乙酯等，聚合四氫呋喃等。
潤(rùn)滑油可以來(lái)源于未精制的、精制的和再精制的油，天然的、合成的或或以上公開(kāi)的類(lèi)型的這些的任何兩種或多種的混合物。未精制的油是直接由天然或合成來(lái)源(例如煤、頁(yè)巖或焦油砂瀝青)獲得的那些，沒(méi)有進(jìn)一步提純或處理。未精制的油的實(shí)例包括、但不限于直接由干餾操作獲得的頁(yè)巖油，直接由蒸餾獲得的石油或直接由酯化方法獲得的酯油，它們各自然后不用進(jìn)一步處理而直接使用。精制油類(lèi)似于未精制油，只是它們?cè)谝粋€(gè)或多個(gè)提純步驟中進(jìn)一步處理以改進(jìn)一種或多種性能。這些提純技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，例如包括溶劑萃取，第二級(jí)蒸餾，酸或堿萃取，過(guò)濾，滲透，加氫處理，脫蠟等等。再精制油通過(guò)在與用于獲取精制油的那些工藝類(lèi)似的工藝中處理用過(guò)的油來(lái)獲得。此類(lèi)再精制油也被稱(chēng)為再生油或再加工油，常常另外通過(guò)包括除去廢添加劑和油分解產(chǎn)物的技術(shù)來(lái)加工。
還可以單獨(dú)或與上述天然和/或合成基本原料結(jié)合來(lái)使用來(lái)源于蠟的加氫異構(gòu)化的潤(rùn)滑油基本原料。這種蠟異構(gòu)化油用加氫異構(gòu)化催化劑通過(guò)天然或合成蠟或它們的混合物的加氫異構(gòu)化來(lái)生產(chǎn)。
天然蠟通常是通過(guò)礦物油的溶劑脫蠟所回收的軟蠟；合成蠟一般是通過(guò)費(fèi)-托方法生產(chǎn)的蠟。
這里使用的潤(rùn)滑油組合物的第二組分是至少一種潤(rùn)滑油添加劑。此類(lèi)添加劑可以是任何目前已知的或后來(lái)發(fā)現(xiàn)的用于配制潤(rùn)滑油組合物的添加劑。這里使用的潤(rùn)滑油添加劑包括、但不限于抗氧化劑，抗磨劑，清凈劑，例如金屬清凈劑，銹抑制劑，去渾濁(dehazing)劑，反乳化劑，金屬鈍化劑，摩擦改性劑，傾點(diǎn)降低劑，消泡劑，助溶劑，包裝配伍劑，腐蝕抑制劑，無(wú)灰分散劑，染料，極壓添加劑等和它們的混合物。潤(rùn)滑脂需要添加適當(dāng)?shù)脑龀韯?。許多添加劑是已知的，并且可以購(gòu)買(mǎi)。這些添加劑，或它們的類(lèi)似化合物可以用于制備這里的各種潤(rùn)滑油組合物。
或者，一種或多種潤(rùn)滑油添加劑能夠進(jìn)一步含有稀釋油以形成添加劑濃縮物。這些濃縮物通常包括至少大約90到大約10wt％和優(yōu)選大約90到大約50wt％的稀釋油和大約10到大約90wt％，優(yōu)選大約10到大約50wt％的上述一種或多種添加劑。適用于濃縮物的稀釋劑包括任何惰性稀釋劑，優(yōu)選潤(rùn)滑粘度的油，例如下文所述的基礎(chǔ)油，使得該濃縮物可以便于與潤(rùn)滑油混合，制備潤(rùn)滑油組合物?？梢杂米飨♂寗┑倪m合的潤(rùn)滑油可以是任何潤(rùn)滑粘度的油。
抗氧化劑的實(shí)例包括、但不限于胺類(lèi)，例如二苯基胺，苯基-α-萘基胺，N，-N-二(烷基苯基)胺；和烷基化亞苯基二胺；酚類(lèi)，例如BHT，位阻烷基酚類(lèi)，例如2，6-二叔丁基苯酚，2，6-二叔丁基對(duì)甲酚和2，6-二叔丁基-4-(2-辛基-3-丙酸)苯酚；含硫的材料，例如硫化烯烴或酯等和它們的混合物。
抗磨劑的實(shí)例包括、但不限于二烷基二硫代磷酸鋅和二芳基二硫代磷酸鋅，例如在Born等人發(fā)表于1992年1月“Lubrication Science4-2”中，標(biāo)題為“Relationship between Chemical Structure andEffectiveness of Some Metallic Dialkyl-andDiaryl-dithiophosphates in Different Lubricated Mechanisms”的文章中所述的那些，例如，參見(jiàn)97-100頁(yè)；芳基磷酸酯和亞磷酸酯，含硫的酯，硫磷化合物，金屬或無(wú)灰二硫代氨基甲酸酯，黃原酸酯，烷基硫化物等和它們的混合物。
清凈劑的實(shí)例包括、但不限于高堿性或中性清凈劑，例如磺酸鹽清凈劑，例如由烷基苯和發(fā)煙硫酸制備的那些；酚鹽(高高堿性或低高堿性)，高高堿性酚鹽硬脂酸鹽，酚鹽，水楊酸鹽，膦酸鹽，硫代膦酸鹽，離子表面活性劑等和它們的混合物。低高堿性金屬磺酸鹽通常具有大約0到大約30和優(yōu)選大約10到大約25的總堿值(TBN)。低高堿性金屬磺酸鹽和中性金屬磺酸鹽在本領(lǐng)域中是公知的。
銹抑制劑的實(shí)例包括、但不限于非離子聚氧化烯試劑，例如聚氧化乙烯月桂基醚，聚氧化乙烯高級(jí)醇醚，聚氧化乙烯壬基苯基醚，聚氧化乙烯辛基苯基醚，聚氧化乙烯辛基硬脂基醚，聚氧化乙烯油基醚，聚氧化乙烯山梨醇單硬脂酸酯，聚氧化乙烯山梨醇單油酸酯，和聚乙二醇單油酸酯；硬脂酸和其它脂肪酸；二羧酸；金屬皂；脂肪酸胺鹽；重質(zhì)磺酸的金屬鹽；多元醇的部分羧酸酯；磷酸酯；(短鏈)鏈烯基丁二酸；它們的偏酯和它們的含氮衍生物；合成烷芳基磺酸鹽，例如二壬基萘磺酸金屬鹽；以及其它等等和它們的混合物。
摩擦改性劑的實(shí)例包括、但不限于烷氧基化脂肪胺；硼酸化脂肪環(huán)氧化物；脂肪亞磷酸酯，脂肪環(huán)氧化物，脂肪胺，硼酸化烷氧基化脂肪胺，脂肪酸的金屬鹽，脂肪酸酰胺，甘油酯，硼酸化甘油酯；和脂肪咪唑啉類(lèi)(如在US專(zhuān)利No.6,372,696中所公開(kāi)的，該專(zhuān)利的內(nèi)容引入本文供參考)；由C4-C75，優(yōu)選C6-C24，最優(yōu)選C6-C20脂肪酸酯和選自氨和鏈烷醇胺中的含氮化合物的反應(yīng)產(chǎn)物獲得的摩擦改性劑(例如在2003年3月28日提出的US序號(hào)No.10/402,170中公開(kāi)的那些，該專(zhuān)利的內(nèi)容引入本文供參考)，以及其它等等和它們的混合物。
消泡劑的實(shí)例包括、但不限于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物；二甲基硅氧烷的聚合物等和它們的混合物。
無(wú)灰分散劑的實(shí)例包括、但不限于聚亞烷基丁二酸酐；聚亞烷基丁二酸酐的非含氮衍生物；選自丁二酰亞胺、羧酸酰胺、烴基單胺、烴基多胺、曼尼希堿、膦酰胺、硫代膦酰胺和磷酰胺；噻唑類(lèi)，例如2，5-二巰基-1，3，4-噻二唑，巰基苯并噻唑類(lèi)及其衍生物；三唑，例如烷基三唑和苯并三唑類(lèi)；含有具有一個(gè)或多個(gè)其它極性官能團(tuán)，包括胺、酰胺、亞胺、酰亞胺、羥基、羧基等的羧酸酯的共聚物，例如，通過(guò)丙烯酸或甲基丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯與以上官能團(tuán)的單體的共聚制備的產(chǎn)物；以及其它等等和它們的混合物。還可以使用這些分散劑的衍生物，例如硼酸化分散劑，例如硼酸化丁二酰亞胺。優(yōu)選地，分散劑是由聚亞烷基丁二酸酐用聚亞烷基多胺的胺化所得到的聚亞烷基丁二酰亞胺。
如果需要，在分配該至少一種基礎(chǔ)油和至少一種潤(rùn)滑油添加劑以提供組合物之前，如下文所述，可以有利地進(jìn)行所提出的用于組合物(即，配制料)的化合物的分子模擬，以確定哪些化合物可以提供潛在的主導(dǎo)候選組合物。例如，可以進(jìn)行計(jì)算，包括諸如化合物的過(guò)渡狀態(tài)、鍵長(zhǎng)、鍵角、偶極矩、疏水性等之類(lèi)的因素。因此，所提出的化合物可以進(jìn)行篩選，以確定例如哪些化合物可能在氧化抑制過(guò)程中由于低劣的捕獲中間體過(guò)氧化物的能力而表現(xiàn)不佳。這可以使用已知的軟件，例如購(gòu)自Accelrys(加利福尼亞州圣地亞哥)的QuantumMechanics來(lái)進(jìn)行。
用于設(shè)計(jì)測(cè)試庫(kù)的軟件可以用來(lái)基于上述一種或多種實(shí)驗(yàn)程序的輸入設(shè)計(jì)原始化合物測(cè)試庫(kù)。該軟件可以用來(lái)有效地設(shè)計(jì)覆蓋所需實(shí)驗(yàn)空間和采用統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的測(cè)試庫(kù)。其它軟件然后可以用來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和將該數(shù)據(jù)與化合物的結(jié)構(gòu)和/或化合物處理?xiàng)l件和/或反應(yīng)條件關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)常常是指購(gòu)自Accelrys(加利福尼亞州圣地亞哥)的QSAR軟件(定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系Quantitative StructureActivity Relations)。這種QSAR程序然后可以通過(guò)軟件用于設(shè)計(jì)后續(xù)化合物測(cè)試庫(kù)，用于進(jìn)一步篩選。
此類(lèi)QSAR程序的使用可以增加篩選的效率。當(dāng)收集更多的數(shù)據(jù)時(shí)，這些QSAR程序可以在開(kāi)發(fā)化合物庫(kù)中變得更有效，并且發(fā)現(xiàn)理想化合物的可能性增加。例如，所分析的化合物可以如下所述配制成各種潤(rùn)滑油組合物，然后例如用回歸和分析技術(shù)，使用已知的軟件，例如購(gòu)自Accelrys(加利福尼亞州圣地亞哥)的C2-QSAR進(jìn)一步分析。以這種方式，可以驗(yàn)證由分子模擬獲得的數(shù)據(jù)，然后，該數(shù)據(jù)還可以在數(shù)據(jù)收集器中存儲(chǔ)。這樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員所設(shè)想的新型化合物可以用QSAR軟件來(lái)檢驗(yàn)，以在實(shí)際合成之前預(yù)測(cè)它們的活性。另外，可以采用此類(lèi)軟件工具來(lái)按優(yōu)先順序排列被認(rèn)為可用于合成的可能化合物的名單，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員具有更高的成功可能性。
現(xiàn)在參考圖1，在許多測(cè)試容器的每一個(gè)中提供上述組合物的系統(tǒng)的實(shí)例總體上作為系統(tǒng)100表示。在許多測(cè)試容器的每一個(gè)中提供上述組合物的這種系統(tǒng)和方法的代表是Wollenberg等人在2003年10月31日提出、標(biāo)題為“HIGH THROUGHPUT PREAPARATION OFLUBRICATING OIL COMPMOSITIONS FOR COMBINATORIAL LIBRARIES”(Docket No.T-6298A；(538-60))的共同待審US專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)N0.10/699,510中公開(kāi)的系統(tǒng)和方法，該申請(qǐng)與本申請(qǐng)具有共同的受讓人，該申請(qǐng)的內(nèi)容引入本文供參考。一般，容器110含有上述潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油B的供應(yīng)裝置。容器120含有添加劑A的供應(yīng)裝置，該添加劑可以是可用于改性基礎(chǔ)油性能的上述添加劑的任何一種。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所容易理解的，當(dāng)分別分配一種以上的基礎(chǔ)油和/或一種以上的添加劑時(shí)，可以使用一個(gè)或多個(gè)容器110和容器120。
管道111是用于將基礎(chǔ)油B輸送到噴嘴部分113的導(dǎo)管，如下所述，由該導(dǎo)管可以將基礎(chǔ)油B分配到所選的測(cè)試儲(chǔ)器中。基礎(chǔ)油的分配量通過(guò)計(jì)量泵112來(lái)測(cè)定，該泵可以用計(jì)算機(jī)控制。
管道121是用于將潤(rùn)滑油添加劑A輸送到噴嘴部分123的導(dǎo)管，如下所述，由此可以將添加劑A分配到所選的測(cè)試儲(chǔ)器中。潤(rùn)滑油添加劑的分配量通過(guò)計(jì)量泵122決定，該泵也可以用計(jì)算機(jī)控制。根據(jù)預(yù)選擇工序自動(dòng)計(jì)量預(yù)定量的材料的計(jì)算機(jī)程序和系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的，并且可以在這里使用。
噴嘴113和123優(yōu)選緊密相鄰，使得基礎(chǔ)油B和添加劑A可以同時(shí)在測(cè)試儲(chǔ)器中分配。或者，基礎(chǔ)油B和添加劑A可以按序加入到測(cè)試儲(chǔ)器中。噴嘴113和123可以包括多通道移液管或一個(gè)或多個(gè)注射針頭。
容器110和120可以處于壓力下。任選地，可以使用兩個(gè)以上的容器。適用于本發(fā)明的計(jì)量泵是已知的，并且可以購(gòu)買(mǎi)到。在使用高粘性潤(rùn)滑劑基本原料或添加劑的情況下，可以將容器110和120和/或管道111和121、計(jì)量泵112和122和/或噴嘴113和123加熱，以促進(jìn)流體流過(guò)。
測(cè)試框架130包括透明材料(例如玻璃)塊131，其具有許多凹槽132，用于接收分配的添加劑或基礎(chǔ)油和添加劑。凹槽提供了測(cè)試儲(chǔ)器，其中各儲(chǔ)器含有不同和預(yù)定組成的潤(rùn)滑油添加劑組合物或潤(rùn)滑油組合物，即，在各組合物中的基礎(chǔ)油和/或添加劑的百分率和/或類(lèi)型在每一個(gè)儲(chǔ)器中均不同。任選地，儲(chǔ)器可以是安裝在架子上的單獨(dú)的容器(例如試管)，而非在一個(gè)塊體中的凹槽。優(yōu)選地，測(cè)試容器包括透明玻璃管。雖然在圖1示出了五個(gè)儲(chǔ)器，即凹槽132a、132b、132c、132d和132e，但可以使用任何數(shù)量的儲(chǔ)器。例如，視需要，該系統(tǒng)可以采用20、50、100個(gè)或更許多測(cè)試容器和樣品。
各個(gè)儲(chǔ)器適于容納相對(duì)少量的潤(rùn)滑油樣品。各個(gè)儲(chǔ)器中的樣品大小通?？梢圆怀^(guò)大約20ml，優(yōu)選不超過(guò)大約15ml，更優(yōu)選不超過(guò)大約10ml，還更優(yōu)選不超過(guò)大約5ml。
測(cè)試框架130和分配噴嘴113和123相互可移動(dòng)。雖然該裝置由設(shè)備操作者手工移動(dòng)是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但具有可程控移動(dòng)的機(jī)器人機(jī)構(gòu)是優(yōu)選的。在一個(gè)實(shí)施方案中，測(cè)試框架130安裝在側(cè)向和/或垂直方向上可移動(dòng)的可滑動(dòng)式托架上，以便在分配噴嘴113和123下按序定位所選的凹槽。在另一個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴113和123和任選的容器110和120在側(cè)向和/或垂直方向上可滑動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)噴嘴113和123的定位。
在測(cè)試工序中，容器110和120中分別填充所選的潤(rùn)滑劑基礎(chǔ)油和一種或多種添加劑。系統(tǒng)100的裝置以使得分配噴嘴113和123定位在凹槽132a以上并與凹槽132a對(duì)準(zhǔn)的方式移動(dòng)?；A(chǔ)油B的計(jì)量和添加劑A的計(jì)量同時(shí)分配到凹槽132a中。分配噴嘴113和123此后重新定位成與下一個(gè)凹槽132b對(duì)準(zhǔn)，根據(jù)預(yù)定的變化安排改變添加劑A和/或基礎(chǔ)油B的計(jì)量，使得凹槽132b內(nèi)的潤(rùn)滑油具有與凹槽132a內(nèi)不同的添加劑百分率組成。當(dāng)噴嘴113和123按序?qū)?zhǔn)后續(xù)凹槽132c、132d和132e時(shí)，重復(fù)該模式，使得各凹槽具有預(yù)定的潤(rùn)滑油組成。
組分A和B優(yōu)選通過(guò)混合，例如通過(guò)框架131的攪拌、靜止混合、儲(chǔ)器內(nèi)容物的單獨(dú)攪拌(機(jī)械或磁力攪拌)和/或通過(guò)在儲(chǔ)器中鼓入氣體，例如氮?dú)舛趦?chǔ)器中合并。任選地，基礎(chǔ)油B和一種或多種添加劑A可以在分配到各個(gè)儲(chǔ)器之前進(jìn)行合并。例如，可以采用具有混合室的單一分配噴嘴，其中基礎(chǔ)油B和一種或多種添加劑A被計(jì)量到混合室，然后通過(guò)噴嘴分配到儲(chǔ)器中。
一旦已經(jīng)提供含有潤(rùn)滑油添加劑組合物和/或潤(rùn)滑油組合物的許多容器，然后可以分析該許多流體樣品的各自抗磨性能，即耐磨損穩(wěn)定性。雖然磨損類(lèi)型的分類(lèi)包括、但不限于粘附磨損、磨蝕、疲勞和拋光，但以下通常是三個(gè)主要的磨損測(cè)試極壓磨損測(cè)試，流體動(dòng)力磨損測(cè)試和腐蝕磨損測(cè)試。
極壓磨損測(cè)試與其中潤(rùn)滑油組合物例如已經(jīng)從兩個(gè)摩擦表面之間的空間中被壓出，僅僅留下了已經(jīng)化學(xué)結(jié)合于相互作用的表面的測(cè)試組合物的抗磨添加劑的非流體薄膜的情況有關(guān)。例如，在運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中當(dāng)活塞達(dá)到上止點(diǎn)并承受燃料燃燒爆炸的力，而活塞有一片刻不處于滑動(dòng)時(shí)，在活塞環(huán)和缸壁之間發(fā)生了極端磨損狀況。
流體動(dòng)力學(xué)測(cè)試被設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試潤(rùn)滑油組合物防止在其中流體潤(rùn)滑薄膜保持在相互作用的表面之間的條件下磨損的能力。通常，當(dāng)活塞在動(dòng)程中處于滑動(dòng)時(shí)，流體動(dòng)力學(xué)潤(rùn)滑劑條件發(fā)生在內(nèi)燃機(jī)的活塞環(huán)和缸壁之間。
最后，腐蝕磨損測(cè)試設(shè)計(jì)來(lái)測(cè)試潤(rùn)滑油組合物防止相互作用的表面在腐蝕環(huán)境中磨損的能力。后者可以在內(nèi)燃機(jī)中觀察到，這是因?yàn)樵谒紵娜剂匣驖?rùn)滑油組合物中的組分的氧化所致，例如，在其中硫產(chǎn)生硫酸的情況下。
現(xiàn)在參考圖2和3，說(shuō)明了本發(fā)明的用于按序分析在根據(jù)圖1的庫(kù)中存儲(chǔ)的許多潤(rùn)滑油組合物的抗磨性能的方法和系統(tǒng)。增加與儲(chǔ)存的潤(rùn)滑油組合物的每一種的抗磨性能有關(guān)的信息明顯有利于選擇能夠在所需操作條件或法定條件下成功進(jìn)行極壓、液體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損穩(wěn)定性測(cè)試的候選組合物。
在210提供許多潤(rùn)滑油組合物(圖2)，機(jī)器人裝置300(圖3)適于通過(guò)將分別含有相應(yīng)的樣品識(shí)別條形碼350的測(cè)試容器310選擇性輸送到測(cè)試站320而進(jìn)行各個(gè)測(cè)試。機(jī)器人裝置被設(shè)計(jì)成具有一個(gè)或多個(gè)各自配備握緊機(jī)構(gòu)314的可移動(dòng)的臂312，該握緊機(jī)構(gòu)314根據(jù)計(jì)算機(jī)控制器316的指示與單個(gè)測(cè)試容器310結(jié)合。
測(cè)試站320可以包括一次進(jìn)行一個(gè)測(cè)試的單一測(cè)試裝置，或優(yōu)選，該測(cè)試站由同時(shí)操作的許多裝置組裝，使得各自根據(jù)控制器316的指示220(圖2)進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試。在許多裝置的情況下，所測(cè)試的潤(rùn)滑油組合物能夠在極壓測(cè)試裝置322、液體動(dòng)力學(xué)測(cè)試裝置234和腐蝕測(cè)試裝置326之間分配。這些測(cè)試裝置各自在所需的控制條件下操作，尤其包括對(duì)應(yīng)于在現(xiàn)有或推薦的法定條件中規(guī)定的那些條件和對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的許多部件或整個(gè)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定溫度、負(fù)載和酸濃度。因此，例如，極壓測(cè)試裝置322可以這樣來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得所施加的負(fù)載以時(shí)間控制方式從例如大約200lbs.按序增加到大約300lbs.再到大約4001bs.?？梢钥刂埔后w動(dòng)力學(xué)測(cè)試裝置324，在與極端負(fù)載裝置324中的負(fù)載增加相關(guān)的間隔相同或不同的間隔下，使負(fù)荷例如從大約50lbs.增加到大約1001bs.再到大約150lbs。最后，腐蝕性元素，例如硫酸，可以按計(jì)算機(jī)控制的濃度輸送到腐蝕測(cè)試裝置326中，以再造對(duì)應(yīng)于預(yù)定負(fù)載和酸濃度的所需腐蝕性環(huán)境，以確定潤(rùn)滑油組合物的耐腐蝕磨損性。應(yīng)該理解的是，規(guī)定的負(fù)載和酸濃度條件不是與各個(gè)測(cè)試裝置有關(guān)的能夠可控產(chǎn)生并改變的唯一參數(shù)。
當(dāng)每一種潤(rùn)滑油組合物或其子集進(jìn)行上述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試時(shí)，如圖2的230所示，計(jì)算機(jī)控制器316(圖3)在240加工和輸出相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果，它們各自被增加到庫(kù)中。因此，與在庫(kù)中存儲(chǔ)的潤(rùn)滑油組合物的抗磨性能有關(guān)信息成為除了例如所分類(lèi)的組合物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性以外的另一件信息。
已知有許多潤(rùn)滑劑和磨損測(cè)試機(jī)器或裝置可進(jìn)行上述測(cè)試。例如，如圖4和5所示，測(cè)試銷(xiāo)和V形槽塊(Test Pin and Vee Block)400和四球測(cè)試(Four-Ball Test)裝置500各自分別能夠單獨(dú)或結(jié)合進(jìn)行極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損測(cè)試。例如，在圖4的測(cè)試銷(xiāo)結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)V形槽塊410能夠可控地壓向旋轉(zhuǎn)的樞軸420，該樞軸420浸沒(méi)在具有測(cè)試潤(rùn)滑油組合物的杯430中。因此，每一種潤(rùn)滑油組合物的流體動(dòng)力學(xué)和極壓測(cè)試可以通過(guò)可控增加負(fù)載按序進(jìn)行。腐蝕測(cè)試可以通過(guò)將測(cè)定濃度的氧化介質(zhì)輸送到樞軸而與前兩個(gè)測(cè)試的每一個(gè)同時(shí)或分開(kāi)進(jìn)行。這種輸送例如可以通過(guò)在樞軸的位置不停注入硫酸來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，當(dāng)酸濃度增加時(shí)，磨損和/或磨損速率也會(huì)增加。
如圖5所示，四球測(cè)試構(gòu)型500這樣來(lái)建造，其中底部的三個(gè)測(cè)試球530設(shè)置在靜止持器540中，固定在原地，并且用潤(rùn)滑油組合物520的一種覆蓋。在將頂部的球510放置在卡盤(pán)內(nèi)并且使頂部的球510附著于芯軸550，如上所述，以計(jì)算機(jī)控制的方式施加負(fù)載。取決于正在進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)和極壓測(cè)試的哪一個(gè)，有可能確定對(duì)應(yīng)于從測(cè)試運(yùn)行開(kāi)始的磨痕直徑的負(fù)載磨損指數(shù)或燒結(jié)點(diǎn)(weld point)。
圖6示出了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的一個(gè)特別有利的實(shí)施方案，該實(shí)施方案使得可以快速選擇抗磨性能最適合于預(yù)期的操作條件或新法定條件的在電子庫(kù)中分類(lèi)的那些潤(rùn)滑油組合物。為了實(shí)現(xiàn)這種選擇，計(jì)算機(jī)控制器600可有效地排除已經(jīng)標(biāo)明不能滿(mǎn)足最緊迫的要求的那些組合物，并僅僅選擇抗磨特性已經(jīng)標(biāo)明通過(guò)(通常在610處表示)的組合物。所選擇的組可以根據(jù)當(dāng)前要求再次在620測(cè)試，例如包括更高負(fù)載和/或溫度或更長(zhǎng)操作時(shí)間。一個(gè)或多個(gè)測(cè)試的結(jié)果可以在電子庫(kù)中傳輸和存儲(chǔ)，如步驟630所示，進(jìn)一步在640與預(yù)期的結(jié)果進(jìn)行電子比較。在比較步驟后，選擇的組在650修正，并進(jìn)一步縮窄到表現(xiàn)最適當(dāng)?shù)目鼓ヌ匦缘淖罴押蜻x物。
然而，對(duì)于任何既定要求的最適合的潤(rùn)滑油組合物的使用可能與不能容許的高成本相關(guān)。根據(jù)步驟660，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以?xún)?yōu)化所選擇的候選物。選擇的潤(rùn)滑油組合物的優(yōu)化是一種或多種添加劑的類(lèi)型和量的選擇，其以最低的成本提供了令人滿(mǎn)意的、但不必最佳的潤(rùn)滑油組合物。換句話(huà)說(shuō)，該優(yōu)化是根據(jù)這里所述的方法和系統(tǒng)基于在電子庫(kù)中存儲(chǔ)的信息的包括性能和成本分析的平衡測(cè)試。
實(shí)踐中，必需記住的是，上述測(cè)試的每一種模擬了實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)的不同部件，例如運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。結(jié)果，從存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在特定測(cè)試中使用時(shí)，既定添加劑或潤(rùn)滑油組合物通過(guò)表現(xiàn)非常陡斜率的響應(yīng)而是有效的。結(jié)果，以少量將該至少一種添加劑加入到該至少一種基礎(chǔ)油中可以形成滿(mǎn)足新要求的潤(rùn)滑油組合物。此外，再次，通過(guò)追蹤不同添加劑的斜率反應(yīng)，例如可以發(fā)現(xiàn)許多添加劑雖然對(duì)于上述測(cè)試的一種有效，但在用于其它測(cè)試時(shí)沒(méi)有產(chǎn)生令人鼓舞的結(jié)果。將該信息存儲(chǔ)在電子庫(kù)中不僅使得可以響應(yīng)既定測(cè)試的新要求而快速選擇許多潤(rùn)滑油組合物，而且該信息使得可以最小成本計(jì)算添加劑的必要變化。
例如，關(guān)于潤(rùn)滑油組合物的耐磨損穩(wěn)定性數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，以提供組合型潤(rùn)滑油組合物的庫(kù)?；蛘?，該系統(tǒng)可以導(dǎo)電連接于包括用于系統(tǒng)操作和控制的計(jì)算機(jī)微處理器的信號(hào)數(shù)據(jù)收集器，以便長(zhǎng)期收集各個(gè)測(cè)試的數(shù)據(jù)，編輯組合型潤(rùn)滑油組合物的庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)能夠用于發(fā)現(xiàn)所需產(chǎn)物流的最佳組合，當(dāng)所需產(chǎn)物流根據(jù)市場(chǎng)因素改變時(shí)，能夠是特別有用的。當(dāng)產(chǎn)品要求改變時(shí)，可以選擇適當(dāng)?shù)慕M合來(lái)制備所需產(chǎn)物。
可以使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)軟件來(lái)將具體的潤(rùn)滑油組合物與由此獲得的分析氧化穩(wěn)定性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。許多可市購(gòu)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)軟件程序例如可以從Oracle、Tripos、MDL、Oxford Molecular(“Chemical Design”)，IDBS(“Activity Base”)，和其它軟件銷(xiāo)售商獲得。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)軟件是一類(lèi)優(yōu)選的軟件，用于管理在這里所述的方法過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)。然而，可以采用能夠產(chǎn)生潤(rùn)滑油組合物的“內(nèi)存映射圖”并且將該信息與由儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)量獲得的信息關(guān)聯(lián)的任何軟件。這類(lèi)軟件是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
雖然以上說(shuō)明含有許多細(xì)節(jié)，但這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明的限制，而僅僅作為優(yōu)選實(shí)施方案的舉例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)在如由所附權(quán)利要求書(shū)限定的范圍和主旨內(nèi)設(shè)想許多其它實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.在程序控制下的篩選潤(rùn)滑油組合物的方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的耐磨損穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中測(cè)量耐磨損穩(wěn)定性的步驟選自極壓磨損測(cè)試、流體動(dòng)力學(xué)磨損測(cè)試，腐蝕磨損測(cè)試和它們的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中測(cè)量耐磨損穩(wěn)定性的步驟進(jìn)一步包括根據(jù)程序控制選擇性改變用于測(cè)量耐磨損穩(wěn)定性的許多條件的步驟，所述許多條件選自至少一種測(cè)試的持續(xù)時(shí)間、在至少一種測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)載、在至少一種測(cè)試過(guò)程中釋放的酸量和它們的組合。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中根據(jù)程序控制同時(shí)進(jìn)行極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損測(cè)試。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中根據(jù)程序控制按序進(jìn)行極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損測(cè)試。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中根據(jù)程序控制，腐蝕磨損測(cè)試與極壓和流體動(dòng)力學(xué)測(cè)試的至少一種同時(shí)進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括將極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損測(cè)試的每一種的輸出結(jié)果系統(tǒng)化，從而匯集成與許多潤(rùn)滑油組合物的每一種有關(guān)的輸出結(jié)果的庫(kù)的步驟，其中磨損測(cè)試的每一種被選擇為運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的選擇部件或整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的性能的指示。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)選自所需操作條件或法定條件中的參考值并按照程序控制將許多潤(rùn)滑油組合物的極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕磨損測(cè)試的至少一種的輸出結(jié)果與存儲(chǔ)的參考值比較的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括基于按照程序控制的其與參考值的比較，將“通過(guò)/失敗”值分配給在庫(kù)中存儲(chǔ)的許多潤(rùn)滑油組合物的輸出結(jié)果的每一種的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括基于“通過(guò)/失敗”值選擇一組潤(rùn)滑油組合物，并且提供所選擇的一組潤(rùn)滑油組合物的每一種的成本分析以選擇至少一種最佳潤(rùn)滑油組合物的步驟。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括在按照程序控制改變?cè)S多條件時(shí)分析在庫(kù)中存儲(chǔ)的耐極壓磨損穩(wěn)定性、耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性和耐腐蝕磨損穩(wěn)定性測(cè)試的每一種的輸出結(jié)果的改變的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中分析步驟包括產(chǎn)生與許多潤(rùn)滑油組合物的耐極壓磨損穩(wěn)定性、耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性和耐腐蝕磨損穩(wěn)定性測(cè)試的每一種的輸出結(jié)果有關(guān)的斜率，以按照程序控制響應(yīng)許多條件的改變來(lái)鑒別其性能模式。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一種潤(rùn)滑油添加劑選自抗氧化劑，抗磨劑，清凈劑，銹抑制劑，去渾濁劑，反乳化劑，金屬鈍化劑，摩擦改性劑，傾點(diǎn)降低劑，消泡劑，助溶劑，包裝配伍劑，腐蝕抑制劑，無(wú)灰分散劑，染料，極壓添加劑和它們的混合物。
14.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將許多潤(rùn)滑油組合物轉(zhuǎn)移到測(cè)試站，該測(cè)試站設(shè)計(jì)用于提供耐極壓磨損穩(wěn)定性測(cè)試、流體動(dòng)力學(xué)磨損測(cè)試和腐蝕磨損測(cè)試的至少一種，以按照程序控制測(cè)定所測(cè)試的潤(rùn)滑油組合物的每一種的抗磨性能。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括將許多潤(rùn)滑油組合物的每一種在相應(yīng)的容器中儲(chǔ)存，并且按預(yù)定順序排列許多容器的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中機(jī)器人裝置按照程序控制按序取回和轉(zhuǎn)移許多容器到測(cè)試站，用于測(cè)定許多潤(rùn)滑油組合物的抗磨性能。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中機(jī)器人裝置按照程序控制選擇性取回和輸送各個(gè)容器到測(cè)試站，用于測(cè)定許多潤(rùn)滑油組合物的抗磨性能。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟給測(cè)試站配備至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于進(jìn)行耐極壓磨損穩(wěn)定性測(cè)試、耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性測(cè)試和耐腐蝕磨損穩(wěn)定性測(cè)試的至少一種的裝置，該裝置選自測(cè)試銷(xiāo)和V形槽塊裝置和四球測(cè)試裝置和它們的結(jié)合物。
19.在程序控制下篩選潤(rùn)滑油組合物的方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐極壓磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的極壓磨損數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果，由此匯集成電子庫(kù)。
20.在程序控制下篩選潤(rùn)滑油組合物的方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐流體動(dòng)力學(xué)磨損性，以提供每一種樣品的耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果，由此匯集成電子庫(kù)。
21.在程序控制下篩選潤(rùn)滑油組合物的方法，該方法包括下列步驟(a)提供許多不同潤(rùn)滑油組合物樣品，所述樣品包括較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)測(cè)定每一種樣品的耐腐蝕磨損穩(wěn)定性，以提供每一種樣品的耐腐蝕磨損穩(wěn)定性數(shù)據(jù)；和(c)輸出步驟(b)的結(jié)果，由此匯集成電子庫(kù)。
22.用于篩選許多潤(rùn)滑油組合物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)許多測(cè)試容器，各自含有不同潤(rùn)滑油組合物，所述組合物各自包括(i)較大量的至少一種潤(rùn)滑粘度的基礎(chǔ)油和(ii)較小量的至少一種潤(rùn)滑油添加劑；(b)移動(dòng)裝置，其設(shè)計(jì)用于將許多潤(rùn)滑油組合物的每一種單獨(dú)定位于測(cè)試站中，用于測(cè)量每一種潤(rùn)滑油組合物的耐磨損穩(wěn)定性；和(c)控制器，其與測(cè)試站連接，并設(shè)計(jì)用于接收和存儲(chǔ)該許多潤(rùn)滑油組合物的每一種的耐磨損穩(wěn)定性的測(cè)量結(jié)果。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中該控制器配備用于自動(dòng)化接收和存儲(chǔ)該許多潤(rùn)滑油組合物的每一種的耐磨損穩(wěn)定性的測(cè)量結(jié)果的軟件。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該控制器配備用于在電子庫(kù)中匯集在測(cè)試站處理的該許多潤(rùn)滑油組合物的每一種的耐磨損穩(wěn)定性的存儲(chǔ)的測(cè)量結(jié)果的軟件。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中測(cè)試站包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)用于進(jìn)行至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試以便測(cè)量該許多潤(rùn)滑油組合物的每一種的耐磨損穩(wěn)定性的裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中該至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試選自極壓測(cè)試、流體動(dòng)力學(xué)測(cè)試、腐蝕測(cè)試和它們的組合，該至少一個(gè)裝置連接于具有軟件的控制器，該控制器用于選擇性改變?cè)S多條件來(lái)執(zhí)行該至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試，該許多條件選自至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試的持續(xù)時(shí)間、在該至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試的過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)載、在該至少一種耐磨損穩(wěn)定性測(cè)試過(guò)程中釋放的酸量和它們的結(jié)合物。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)附加裝置，該裝置連接于控制器，并且設(shè)計(jì)用于進(jìn)行許多潤(rùn)滑油組合物的極壓測(cè)試、流體動(dòng)力學(xué)測(cè)試和腐蝕測(cè)試的每一種。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中該至少一個(gè)附加裝置與該至少一個(gè)裝置同時(shí)運(yùn)行，該控制器配備在其中操作的軟件，用于控制該同時(shí)運(yùn)行的裝置的每一個(gè)，使得每一個(gè)裝置進(jìn)行選自耐極壓磨損穩(wěn)定性、耐流體動(dòng)力學(xué)磨損穩(wěn)定性和耐腐蝕磨損穩(wěn)定性測(cè)試中的各個(gè)測(cè)試。
29.如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中同時(shí)運(yùn)行的裝置各自進(jìn)行極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕測(cè)試的一種，并且不同于在另一個(gè)同時(shí)運(yùn)行的裝置上進(jìn)行的測(cè)試。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中該同時(shí)運(yùn)行的裝置的一個(gè)設(shè)計(jì)用于同時(shí)進(jìn)行腐蝕測(cè)試與極壓測(cè)試和流體動(dòng)力學(xué)測(cè)試二者中的一種。
31.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中該控制器具有在其中操作的軟件，該軟件用于分析許多潤(rùn)滑油組合物各自的極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕測(cè)試的每一種的結(jié)果的改變率，以選擇多組潤(rùn)滑油組合物，它們的每一組包括更好地適合于極壓、流體動(dòng)力學(xué)和腐蝕測(cè)試特定之一的潤(rùn)滑油組合物。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中該控制器進(jìn)一步具有在其中操作的軟件，該軟件通過(guò)平衡在所選擇的多組中的一組中包含的每一種潤(rùn)滑油組合物的成本和選擇組的潤(rùn)滑油組合物的每一種的各自耐磨損穩(wěn)定性結(jié)果而用于優(yōu)化所選擇的多組中的每一組。
33.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中該許多潤(rùn)滑油組合物各自在相應(yīng)的測(cè)試容器中裝載。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中移動(dòng)裝置包括設(shè)計(jì)用于握緊和輸送各個(gè)測(cè)試容器到測(cè)試站的機(jī)器人臂。
35.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中各個(gè)測(cè)試容器具有固定于其外表面的條形碼。
全文摘要
本發(fā)明提供了測(cè)定許多不同潤(rùn)滑油組合物的流體潤(rùn)滑劑樣品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性的方法。每一種樣品包括一種或多種基礎(chǔ)油和一種或多種潤(rùn)滑油添加劑的結(jié)合物。該方法能夠有利地使用組合化學(xué)來(lái)優(yōu)化，其中產(chǎn)生了潤(rùn)滑油添加劑或含有此類(lèi)添加劑的潤(rùn)滑油組合物的組合的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)市場(chǎng)條件改變和/或產(chǎn)品要求或訂戶(hù)規(guī)格改變時(shí)，可以用較少停工期或不用停工期來(lái)確定適合于形成所需產(chǎn)物的條件。
文檔編號(hào)G01N33/30GK1875272SQ200480032368
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者R·H·沃倫貝格, T·J·鮑克 申請(qǐng)人:切夫里昂奧羅尼特有限責(zé)任公司