含有甘油的功能流體的制作方法
【專利摘要】功能流體，其包含主要量的潤滑粘度的油和油溶量的甘油碳酸酯或油溶量的硼酸化甘油。
【專利說明】含有甘油的功能流體
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及在需要動力傳動液、液壓油和/或運動部件潤滑的系統(tǒng)中有用的功能流體。特別地，本發(fā)明涉及含有有機阻磨劑的用于拖拉機液壓油中的功能流體。
[0002]發(fā)明背景
[0003]現(xiàn)代的潤滑油配方按照往往被原始設(shè)備制造商設(shè)置的嚴(yán)格說明書配制。為了滿足這些說明書，使用各種添加劑以及潤滑粘度的基礎(chǔ)油。根據(jù)應(yīng)用，僅舉幾例，典型的潤滑油組合物可含有分散劑、清凈劑、抗氧化劑、阻磨劑、防銹劑、緩蝕劑、抑泡劑和摩擦改進劑。不同的應(yīng)用將控制將進入到潤滑油組合物中的添加劑的類型。
[0004]功能流體是一個術(shù)語，其包括多種流體，包括但不限于拖拉機液壓油；包括自動傳動液、無級變速傳動液和手動傳動液的動力傳動液；包括拖拉機液壓油的液壓油；齒輪油；動力轉(zhuǎn)向液；用于風(fēng)力渦輪機的流體和與傳動組件液相關(guān)的流體。應(yīng)注意的是，在這些流體例如自動傳動液中的每一個中，有許多不同類型的流體，由于不同的傳動裝置具有不同的設(shè)計，這已經(jīng)導(dǎo)致了對具有顯著不同的功能特征的流體的需要。
[0005]相對于拖拉機液壓油，這些流體都是全能型產(chǎn)物，用于在拖拉機中除了潤滑所述發(fā)動機的所有潤滑劑應(yīng)用。為了本發(fā)明的目的也被包括作為拖拉機液壓油的是所謂的超級拖拉機油通用流體或“ST0U”流體，其也潤滑所述發(fā)動機。這些潤滑應(yīng)用可包括齒輪箱、動力輸出和離合器、后軸、減速齒輪、濕式制動器和液壓配件的潤滑。包括在拖拉機液中的組分必須仔細(xì)選擇以使得最終得到的流體組合物將提供在不同的應(yīng)用中所有需要的必要特征。這些特征可包括提供適當(dāng)?shù)哪Σ撂匦杂糜谧柚褂徒氲闹苿悠鞯臐袷街苿悠黝澱竦哪芰?，而同時提供開動濕式制動器的能力且提供動力輸出(PTO)離合器性能。拖拉機液必須提供足夠的抗磨和極壓性能以及耐水性/可過濾能力。在傳動應(yīng)用中重要的拖拉機液的所述極壓(EP)性能，可通過所述流體通過螺旋傘試驗以及直正齒輪試驗的能力來證實。所述拖拉機液當(dāng)用在由青銅、石墨組合物和石棉組成的油浸入盤式制動器中時會需要通過濕式制動顫振試驗同時提供適當(dāng)?shù)臐袷街苿悠髂芰ΑＫ鐾侠瓩C液會需要證實它為動力轉(zhuǎn)換傳動離合器，例如包括石墨離合器和青銅離合器的那些離合器提供摩擦保留的能力。
[0006]當(dāng)所述功能流體是自動傳動液時,所述自動傳動液必須對所述離合器板有足夠的摩擦來傳動。然而，流體的摩擦系數(shù)由于在操作過程中隨著流體加熱的溫度的影響有下降的趨勢。重要的是，所述拖拉機液壓油或自動傳動液在升高的溫度下保持它的高摩擦系數(shù)，否則制動系統(tǒng)或自動傳動會失敗。
[0007]存在替代性的有機抗磨劑的需要，其用在保持在低速下的齒輪保護的拖拉機液壓油中。
[0008]JP05-105895教導(dǎo)了在農(nóng)業(yè)、建筑和其它工業(yè)機械中用于動力傳動裝置中的濕式離合器和制動器的潤滑油組合物，其含有0.01-10重量份的具有兩個或更多個羥基的C2-C14脂族化合物每100重量份基礎(chǔ)油。在特別的JP05-105895中教導(dǎo)，這些油作為傳動液是特別有用的。甘油作為這樣的具有兩個或更多羥基的C2-C14脂族化合物而公開，但沒有舉例。[0009]Bayles, Jr.等人的美國專利號5284591涉及多用途的功能流體，其由主要量的烴油和次要量的足以改進所述流體的特性的新型添加劑組成。所述添加劑由鈣鹽絡(luò)合物、II族金屬二硫代磷酸鹽、硼酸化環(huán)氧化物、羧酸增溶劑和硫化組合物組成。
[0010]Stoffa等人的美國專利號5635459涉及具有改進的齒輪性能的功能流體組合物，其包含潤滑粘度的油且向那里添加(a)以硼酸鹽和/或非硼酸鹽形式的堿金屬鹽絡(luò)合物或堿土金屬鹽絡(luò)合物；(b)包含用亞磷酸三苯酯或烯烴加熱的二烷基二硫代磷酸鋅和2-乙基己酸鋅的混合物的EP/阻磨劑；和(C)硼酸化環(huán)氧化物。
[0011]發(fā)明概述
[0012]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及功能流體，其包含(a)主要量的潤滑粘度的油和(b)油溶量的甘油碳酸酯或油溶量的硼酸化甘油。
[0013]在一個實施方案中，本發(fā)明也涉及功能流體，其包含:主要量的潤滑粘度的油；多于約0.1 %的甘油碳酸酯；至少約高達5.0wt %的至少一種低過堿性磺酸鹽清凈劑；至少約高達5.0wt%的至少一種高過堿性磺酸鹽清凈劑和至少一種抗磨添加劑。
[0014]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及功能流體，其包含:主要量的潤滑粘度的油；多于0.1界1:%的硼酸化甘油和小于或等于約0.5wt%的硼酸化甘油；至少約高達5.0wt%的至少一種低過堿性磺酸鹽清凈劑；至少約高達5.0wt %的至少一種高過堿性磺酸鹽清凈劑和至少一種抗磨添加劑。
[0015]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及添加劑濃縮物，其在稀釋劑油中包含油溶量的a)硼酸化甘油或(b)甘油碳酸酯，其中所述添加劑濃縮物含有約1被％至約99被％的所述稀釋劑。
[0016]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及減少摩擦的方法，其包括將金屬表面與功能流體接觸，所述功能流體包含主要量的潤滑粘度的油和油溶量的(i)甘油碳酸酯或油溶量的(?)硼酸化甘油。
[0017]發(fā)明詳述
[0018]在詳細(xì)討論本發(fā)明之前，下面的術(shù)語將具有以下含義，除非明確地規(guī)定為相反的。
[0019]定義
[0020]術(shù)語“堿土金屬”指的是鈣、鋇、鎂，鍶或它們的混合物。
[0021]術(shù)語“烷基”指的是直鏈烷基和支鏈烷基。
[0022]術(shù)語“金屬”指的是堿金屬、堿土金屬、過渡金屬或它們的混合物。
[0023]術(shù)語“金屬與底物比”指的是所述金屬的總當(dāng)量與所述底物的當(dāng)量的比率。過堿性磺酸鹽清凈劑通常具有12.5:1至40:1的金屬比，在一個方面13.5:1至40:1，在另一個方面14.5:1至40:1，仍在另一個方面15.5:1至40:1，仍在另一個方面16.5:1至40:1。
[0024]TBN數(shù)反映更多的堿性產(chǎn)物且因此更高的堿度儲備。樣品的所述TBN可通過ASTM測試號D2896或任何其他等效的程序來確定。概括地，TBN是表達為等于提供等效中和的氫氧化鉀的毫克數(shù)的Ig所述潤滑組合物的中和能力。因此，10的TBN意味著Ig所述組合物具有等于IOmg氫氧化鉀的中和能力。應(yīng)測量活性劑的TBN。
[0025]術(shù)語“低過堿性”或“L0B”指的是具有約O至約60的低活性物TBN的過堿性清凈劑。
[0026]術(shù)語“中過堿性”或“Μ0Β”指的是具有高于約60至約200的中活性物TBN的過堿性清凈劑。
[0027]術(shù)語“高過堿性”或“HOB”指的是具有高于約200至約400的高活性物TBN的過
堿性清凈劑。
[0028]如上所述，本發(fā)明提供了通過將硼酸化甘油或甘油碳酸酯阻磨劑加入到所述功能流體中來改進功能流體的制動器和離合器能力的方法。
[0029]功能流體
[0030]本發(fā)明的所述功能流體使用衍生自礦物油、合成油或植物油的基礎(chǔ)油。用在本發(fā)明的潤滑油組合物中的潤滑粘度的基礎(chǔ)油通常以基于所述組合物的總重量的主要量存在，例如，50wt%或更大,優(yōu)選大于約70wt%,更優(yōu)選從約80wt%至約99.5wt%且最優(yōu)選從約85wt%至約98wt%的量。如本文所用的表述“基礎(chǔ)油”應(yīng)該理解為意指基礎(chǔ)油料或基礎(chǔ)油料的共混物，其是通過單一制造商按相同的規(guī)格制造(與進料源或制造商的地點無關(guān))、滿足相同制造商的規(guī)格且通過獨特的配方、生產(chǎn)識別號或兩者識別的潤滑劑組分。本文所用的所述基礎(chǔ)油可以是任何那些本領(lǐng)域熟知的作為用于配制為了任何和所有的這些應(yīng)用(例如發(fā)動機油、船用汽缸油、功能流體如液壓油、齒輪油、傳動液等)的潤滑油組合物中的基礎(chǔ)油，只要所述潤滑粘度的油不含有羧酸酯即可。
[0031]如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解的那樣，所述基礎(chǔ)油的粘度取決于應(yīng)用。因此，用在本文的基礎(chǔ)油的粘度在100攝氏度Ce)下將通常為約2至約2000厘斯(CSt)。通常，單獨地，用作發(fā)動機油的所述基礎(chǔ)油在100°C下將具有范圍約2cSt至約30cSt，優(yōu)選約3cSt至約16cSt且最優(yōu)選約4cSt至約12cSt的運動粘度，且將根據(jù)期望的最終用途和在成品油中的添加劑來選擇和共混以給出期望等級的發(fā)動機油，例如，具有SAE粘度等級為0W.0W-20、0W-30、0W-40、0W-50,0W-60,5W、5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、5W-60UOff,10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W、15W-20、15W-30或15W-40的潤滑油組合物。用作齒輪油的油在100°C下可具有范圍為約2cSt至約2000cSt的粘度。
[0032]基礎(chǔ)油料可使用各種不同的工藝制造，所述工藝包括但不限于，蒸餾、溶劑精制、氫處理、低聚反應(yīng)和再精煉。再精煉的原料應(yīng)該基本上沒有通過生產(chǎn)、污染或先前使用而引入的材料。本發(fā)明的所述潤滑油組合物的所述基礎(chǔ)油可是任何天然的或合成的潤滑基礎(chǔ)油，只要所述潤滑粘度的油不含有羧酸酯即可。合適的烴合成油，包括但不限于，來自乙烯聚合或來自1-烯烴聚合以提供例如聚α烯烴或PAO油的多聚物而制備的油，或來自使用一氧化碳和氫氣的烴合成過程，例如在費-托工藝中。例如，合適的基礎(chǔ)油是一種這樣的基礎(chǔ)油，其包含少量，如果有的話，重質(zhì)餾分，例如，少量，如果有的話，在100°c下粘度為20cSt或更高的潤滑油餾分。
[0033]所述基礎(chǔ)油可衍生自天然潤滑油、合成潤滑油或它們的混合物。合適的基礎(chǔ)油包括通過合成蠟和疏松蠟的異構(gòu)化得到的基礎(chǔ)油料，以及通過加氫裂化(而不是溶劑萃取)原油的芳族和極性組分生產(chǎn)的加氫裂化基礎(chǔ)油料。合適的基礎(chǔ)油包括在所有的API類別1、
I1、II1、IV和V，如在API出版物1509，第14版，附錄I，1998年12月中定義的那些。IV類基礎(chǔ)油是聚α烯烴(PAO)。V類基礎(chǔ)油包括未包括在Ι、ΙΙ、ΙΙΙ或IV類中的所有其他的基礎(chǔ)油。
[0034]有用的天然油包括礦物潤滑油，例如，液體石油、鏈烷烴型、環(huán)烷烴型或鏈烷烴-環(huán)烷烴混合型的溶劑處理的礦物潤滑油或酸處理的礦物潤滑油、衍生自煤或頁巖的油坐寸O
[0035]有用的合成潤滑油包括，但不限于烴油和鹵代的烴油，例如聚合的烯烴和共聚的烯烴，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；烷基化的二苯醚和烷基化的二苯硫醚及其衍生物，類似物和同系物等。
[0036]其它有用的合成潤滑油包括，但不限于，通過聚合少于5個碳原子的烯烴，例如乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、戊烯以及它們的混合物而制成的油。制備這樣的聚合物油的方法對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。
[0037]額外的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。特別有用的合成烴油是氫化的C6至C12 α -烯烴的液體低聚物，例如，1-癸烯三聚體。
[0038]另一類有用的合成潤滑油包括，但不限于，氧化烯聚合物，即均聚物、共聚物和它們的衍生物，其中所述末端羥基已經(jīng)被通過例如，醚化修飾。這些油是由通過環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷聚合制備的油舉例的，這些聚氧化烯聚合物的烷基醚或苯基醚(例如，具有1000的平均分子量的甲基聚丙二醇醚、具有500-1000分子量的聚乙二醇二苯基醚、具有1000-1500分子量的聚丙二醇二乙醚等)。
[0039]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)成另一類有用的合成潤滑油。這些潤滑油的具體例子，包括但不限于，硅酸四乙酯、硅酸四異丙酯、硅酸四 (2-乙基己基)酯、硅酸四(4-甲基-己基)酯、硅酸四(對叔丁基苯基)酯、己基_(4-甲基-2-戍氧基)二硅氧烷、聚(甲基)硅氧烷、聚(甲基苯基)娃氧烷等。還有的其它有用的合成潤滑油包括，但不限于，含有磷的酸的液態(tài)酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、癸烷膦酸二乙基酯等)、聚合的四氫呋喃等。
[0040]所述潤滑油可衍生自未精制的油、精制的油和再精制的油，天然的或合成的或本文上面公開的這些型的任何兩種或更多種的混合物。未精制的油是直接從天然源或合成源(例如煤、頁巖或焦油砂浙青)不經(jīng)過進一步純化或處理得到的那些。未精制的油的例子包括，但不限于，直接從干餾操作得到的頁巖油或直接從蒸餾得到的石油，然后不經(jīng)進一步處理使用其中的每一個。精制油類似于未精制油，除了它們已經(jīng)在一個或多個純化步驟被進一步處理以改進一種或多種性能之外。這些純化技術(shù)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的且包括，例如，溶劑萃取、二次蒸餾、酸萃取或堿萃取、過濾、滲濾、加氫處理、脫蠟等。再精制的油通過在類似于那些用于得到精制油的工藝中處理用過的油而得到。這樣的再精制的油也稱為再生油或再加工油并通常通過技術(shù)額外地處理旨在除去廢添加劑和油分解產(chǎn)物。
[0041]也可使用衍生自蠟的加氫異構(gòu)化的潤滑油基礎(chǔ)油料，單獨使用或與上述天然和/或合成基礎(chǔ)油料組合使用。這樣的蠟異構(gòu)體油通過天然蠟或合成蠟或它們的混合物經(jīng)由加氫異構(gòu)化催化劑的加氫異構(gòu)化來生產(chǎn)。
[0042]天然蠟通常是通過礦物油的溶劑脫蠟回收的疏松石蠟；合成蠟通常是通過所述費-托工藝生產(chǎn)的蠟。
[0043]優(yōu)選的是在本發(fā)明的所述潤滑油中使用主要量的基礎(chǔ)油。本文定義的主要量的基礎(chǔ)油包含50wt%或更多，優(yōu)選高于約70wt%,更優(yōu)選約80wt%至約99.5wt%且最優(yōu)選約85wt %至約98wt %的1、I1、III和IV類基礎(chǔ)油中的至少一種。當(dāng)本文使用wt %時，它指的是所述潤滑油的Wt %，除非另有說明。
[0044]阻磨劑
[0045]通常，所述功能流體也含有至少一種阻磨劑。所述至少一種阻磨劑可以是油溶量的硼酸化甘油或油溶量的甘油碳酸酯。
[0046]在一個實施方案中，本發(fā)明的所述功能流體包含通常被稱為硼酸化甘油的阻磨劑添加劑，其通常按照下面描述的方法合成。
[0047]將一定量的甘油在氮氣下加熱至約50°C。將一定量的硼酸添加到所述甘油中并加熱至約90°C。將混合物保持約30分鐘。將所述混合物進一步加熱至約220°C并保持額外的30分鐘伴隨氮氣通入以去除水。近似地，將三份甘油加入到一份硼酸中。
[0048]在一個實施方案中，本發(fā)明的所述功能流體含有所述阻磨劑添加劑，甘油碳酸酯，其具有JEFFS0L?甘油碳酸酯的商品名且可以從Huntsman Chemical Corporation, TheWoodlands, Texas.購買。
[0049]在一個實施方案中，所述功能流體包含大于約0.1?〖％的甘油碳酸酯。在一個實施例中，所述功能流體包含大于約0.1wt %至約2.0wt %的甘油碳酸酯。更優(yōu)選的，所述功能流體包含約0.15wt%至約1.5?1:%的甘油碳酸酯。最優(yōu)選的，所述功能流體包含約
0.15wt%至約1.0wt%的甘油碳酸酯。
[0050]在一個實施方案中，所述功能流體包含大于0.1wt %的硼酸化甘油和小于或等于約0.5?1:%的硼酸化甘油。在一個實施方案中，所述功能流體包含大于0.1wt %的硼酸化甘油至約0.4wt%的硼酸化甘油。更優(yōu)選地，所述功能流體包含大于0.1wt %的硼酸化甘油至約0.3wt %的硼酸化甘油。
[0051]在一個實施方案中，所述功能流體包含(i)大于約0.1?〖％的甘油碳酸酯或(ii)大于0.1wt %的硼酸化甘油和小于或等于約0.5胃1:%的硼酸化甘油。
[0052]在一個實施方案中，本發(fā)明的所述功能流體也可包含至少一種低過堿性清凈劑、至少一種高過堿性清凈劑和至少一種抗磨損添加劑。
[0053]過堿性清凈劑添加劑
[0054]過堿性清凈劑添加劑在本領(lǐng)域是熟知的且優(yōu)選為堿金屬或堿土金屬的過堿性清凈劑。這樣的清凈劑添加劑通過金屬氧化物或金屬氫氧化物與底物和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)來制備。所述底物通常為酸，通常是選自由脂族取代的磺酸、脂族取代的羧酸和脂族取代的酚組成的組的酸。
[0055]術(shù)語“過堿性”涉及金屬鹽，優(yōu)選地，金屬磺酸鹽、金屬羧酸鹽和金屬酚鹽，其中金屬存在的量超過化學(xué)計量的量。據(jù)說這樣的鹽具有超過100%的轉(zhuǎn)化率水平(即，它們包含多于100%的需要將所述酸轉(zhuǎn)化為它的“正鹽”、“中性鹽”的理論金屬量)。表述“金屬比”，通常縮寫為MR，用在現(xiàn)有技術(shù)中和本文中來表示在所述過堿性金屬鹽中的金屬的總化學(xué)當(dāng)量與根據(jù)已知的化學(xué)反應(yīng)性和化學(xué)計量比在中性鹽中的金屬的化學(xué)當(dāng)量的比率。因此，在正鹽或中性鹽中，所述金屬比為I且在過堿性鹽中MR大于I。通常將它們稱為過堿性鹽、超堿性鹽或極堿性鹽且它們通常是有機硫酸鹽、羧酸鹽或酚鹽。
[0056]所述過堿性清凈劑通常具有金屬與底物至少1.1:1的比率，優(yōu)選至少2:1，更優(yōu)選至少4:1或至少10:1。
[0057]磺酸包括單核芳烴或多核芳烴或脂環(huán)族化合物，當(dāng)過堿性時，它們被稱為磺酸鹽。[0058]在本發(fā)明中有用的磺酸的特定的例子是紅褐色磺酸；光亮油磺酸；衍生自具有從在100° F下約100秒至在210° F下約200秒賽波特粘度的潤滑油餾分的磺酸；礦脂磺酸；例如苯、萘、苯酚、二苯醚、二硫化萘、二苯胺、噻吩、α -氯萘等的單蠟取代和多蠟取代磺酸和聚磺酸；其它取代的磺酸，例如烷基苯磺酸(其中所述烷基具有至少8個碳)、十六烷基苯酚單硫化物磺酸、雙十六烷基噻蒽二磺酸、二月桂基β -萘磺酸、二辛基硝基萘磺酸以及例如十二烷基苯“底部物”磺酸的烷芳基磺酸。
[0059]所述底部物酸衍生自已經(jīng)用丙烯四聚物或異丁烯三聚物烷基化以在苯環(huán)上引入
1、2、3或更多支鏈C12取代基的苯。十二烷基苯底部，主要為單十二烷基苯和雙十二烷基苯的混合物，可作為來自家用清凈劑生產(chǎn)的副產(chǎn)物而得到。從烷基化底部物得到的在直鏈烷基磺酸鹽(LAS)生產(chǎn)的過程中形成的類似產(chǎn)物在制造用于本發(fā)明的所述磺酸鹽上也是有用的。
[0060]通過與例如SO3反應(yīng)由清凈劑生產(chǎn)產(chǎn)物來生產(chǎn)磺酸鹽對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。見，例如，都在 John Wiley&Sons 在紐約(1997)出版的 Kirk Othmer “Encyclopediaof Chemical Technology”第四版中的,題目“磺化及硫酸鹽化”,卷23,第146頁以及下列等等和“磺酸”，卷23，第194頁以及下列等等。
[0061]還包括的是在其脂族基團中含有至少約7個碳原子，通常至少約12個碳原子的脂族磺酸，例如鏈烷烴石蠟磺酸、不飽和鏈烷烴石蠟磺酸、羥基取代的鏈烷烴石蠟磺酸、六丙烯磺酸、四戊烯磺酸、聚異丁烯磺酸(其中所述聚異丁烯含有20-7000或更多個碳原子)、氯取代的鏈烷烴石蠟磺酸、硝基鏈烷烴石蠟磺酸等；脂環(huán)族磺酸例如石油環(huán)烷磺酸、十六烷基環(huán)戊基磺酸、月桂基環(huán)己基磺酸、雙(異丁基)環(huán)己基磺酸等。 [0062]關(guān)于本文描述的所述磺酸或其鹽，意圖是術(shù)語“石油磺酸”或“石油磺酸鹽”包括衍生自石油產(chǎn)物的所有磺酸或其鹽。特別有價值的石油磺酸組是所述紅褐色磺酸(由于它們的紅棕色這樣稱呼)，其作為來自通過磺酸工藝生產(chǎn)石油白油的副產(chǎn)物得到。
[0063]過堿性磺酸鹽和用于制造它們的技術(shù)的其他描述可以在以下美國專利號2，174，110,2, 174，506,2, 174，508,2, 193，824,2, 197，800,2, 202，781,2, 212，786、2，213，360,2, 228，598,2, 223，676,2, 239，974,2, 263，312,2, 276，090,2, 276，297、2，315，514、2，319，121、2，321，022、2，333，568、2，333，788、2，335，259、2，337，552、2，346，568,2, 366，027,2, 374，193,2, 383，319,3, 312，618,3, 471，403,3, 488，284、3，595，790、和3，798，012中找到。通過引用將這些專利中的每一個作為整體并入本文中。
[0064]在一個實施方案中，使用低過堿性清凈劑。優(yōu)選地，所述低過堿性清凈劑是低過堿性磺酸鹽清凈劑。更優(yōu)選地，所述低過堿性磺酸鹽清凈劑是低過堿性堿土金屬磺酸鹽清凈齊?。最優(yōu)選地，所述堿土金屬選自鈣、鎂、鈉、鍶或鋇。甚至更優(yōu)選地，所述低過堿性堿土金屬磺酸鹽清凈劑是低過堿性磺酸鈣清凈劑。
[0065]在一個實施方案中，使用中過堿性清凈劑。優(yōu)選地，所述中過堿性清凈劑是中過堿性磺酸鈣。
[0066]優(yōu)選地，所述高過堿性清凈劑是高過堿性磺酸鹽清凈劑。更優(yōu)選地，所述高過堿性磺酸鹽清凈劑是高過堿性堿土金屬磺酸鹽清凈劑。最優(yōu)選地，所述堿土金屬選自鈣、鎂、鈉或鋇。甚至更優(yōu)選地，所述高過堿性堿土金屬磺酸鹽清凈劑是高過堿性磺酸鈣清凈劑或高過堿性鎂清凈劑。[0067]在一個實施方案中，使用非磺酸鹽清凈劑。這樣的清凈劑包括，但不限于，羧酸鹽清凈劑和酚鹽清凈劑。這些羧酸鹽清凈劑或酚鹽清凈劑或兩者可在含有所述甘油添加劑的功能流體中。
[0068]使用的典型的羧酸鹽清凈劑是在美國專利號7163911、7465696等中描述的那些，通過引用將其并入本文中。
[0069]使用的典型的酚鹽清凈劑是在美國專利號7435709等中描述的那些，通過引用將其并入本文中。
[0070]抗磨添加劑
[0071]可將抗磨添加劑用在本發(fā)明的所述功能流體中?？梢杂迷诒景l(fā)明中的抗磨添加劑的例子包括二烷基-1-二硫代磷酸鋅(伯烷基、仲烷基和芳基型)、二苯硫醚、甲基三氯硬脂酸鹽、氯化萘、氟烷基聚硅氧烷、環(huán)烷酸鉛、中和的磷酸鹽、二硫代磷酸鹽和無硫磷酸鹽。優(yōu)選地，所述抗磨添加劑是二烷基硫代磷酸鋅。更優(yōu)選地，所述二烷基二硫代磷酸鋅衍生自伯醇。
[0072]除了在本發(fā)明的所述功能流體中使用的硼酸化甘油清凈劑、甘油碳酸酯清凈劑和抗磨添加劑之外，所述功能流體也可包含下文描述的其它添加劑。這些額外的組分可以以任何順序共混且可作為組 分的組合共混。
[0073]其他添加劑組分
[0074]下面的添加劑組分是可有利地用于本發(fā)明中的一些組分的例子。提供添加劑的這些例子以說明本發(fā)明，但它們并非旨在限制本發(fā)明:
[0075]A.金屬清凈劑
[0076]硫化或未硫化的烷基或烯基酚鹽、衍生自合成原料或天然原料的磺酸鹽、羧酸鹽、水楊酸鹽、酹鹽(phenalate)、多羥基烷基或烯基芳族化合物的硫化的或未硫化的金屬鹽、烷基或烯基羥基芳族磺酸鹽、硫化的或未硫化的烷基或烯基環(huán)烷酸鹽、鏈烷酸的金屬鹽、烷基或烯基多酸的金屬鹽和它們的化學(xué)和物理混合物。
[0077]B.抗氧化劑
[0078]抗氧化劑降低礦物油在使用中退化的傾向，其退化通過氧化產(chǎn)物例如在所述金屬表面上的油泥狀沉積物和清漆狀沉積物和通過在粘度上的增加來證明?？寡趸瘎┛砂ǎ幌抻?，這樣的抗氧化劑如苯酚型(酚類)氧化抑制劑，例如4，4’-亞甲基-雙(2，6-二叔丁基苯酚)、4，4’ -雙(2，6-二叔丁基苯酚)、4，4’ -雙(2-甲基_6_叔丁基苯酚)、2，2’ -亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’ -亞丁基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’ -異亞丙基-雙(2，6-二叔丁基苯酚)、2，2’-亞甲基-雙(4-甲基-6-壬基苯酚)、2，2’_亞異丁基-雙(4，6-二甲基苯酚)、2，2’-亞甲基-雙(4-甲基-6-環(huán)己基苯酚)、2，6-二叔丁基-1-4-甲基苯酚、2，6- 二叔丁基-4-乙基苯酚、2，4- 二甲基-6-叔丁基苯酚、2，6- 二叔丁基-二甲基氨基-P-甲酚、2，6- 二叔丁基-4-(N、N’ - 二甲基氨基甲基苯酚)、4，4’ -硫代雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’ -硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、雙(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基芐基)-硫醚和雙(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)。二苯胺型氧化抑制劑包括但不限于，烷基化二苯胺、苯基α-萘胺和烷基化α-萘胺。其它類型的氧化抑制劑包括金屬二硫代氨基甲酸鹽(例如二硫代氨基甲酸鋅)和亞甲基雙(二丁基二硫代氨基甲酸鹽)。通常將所述抗氧化劑以每發(fā)動機油的總量約Owt% -約IOwt優(yōu)選地0.05?1:%至約3.0wt %加入到油中。
[0079]C.抗磨/極壓劑
[0080]顧名思義，這些試劑降低運動金屬部件的磨損。這樣的試劑的例子包括，但不限于，磷酸酯、亞磷酸酯、氨基甲酸酯類、酯類、含硫化合物、鑰配合物、二烷基二硫代磷酸鋅(伯烷基、仲烷基和芳基型)、硫化油、硫化異丁烯、硫化聚丁烯、二基硫醚、甲基三氯硬脂酸酯、氯化萘、氟烷基聚硅氧烷和環(huán)烷酸鉛。
[0081]D.防銹劑(抗銹劑)
[0082]I)非離子聚氧乙烯表面活性劑:聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯高級醇醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯辛基硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇單油酸酯和聚乙二醇單油酸酯。
[0083]2)其它化合物:硬脂酸和其它脂肪酸、二羧酸、金屬皂、脂肪酸胺鹽、重磺酸的金屬鹽、多元醇的偏羧酸酯和磷酸酯。
[0084]Ε.破乳劑[0085]烷基酚和環(huán)氧乙烷、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯山梨糖醇酯的加成產(chǎn)物。
[0086]F.摩擦改進劑
[0087]脂肪醇、1，2- 二醇、硼酸化的1，2- 二醇、脂肪酸、胺、脂肪酸酰胺、硼酸化酯和其它酯。
[0088]G.多功能添加劑
[0089]硫化二硫代氨基甲酸氧鑰、硫化有機二硫代磷酸氧鑰、氧鑰單甘油酯、氧鑰二乙醇酰胺、胺-鑰絡(luò)合物化合物和含硫的鑰絡(luò)合物化合物。
[0090]H.粘度指數(shù)改進劑
[0091]聚甲基丙烯酸酯型聚合物、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯共聚物、聚異丁烯和分散劑型粘度指數(shù)改進劑。
[0092]1.傾點下降劑
[0093]聚甲基丙烯酸甲酯。
[0094]J.抑泡劑
[0095]甲基丙烯酸烷基酯聚合物和二甲基硅氧烷聚合物。
[0096]K.金屬鈍化劑
[0097]二亞水楊基丙二胺、三唑衍生物、巰基苯并噻唑、噻二唑衍生物、和巰基苯并咪唑。
[0098]L.分散劑
[0099]烯基琥珀酰亞胺、用其他的有機化合物改性的烯基琥珀酰亞胺、通過用碳酸亞乙酯或硼酸后處理改性的烯基琥珀酰亞胺、多元醇與聚異丁烯琥珀酸酐的酯、酚鹽-水楊酸鹽和它們的后處理類似物、堿金屬硼酸鹽或混合的堿金屬、堿土金屬硼酸鹽、水合堿金屬硼酸鹽的分散體、堿土金屬硼酸鹽的分散體、聚酰胺無灰分散劑等或這樣的分散劑的混合物。
[0100]添加劑包
[0101]在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及用于含有油溶量的硼酸化甘油或油溶量的甘油碳酸酯的功能液體的添加劑濃縮物。所述含有硼酸化甘油的添加劑濃縮物或含有甘油碳酸酯的添加劑濃縮物可作為添加劑包或濃縮物提供，其將并入基本惰性的、通常為液態(tài)的有機稀釋劑，例如礦物油、石腦油、苯、甲苯或二甲苯中以形成添加劑濃縮物。這些濃縮物通常含有約lwt%至約99wt%的這種稀釋劑,且在一個實施方案中約10wt%至90wt%的這種稀釋劑。通常地，在100°C下具有約4至約8.5cSt、且優(yōu)選在100°C下約4至約6cSt粘度的中性油，將被用作稀釋劑，盡管也可使用有機油以及與所述添加劑和最終的潤滑油相容的其他有機液體。
[0102]在一個實施方案中，本發(fā)明涉及降低摩擦的方法，該方法包括將金屬表面與包含主要量的潤滑粘度的油和油溶量的(i)甘油碳酸酯或油溶量的(ii)硼酸化甘油的功能液體接觸。
實施例
[0103]將通過下面的實施例進一步說明本發(fā)明，實施例中列出了特別有利的方法實施方案。雖然提供實施例來說明本發(fā)明，它們并非旨在限制它。本申請意為覆蓋可被本領(lǐng)域的技術(shù)人員不脫離附加的權(quán)利要求的精神和范圍而做出的各種改變和替換。
[0104]實施例A
[0105]制備基準(zhǔn)制劑，其含有:
[0106]( i ) 1.85被％的27TBN的磺酸鈣清凈劑的油濃縮物；
[0107]( ii ) 1.89 wt%的320TBN的磺酸鈣清凈劑的油濃縮物；
[0108]( iii ) 1.53wt%的含有?.3wt%磷的衍生自伯醇的二硫代磷酸鋅的油濃縮物；和
[0109](iv)余量，II類基礎(chǔ)油。
[0110]實施例1
[0111]通過用0.15wt%的甘油碳酸酯頂處理實施例A的所述基準(zhǔn)制劑制備潤滑油組合物。
[0112]實施例2
[0113]通過用1.0Owt %的甘油碳酸酯頂處理實施例A的所述基準(zhǔn)制劑制備潤滑油組合物。
[0114]實施例3
[0115]通過用0.15wt%的硼酸化甘油頂處理實施例A的所述基準(zhǔn)制劑制備潤滑油組合物。硼酸化甘油按照以下方法制備:將甘油(100g，2當(dāng)量)加入到圓底燒瓶中。將所述燒瓶在氮氣下加熱到50°C。然后將硼酸(33.6g，I當(dāng)量)分批加入到所述加熱的燒瓶中。將所述混合物加熱到90°C且保持30min。將所述混合物進一步加熱到220°C且保持額外的30min伴隨氮氣通入以去除水?；厥占s104g凝膠，硼含量=6.87%。
[0116]實施例B
[0117]通過用0.lwt%的甘油碳酸酯頂處理實施例A的所述基準(zhǔn)制劑制備潤滑油組合物。
[0118]實施例C
[0119]通過用0.lwt%的硼酸化甘油頂處理實施例A的所述基準(zhǔn)制劑制備潤滑油組合物。
[0120]低速齒輪性能的評價
[0121]低速齒輪的性能是用ZF集團的也被稱為S19-5測試的ZF V3測試評價的。在該測試中，將FZG支架在速度(9rpm輸入轉(zhuǎn)速、13rpm小齒輪速度)、負(fù)荷(第十階段)和溫度(90°C 40h、120°C 40h和90°C 40h)的控制條件下操作120h。將所述測試齒輪用測試油潤滑。將所述齒輪和所述小齒輪在所述測試前和所述測試后稱重。將所述齒輪的重量損失和小齒輪的重量損失用于評價用所述測試液得到的磨損。為了通過測試，總重量損失(齒輪重量損失+小齒輪重量損失)必須小于30mg。
[0122]將低速齒輪性能的結(jié)果列于表1中。包括了來自含有多種不同的甘油型摩擦改進劑的潤滑油組合物的測試結(jié)果。如果所述測試結(jié)果為總重量損失在80h時超過30mg，該測試在那點終止。
[0123]表1
[0124]S19-5低速齒輪性能結(jié)果
[0125]
【權(quán)利要求】
1.功能流體，其包含: a.主要量的潤滑粘度的油，和 b.油溶量的甘油碳酸酯或油溶量的硼酸化甘油。
2.權(quán)利要求1的功能流體，其中所述油溶量的甘油碳酸酯是多于約0.^^%的甘油碳酸酯。
3.權(quán)利要求1的功能流體，其中所述油溶量的硼酸化甘油是多于0.lwt%的硼酸化甘油和小于或等于約0.5wt%的硼酸化甘油。
4.權(quán)利要求1的功能流體，其中所述功能流體也含有至少一種清凈劑。
5.權(quán)利要求4的功能流體，其中所述至少一種清凈劑包含至少一種低過堿性磺酸鹽、至少一種中過堿性磺酸鹽、至少一種高過堿性磺酸鹽或至少一種非磺酸鹽清凈劑。
6.權(quán)利要求5的功能流體，其中所述低過堿性磺酸鹽是低過堿性磺酸鈣。
7.權(quán)利要求5的功能流體，其中所述非磺酸鹽清凈劑是至少一種酚鹽清凈劑或至少一種羧酸鹽清凈劑。
8.權(quán)利要求5的功能流體，其中所述高過堿性磺酸鹽是高過堿性磺酸鈣。
9.權(quán)利要求1的功能 流體,其中所述功能流體也含有至少一種額外的抗磨添加劑。
10.權(quán)利要求9的功能流體，其中所述至少一種抗磨添加劑是二烷基二硫代磷酸鋅。
11.權(quán)利要求10的功能流體，其中所述二烷基二硫代磷酸鋅衍生自伯醇。
12.權(quán)利要求1的功能流體，其中所述功能流體是拖拉機液壓油。
13.權(quán)利要求3的功能流體，其中所述功能流體包含多于0.1wt%至約0.4wt%的硼酸化甘油。
14.權(quán)利要求13的功能流體，其中所述功能流體包含多于0.lwt%至約0.3wt%的硼酸化甘油。
15.權(quán)利要求2的功能流體，其中所述功能流體包含多于約0.1wt%至約2.0wt%的甘油碳酸酯。
16.權(quán)利要求15的功能流體,其中所述功能流體包含約0.15wt%至約1.5wt%的甘油碳酸酯。
17.權(quán)利要求16的功能流體,其中所述功能流體包含約0.15wt%至約1.0wt%的甘油碳酸酯。
18.功能流體，其包含: a.主要量的潤滑粘度的油； b.多于約0.1wt %的甘油碳酸酯； c.至少約高達5.0wt %的至少一種低過堿性磺酸鹽清凈劑； d.至少約高達5.0wt%的至少一種高過堿性磺酸鹽清凈劑；和 e.至少一種抗磨添加劑。
19.添加劑濃縮物，其包含在稀釋劑油中的油溶量的a)硼酸化甘油或b)甘油碳酸酯，其中所述添加劑濃縮物含有約Iwt %至約99?1:%的所述稀釋劑。
【文檔編號】C10N40/04GK103946352SQ201280055574
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月15日
【發(fā)明者】李月蓉, F·普拉瓦茨, R·弗拉茲爾 申請人:雪佛龍奧倫耐有限責(zé)任公司