潤滑脂組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種潤滑脂組合物，包含至少一種多元醇酯型基礎油、至少一種脂肪酸金屬皂、至少一種二巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯，根據(jù)標準ASTM?D1662在150℃下由所述硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于所述潤滑脂組合物的總重量大于或等于0.18重量％。
【專利說明】潤滑脂組合物

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及潤滑脂組合物，特別是具有降低的環(huán)境影響并表現(xiàn)出良好的極壓和腐 蝕性能（特別是對于金屬或金屬合金）的潤滑脂組合物。

【背景技術】
[0002] 最近，已經(jīng)看到了世界范圍內環(huán)境問題的重要性日益增加，并且對作為所有工業(yè) 行業(yè)主要挑戰(zhàn)的地球生物圈實行保護。潤滑脂的領域也不例外，污染水道和土壤的風險 (其特別表現(xiàn)為基礎油（這些產(chǎn)品的主要成分）被排入自然環(huán)境中）意味著，對于特別是在 生物降解性領域中的使用涉及潤滑脂外部泄漏風險的這些油，期待今天的進步。同時，在愈 加嚴苛的條件下，并且除生物降解性之外，還經(jīng)受日益強大的機器的需求，例如，要求其潤 滑產(chǎn)品表現(xiàn)出顯著改進的極壓性能和腐蝕性能。
[0003] 本發(fā)明涉及一種潤滑脂組合物，所述潤滑脂組合物可用在存在潤滑脂外部泄漏風 險的設備如汽車、建筑機械或農(nóng)業(yè)設備中，同時具有降低的環(huán)境影響、極壓下良好的性能以 及對金屬或金屬合金的低腐蝕性。
[0004] 令人驚奇地，本 申請人:注意到具有在多元醇酯型基礎油中至少一種硫化脂肪酸酯 和至少一種二巰基噻二唑衍生物的組合的潤滑脂組合物具有非常好的極壓性能，特別是不 腐蝕金屬或金屬合金，特別是銅，同時具有降低的環(huán)境影響，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C 下所述酯提供了特定量的活性硫。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明涉及一種潤滑脂組合物，包含至少一種多元醇酯型基礎油、至少一種脂肪 酸金屬皂、至少一種二巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯，根據(jù)標準ASTMD1662 在150°C下由硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于潤滑脂組合物的總質量大于或等于 0· 18質量％。
[0006] 優(yōu)選地，所述多元醇酯選自新戊二醇酯、三羥甲基乙烷酯、三羥甲基丙烷酯、季戊 四醇酯和/或二季戊四醇酯，其單獨使用或以混合物使用。
[0007] 優(yōu)選地,所述組合物包含相對于潤滑脂組合物的總質量為50質量％至95質量％、 優(yōu)選60質量％至90質量％、更優(yōu)選70質量％至80質量％的多元醇酯型基礎油。
[0008] 優(yōu)選地，所述二巰基噻二唑衍生物選自4, 5-二巰基-1，2, 3-噻二唑、3, 5-二巰 基-1，2,4-噻二唑、3,4-二巰基-1，2, 5-噻二唑、2, 5-二巰基-1，3,4-噻二唑衍生物，其單 獨使用或以混合物使用。
[0009] 優(yōu)選地,所述組合物包含相對于潤滑脂組合物的總質量為0. 1質量％至5質量％、 優(yōu)選0. 2質量％至2質量％、更優(yōu)選0. 5質量％至1質量％的二巰基噻二唑衍生物。
[0010] 優(yōu)選地，所述硫化脂肪酸酯是單獨使用或以混合物使用的脂肪酸三甘油酯和/或 脂肪酸甲酯。
[0011] 優(yōu)選地，所述組合物包含相對于潤滑脂組合物的總質量為〇. 5質量％至5質量％、 優(yōu)選1質量％至4質量％、更優(yōu)選2質量％至3質量％的硫化脂肪酸酯。
[0012] 優(yōu)選地，所述脂肪酸金屬皂是簡單脂肪酸金屬皂，優(yōu)選鋰或鈣的脂肪酸金屬皂。
[0013] 優(yōu)選地，所述脂肪酸金屬皂是12-羥基硬脂酸鋰。
[0014] 優(yōu)選地，所述組合物包含相對于潤滑脂組合物的總質量為1質量％至20質量％、 優(yōu)選2質量％至15質量％、優(yōu)選4質量％至12質量％的脂肪酸金屬阜。
[0015] 優(yōu)選地，所述多元醇酯或多元醇酯的混合物根據(jù)標準ASTM D445測量的在40°C下 的運動粘度為3cSt至2000cSt，優(yōu)選10cSt至1500cSt，更優(yōu)選40cSt至500cSt，甚至更優(yōu) 選 50cSt 至 200cSt。
[0016] 優(yōu)選地，所述組合物的稠度根據(jù)標準ASTM D217為220十分之一毫米（tenths of a millimetre)至430十分之一毫米，優(yōu)選265十分之一毫米至295十分之一毫米。
[0017] 優(yōu)選地，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對 于潤滑脂組合物的總質量優(yōu)選大于或等于〇. 19質量％，優(yōu)選大于或等于0. 20質量％，更優(yōu) 選大于或等于0.21質量％ .
[0018] 優(yōu)選地，所述組合物根據(jù)標準ASTMD2596的焊接載荷大于315kg，優(yōu)選大于或等于 400kg。
[0019] 優(yōu)選地，所述組合物根據(jù)標準DIN51350/4的焊接載荷大于300daN，優(yōu)選大于或等 于320daN，更優(yōu)選大于或等于340daN，甚至更優(yōu)選大于或等于360daN。
[0020] 優(yōu)選地，所述組合物根據(jù)標準ASTM D4048的對銅的腐蝕性等級為1或2。
[0021] 本發(fā)明還涉及在包含至少一種多元醇酯型基礎油和至少一種脂肪酸金屬皂的潤 滑脂組合物中使用至少一種二巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯以改進所述潤 滑脂組合物根據(jù)標準ASTM D2596和/或DIN51350/4的極壓性能的用途，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于潤滑脂組合物的總質量大于或 等于0. 18質量％。
[0022] 本發(fā)明還涉及一種潤滑劑組合物，包含至少一種多元醇酯型基礎油、至少一種二 巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯，根據(jù)標準ASTMD1662在150°C下由所述硫化 脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于潤滑劑組合物的總質量大于或等于〇. 18質量％。

【具體實施方式】
[0023] 硫化脂肪酸酯
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的潤滑脂包含至少一種硫化脂肪酸酯。
[0025] 硫化脂肪酸酯通過使脂肪酸酯硫化獲得。所述脂肪酸酯通過使一種或更多種脂肪 酸與各種醇之間的反應或者通過一種或更多種脂肪酸酯與各種醇之間的酯交換而獲得。硫 化脂肪酸酯是指至少一種硫化脂肪酸的酯，應理解其經(jīng)常是脂肪酸的硫化混合物的酯。
[0026] 可用于形成硫化脂肪酸酯的脂肪酸是包含6個碳原子至24個碳原子、優(yōu)選14個 碳原子至22個碳原子、更優(yōu)選16個碳原子至20個碳原子的所有脂肪酸。包含18個碳原 子的脂肪酸是主要的脂肪酸，即，相對于硫化脂肪酸酯的總質量，其以至少50質量％的濃 度存在。
[0027] 硫化脂肪酸酯可以是硫化脂肪酸單酯、硫化脂肪酸二酯、硫化脂肪酸三酯或硫化 脂肪酸多酯，其單獨使用或以混合物使用。
[0028] 優(yōu)選的硫化脂肪酸單酯是(^-(；烷基單酯，例如甲基單酯、乙基單酯、正丙基單酯、 異丙基單酯、正丁基單酯、仲丁基單酯、叔丁基單酯。優(yōu)選地，所述單酯是甲基單酯。優(yōu)選地， 硫化脂肪酸酯是硫化脂肪酸甲酯。
[0029] 作為硫化脂肪酸三酯的實例，可以提及硫化脂肪酸三甘油酯，其可以完全或部分 酯化，因此，除了三酯外，將還任選地包含二酯和/或單酯。
[0030] 作為硫化脂肪酸多酯的例子，可以提及硫化季戊四醇脂肪酸酯。
[0031] 本發(fā)明的優(yōu)點是提供不含硫化烯烴和/或多硫化物的潤滑脂組合物。事實上，硫 化脂肪酸酯具有降低的環(huán)境影響，因為這些是來源于可再生資源（脂肪物質和脂肪酸）并 包含大比例的可再生碳的化合物。但是硫化烯烴和多硫化物不是這樣，硫化烯烴通過使烯 烴（烴來源的產(chǎn)物）硫化獲得，多硫化物也通過使烴來源的物質硫化而獲得。值得注意的 是，注意到使用硫化脂肪酸酯而非已知具有更好極壓性能的硫化烯烴或多硫化物獲得了良 好的極壓性能，這可以特別由于在潤滑脂組合物中額外存在二巰基噻二唑所引起。
[0032] "活性硫"在本發(fā)明中的含義是指在將化合物置于標準ASTM D1662的條件下時該 化合物能夠放出或釋放的硫。標準ASTM D-1662定義了在給定溫度下化合物的活性硫的水 平，為在該硫化化合物樣品與給定量的銅反應指定時間之前和之后所表現(xiàn)出的硫含量的重 量百分比的差異。
[0033] 在150°C (ASTM D1662)下潤滑脂組合物中活性硫的量是特別在極壓條件下對于實 現(xiàn)良好性能的重要參數(shù)之一。潤滑脂組合物中在150°C (ASTM D1662)下活性硫的量必須不 太低，否則可能無法獲得滿意的極壓行為。其必須不太高，否則將由潤滑脂的腐蝕性引起問 題，特別對銅；在不存在二巰基噻二唑衍生物的情況下，在150°C (ASTM D1662)下活性硫的 量過高將不會提供良好的性能，特別是在極壓條件下。
[0034] 優(yōu)選地，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由潤滑脂組合物中的硫化脂肪酸酯提 供的活性硫的量相對于潤滑脂組合物的總質量大于或等于〇. 18質量％，優(yōu)選大于或等于 0. 19質量％，更優(yōu)選大于或等于0. 20質量％，甚至更優(yōu)選大于或等于0. 21質量％。
[0035] 優(yōu)選地，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由潤滑脂組合物中的硫化脂肪酸酯提 供的活性硫的量相對于潤滑脂組合物的總質量小于或等于5質量％，優(yōu)選小于或等于4質 量％，更優(yōu)選小于或等于2質量％，甚至更優(yōu)選小于或等于1質量％。
[0036] 優(yōu)選地，根據(jù)標準ASTM D2622由潤滑脂組合物中的硫化脂肪酸酯提供的硫的量相 對于潤滑脂組合物的總質量大于或等于〇. 35質量％，優(yōu)選大于或等于0. 40質量％，甚至更 優(yōu)選大于或等于〇. 45質量％。
[0037] 優(yōu)選地，相對于潤滑脂組合物的總質量，潤滑脂組合物包含0. 5質量％至5質 量％、優(yōu)選1質量％至4質量％、更優(yōu)選2質量％至3質量％的硫化脂肪酸酯。
[0038] 優(yōu)選地，為了改進極壓性能，根據(jù)本發(fā)明的潤滑脂組合物包含至少兩種不同的硫 化脂肪酸酯，優(yōu)選地至少一種硫化脂肪酸甲酯和至少一種硫化脂肪酸三甘油酯。對于150°C 下給定量的活性硫，兩種不同的硫化脂肪酸酯特別是硫化脂肪酸甲酯和硫化脂肪酸三甘油 酯的組合使得能夠改進極壓性能，因為硫不以相同的方式釋放。最小受阻的酯例如硫化脂 肪酸甲酯將最快釋放活性硫，然后將輪到最大受阻的酯例如硫化脂肪酸三甘油酯。
[0039] 用在本發(fā)明中的硫化脂肪酸酯是市售產(chǎn)品，例如來自供應商PCAS、King Industries、Dover、Magna、Arkema、Rhein Chemie。
[0040] 二巰某噻二啤衍牛物
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的潤滑脂組合物包含至少一種二巰基噻二唑衍生物，其為本發(fā)明獲得 良好的極壓性能的必需要素。
[0042] 噻二唑是包含兩個氮原子、一個硫原子、兩個碳原子和兩個雙鍵的雜環(huán)化合物，其 具有通式C 2N2SH2，能夠分別以以下形式存在：1，2, 3-噻二唑、1，2,4-噻二唑、1，2, 5-噻二 唑、1，3,4-噻二唑：
[0043]

【權利要求】
1. 一種潤滑脂組合物，包含至少一種多元醇酯型基礎油、至少一種脂肪酸金屬皂、至少 一種二巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由所 述硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于所述潤滑脂組合物的總質量大于或等于〇. 18質 量％。
2. 根據(jù)權利要求1所述的組合物，其中所述多元醇酯選自新戊二醇酯、三羥甲基乙烷 酯、三羥甲基丙烷酯、季戊四醇酯和/或二季戊四醇酯，其單獨使用或以混合物使用。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，包含相對于所述潤滑脂組合物的總質量為50質 量％至95質量％、優(yōu)選60質量％至90質量％、更優(yōu)選70質量％至80質量％的多元醇酯 型基礎油。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3中任一項所述的組合物，其中所述二巰基噻二唑衍生物選自 4, 5-二巰基-1，2, 3-噻二唑、3, 5-二巰基-1，2,4-噻二唑、3,4-二巰基-1，2, 5-噻二唑、2， 5_二巰基-1，3,4-噻二唑衍生物，其單獨使用或以混合物使用。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的組合物，包含相對于所述潤滑脂組合物的總質 量為〇. 1質量％至5質量％、優(yōu)選0. 2質量％至2質量％、更優(yōu)選0. 5至1質量％的二巰基 噻二唑衍生物。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的組合物，其中所述硫化脂肪酸酯是脂肪酸三甘 油酯和/或脂肪酸甲酯，其單獨使用或以混合物使用。
7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的組合物，包含相對于所述潤滑脂組合物的總質 量為〇. 5質量％至5質量％、優(yōu)選1質量％至4質量％、更優(yōu)選2質量％至3質量％的硫化 脂肪酸酯。
8. 根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的組合物，其中所述脂肪酸金屬皂是簡單脂肪酸 金屬皂，優(yōu)選鋰或鈣的脂肪酸金屬皂。
9. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的組合物，其中所述脂肪酸金屬皂是12-羥基硬 脂酸鋰。
10. 根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的組合物，包含相對于所述潤滑脂組合物的總質 量為1質量％至20質量％、優(yōu)選2質量％至15質量％、優(yōu)選4質量％至12質量％的脂肪 酸金屬皂。
11. 根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的組合物，其中所述多元醇酯或多元醇酯的混 合物根據(jù)標準ASTM D445測量的在40°C下的運動粘度為3cSt至2000cSt，優(yōu)選10cSt至 1500cSt，更優(yōu)選 40cSt 至 500cSt，甚至更優(yōu)選 50cSt 至 200cSt。
12. 根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的組合物，根據(jù)標準ASTMD217的稠度為220十 分之一毫米至430十分之一毫米，優(yōu)選265十分之一毫米至295十分之一毫米。
13. 根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的組合物，包含根據(jù)標準ASTMD1662在150°C 下由所述硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于所述潤滑脂組合物的總質量大于或等于 0. 19質量％，優(yōu)選大于或等于0. 20質量％，甚至更優(yōu)選大于或等于0. 21質量％。
14. 根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的組合物，根據(jù)標準ASTMD2596的焊接載荷大 于315kg，優(yōu)選大于或等于400kg。
15. 根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的組合物，根據(jù)標準DIN51350/4的焊接載荷 大于300daN，優(yōu)選大于或等于320daN，更優(yōu)選大于或等于340daN，甚至更優(yōu)選大于或等于 360daN〇
16. 根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的組合物，根據(jù)標準ASTMD4048的對銅的腐蝕 性等級為1或2。
17. 在包含至少一種多元醇酯型基礎油和至少一種脂肪酸金屬皂的潤滑脂組合物中使 用至少一種二巰基噻二唑衍生物和至少一種硫化脂肪酸酯以改進所述潤滑脂組合物根據(jù) 標準ASTM D2596和/或DIN51350/4的極壓性能的用途，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由 所述硫化脂肪酸酯提供的活性硫的量相對于所述潤滑脂組合物的總質量大于或等于〇. 18 質量％。
18. -種潤滑劑組合物，包含至少一種多元醇酯型基礎油、至少一種二巰基噻二唑衍生 物和至少一種硫化脂肪酸酯，根據(jù)標準ASTM D1662在150°C下由所述硫化脂肪酸酯提供的 活性硫的量相對于所述潤滑劑組合物的總質量大于或等于〇. 18質量％。
【文檔編號】C10M169/06GK104053758SQ201280061788
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權日:2011年12月16日
【發(fā)明者】沙維爾·巴克, 妮科爾·杰內特 申請人:道達爾銷售服務公司