CN101194005A - 用于增强的微蚀斑保护的新的基本油料润滑剂混和物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种混合润滑油配制剂的润滑油配制剂和方法。该润滑油配制剂至少包括两种基本油料。第一基本油料包括粘度高于100cSt，KvIOO℃。第二基本油料包括粘度低于10cSt，KvIOO℃。该润滑油配制剂提供了用于齿轮的优良的微蚀斑保护，包括在风轮机中的大齿轮。另外，润滑油也可以具有高于38cSt(Kv 100℃)的粘度，粘度指数高于161并且FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级的微蚀斑保护水平高于10。

Description

用于增强的微蚀斑保护的新的基本油料润滑剂混和物
发明背景
[0001]微蚀斑(Micropitting)是出人意料的疲劳磨损的高均匀度。在机械寿命的第一个百万旋转周期间其在滚动滑动弹性流体润滑(ElastoHydrodynamic Lubrication)(“EHL”)的接触中发生。受影响的齿轮一般在接触表面具有灰色无光的表面，其用显微镜检验显示为直径为10到20微米的微裂纹和微蚀斑的网络。这种故障对于大齿轮箱，包括应用在风轮机工业的齿轮箱，是一个长期的问题。微蚀斑合并以产生连续的断裂的表面，其具有特征的黯淡无光泽的外观，可以称为灰斑、无光泽面，或当用于齿轮时，德语称为graufleckigkeit等。用于轴承的这种现象的相关术语为脱皮(peeling)或一般的浅表剥落(superficial peeling)。一般地，但不是排他地，微蚀斑是与重载情况下渗碳齿轮装置相关的问题。
[0002]微蚀斑的发展可能最终导致(大)蚀斑，或其可能发展到某一程度并停止。尽管这可能看起来无害，但从齿轮表面的这种金属损耗可引起齿轮精确度的降低、增加振动和噪音、和其它相关的问题。
[0003]早在数十年前在Munich的FZG Institute就发展了测量齿轮微蚀斑的方法。参见“Influence of the Lubricant on Pitting and Micro Pitting.Resistance of Case Carburized Gears-Test Procedures”Winter，H；Oster，P.AGMA Technical Paper 87 FTM 9，1987年10月。FZG方法随后被开发成德国FVA协会支持的并在1993年正式出版的方法中。参见“FVA-Informationsblatt Nr.54 I-IV：Testverfahren zur Untersuchung desSchmierstofferinfiusses auf die Entstehung von Grauflecken beiZahnaradern”FVA-Nr.54/7 Stand Juli 1993。
[0004]FVA 54/7方法已经成为用于评价工业齿轮润滑剂抗微蚀斑性能的工业标准。该方法使用具有两个独立的阶段的FZG功率循环设备。首先，在递增载荷测试或阶段测试中，组中的小齿轮或两个齿轮中较小的，从载荷阶段5到载荷阶段10在每个16小时的载荷阶段后必须卸下并且评价。然后齿轮组的第二侧用新油在每个16小时长的载荷阶段5到10的测试阶段运行。然后进行耐久性测试，其中测试齿轮用与作为第二阶段相同的油装料运行总的六个80小时周期，开始于载荷阶段8持续第一个80小时，并且然后在载荷阶段10完成随后持续80小时周期。在每个期间之间执行检查。检查评价小齿轮齿侧面的微蚀斑面积、小齿轮重量损失和形状(profile)的偏差。齿形状测量通过使用表面光度仪实现。传感器末端从齿末端到根部移动并且图像输入计算机程序。对测试测量前后进行比较并且以“形状偏差”报告差异。当形状偏差超过7.5μm时达到损害载荷阶段。
[0005]作为抗微蚀斑工业齿轮油，由在Farifax Virginia的ExxonMobile Corporation销售的Mobilrgear SyntheticHydroCarbon-Xtra Micro Protection或(“SHC XMP”)在1998年商品化。这种润滑剂的主要市场是风轮机工业。除了一种例外，Mobilrgear SHCXMP是非常成功的。这种例外是今天为施工人员所需的，在Graufleckigkeit测试“GFT”FLS中高于10级高的，高级水平的性能。GFT级高是需要FLS高于10的等级。Mobilrgear SHC XMP 320提供等于10高的FLS。当前，只有BP Castrol Optimol Synthetic A 320产品声称具有这种同等水平的微蚀斑性能。
[0006]在过去几年中，在这一领域的大量的关键设备施工人员开始需要在FVA微蚀斑测试的FLS高于10的最高水平性能。高于10等级的高FLS需要在FVA 54微蚀斑测试中在最后的阶段10载荷中低于7.5微米的齿轮齿形状偏差。当前，公知烃基润滑油尚不能产生这种水平的性能。因此，需要一种提供稳定的FVA 54微蚀斑测试结果FLS高于10高的润滑剂。本发明通过提供产生所需性能的基本油料的新的组合满足这种需要。
发明概述
[0007]公开了一种新的润滑剂配制剂。在一个实施方案中该新的润滑剂配制剂包括至少两种基本油料，第一和第二基本油料之间的粘度差高于96cSt，Kv100℃，并且润滑剂提供了高于8的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷(Micropitting Test Fail Load)。
[0008]在第二个实施方案中，新的润滑剂配制剂包括至少两种基本油料。第一基本油料包括粘度高于100cSt，Kv100℃的合成油。第二基本油料包括粘度低于10cSt，Kv100℃的合成油。
[0009]也公开了一种混合新的配制剂的方法。该方法包括得到第一合成基本油料润滑剂。第一基本油料具有高于100cSt，Kv100℃的粘度。得到第二合成基本油料润滑剂。第二基本油料具有低于10cSt，Kv100℃的粘度。第一和第二基本油料混合以产生润滑油，其中润滑油提供高于8的FVA54微蚀斑测试破坏载荷。
[0010]也公开了获得良好的微蚀斑保护的方法。该方法包括得到包括至少两种基本油料的润滑剂，至少百分之10并且不高于百分之60的第一基本油料包括粘度高于100cSt，Kv100℃的合成油，至少百分之5并且不高于百分之30的第二基本油料包括粘度低于10cSt，Kv100℃的油，其中润滑油提供FVA 54的微蚀斑测试破坏载荷级(Micropitting Test Fail LoadStage)高于8，并且用润滑油至少润滑一个齿轮。
附图简述
[0011]图1是在混合的基本油料中相对于粘度差的齿轮齿形状偏差的示意图。
[0012]图2是得自混合的基本油料的润滑油中相对于最终粘度的齿轮齿形状偏差的示意图。
[0013]图3是得自混合的基本油料的润滑油中相对于最终粘度指数的齿轮齿形状偏差的示意图。
发明详述
[0014]我们已经公开了一种新的基本油料的组合，其提供了微蚀斑保护的意外的增加。在改良的FVA 54型微蚀斑测试和实际的FVA 54型微蚀斑测试中证明了增强的微蚀斑益处。微蚀斑性能水平获得了始终的高于10的破坏载荷级。历史上烃基润滑油在FVA 54微蚀斑测试中从未达到高于10的破坏载荷级。
[0015]在一个实施方案中，这种新发现是基于宽的“双峰”油粘度的混合，其为至少96cSt，Kv100℃的基本油料粘度差异。运动粘度通过测量在重力下液体流过标定刻度的玻璃毛细管粘度计的时间来决定。一般地粘度以厘沲(cSt，或mm2/s)单位来测量。一般用于成品润滑剂的工业润滑油引用的ISO粘度分类基于40℃下观测的粘度。一般用于混合成品润滑剂的基本油料油用在100℃下观测的粘度描述。这种“双峰”粘度混合也通过在齿轮测试中降低大约10℃润滑剂温度来提供温度益处。这种温度降低会提供增加的效率提高。
[0016]润滑油至少包括两种基本油料的混合油。第一基本油料混合包括具有高于100cSt，Kv100℃粘度的润滑油。更优选地第一基本油料粘度低于300cSt，Kv100℃以避免由于快速机械剪切引起的不稳定性问题。更优选的是第一基本油料混合具有高于110cSt，Kv100℃并且低于200cSt，Kv100℃，并且最优选地是粘度介于120到200cSt，Kv100℃。
[0017]第二基本油料混合包括具有低于10cSt，Kv100℃粘度的润滑油，并且优选地低于6cSt，Kv100℃。优选地第二润滑油的粘度应该优选至少2cSt，Kv100℃。更优选地是粘度介于3到5cSt，Kv100℃。表1是常规齿轮油配制剂和新双峰混合物的微蚀斑测试数据。该数据在图1、2和3中说明。
表1
  数据点   KV40，cSt  KV100，cSt   粘度指数   形状Dev，microns     Delta BS visc.，Kv100
  1  307.0  41.28   190   4.6     146
  2  350.8  43.60   181   4.5     121
  3  335.0  37.60   161   9.3     94
  4  321.7  34.41   151   9.7     60
  5  308.4  33.97   154   11.2     60
  6  316.6  23.91   96   8.9     50
[0018]图1是显示在第一和第二混合基本油料中相对于粘度差的齿轮齿形状偏差线10的图。如在这各图中显示的，粘度的巨大的差异提供了如线19表示的提高了的突破FLS高于10界限的微蚀斑防护。在第一和第二基本油料中粘度差为94cSt，Kv100℃的数据点3，相对现有技术没有提高。然而，在第一和第二基本油料中粘度差为124cSt，Kv100℃的数据点2，在微蚀斑保护中有明显的提高。从FLS＝10的区域11进入FLS高于10的区域11的交叉点9发生在大约103cSt，Kv100℃。在微蚀斑防护中的提高在第一和第二基本油料之间96cSt，Kv100℃的差处开始并且持续直到大约300cSt，Kv100℃。更优选的范围为介于100cSt，Kv100℃到250cSt，Kv100℃。在粘度差的最优选的范围看起来介于大约125cSt，Kv100℃到150cSt，Kv100℃。
[0019]图2为显示在混合基本油料中相对于最终粘度的齿轮齿形状的偏差线20的图，其中在图1中相似的成分已经指定相同的参考数字。这个图显示了在基本油料混合至ISO 320(Kv 40℃)级后润滑油的最终粘度。
[0020]如图2所示，如通过线19表示，较高的粘度提供了提高的突破FLS高于10界限的微蚀斑防护。在粘度为38cSt，Kv100℃的数据点3，相对现有技术没有提高。然而，在粘度为44cSt，Kv100℃的数据点2，在微蚀斑保护中有明显的提高。从FLS＝10的区域11进入FLS高于10的区域11的交叉点25发生在大约40cSt，Kv100℃。在微蚀斑保护中的提高在粘度大约39cSt，Kv100℃的差处开始并且持续直到大约300cSt，Kv100℃。更优选的范围为介于40cSt，Kv100℃到100cSt，Kv100℃。
[0021]图3为显示相对于得自混合基本油料得润滑油的最终粘度指数或(“VI”)的齿轮齿形状的偏差线30的图，其中在图1和图2中相似的成分已经指定相同的参考数字。如在ASTM标准D2270中所述的VI实验被广泛使用并且是由于石油产品温度在40℃到100℃之间变化的动态粘度中变化的公认的测量。较高的粘度指数表明随着温度的升高粘度较小地降低。VI也用作显示依赖于温度变化的运动粘度的单一数字。
[0022]如图3所示，较高的VI提供了如线19表示的提高的突破FLS高于10界限的微蚀斑保护。在VI为161的数据点3，相对现有技术没有提高。然而，在VI为181的数据点2，在微蚀斑保护中有显著的提高。从FLS＝10的区域11进入FLS高于10的区域11的交叉点35发生在大约168VI。微蚀斑保护提高在VI大约为165开始并且持续直到大约300。在超过300VI微蚀斑保护应该持续。
[0023]族I、II、III、IV、和V为由美国石油协会发展和定义的基本油料的粗分类以对润滑基油产生指导(API Publication 1509；www.API.org)。族I基本油料一般具有介于大约80到120的粘度指数并且含高于大约0.03％的硫和/或低于大约90％的饱和物。族II基本油料一般具有介于大约80到120的粘度指数，并且含低于或等于大约0.03％的硫和高于或等于大约90％的饱和物。族III基本油料一般具有高于大约120的粘度指数并且含低于或等于大约0.03％的硫和高于大约90％的饱和物。族IV包括聚α烯烃(PAO)。族V基本油料包括在族I-IV中不包括的基本油料。表2概述了这五族每个的性质。
表2：基本油料性质
    饱和物     硫     粘度指数
族I     ＜90％且/或     ＞0.03％且     ≥80且＜120
族II     ≥90％且     ≤0.03％且     ≥80且＜120
族III     ≥90％且     ≤0.03％且     ≥120
族IV     聚α烯烃(PAO)
族V     所有其它没有包括在族I、II、III、或IV中的基本油料
[0024]在优选的实施方案中，基本油料包括至少一种合成油的基本油料并且最优选地包括至少一种API族IV聚α烯烃基本油料。用于这种应用的合成油应该包括所有非天然矿物油的油。天然矿物油常常被称为APT族I油。
[0025]美国专利4,827,064和4,827,073(Wu)提出了新类型的PAO润滑剂。这些PAO材料，其通过使用还原价态铬催化剂产生，为烯烃低聚物或通过非常高的粘度指数表征的聚合物，其粘度指数给它们非常令人想要的性质以用做润滑剂基本油料并且，具有较高的粘度级；作为VI改进剂。他们称作高粘度指数PAO或HVI-PAO。已经发现相对低分子量HVI-PAO物质作为润滑剂基本油料是有用的，而已经发现较高粘度的PAO，一般具有100cSt或更高的粘度，例如在100到1000cSt的范围，对于常规的PAO和其它合成和矿物油衍生基本油料作为粘度指数提高剂非常有效。
[0026]在下面的做参考的美国专利中也描述了这些HVI-PAO物质的各种修改和变化：4,990,709；5,254,274；5,132,478；4,912,272；5,264,642；5,243,114；5,208,403；5,057,235；5,104,579；4,943,383；4,906,799。这些低聚物可以被总结为通过在金属低聚反应催化剂存在时，其为在还原价态中的带有载体的金属，1-烯烃的低聚反应产生。优选的催化剂包括在氧化硅载体上的还原价态铬，通过用一氧化碳作为还原剂还原铬制备。低聚反应在根据所需得到的低聚物的粘度选择的温度下实施，如美国专利4,827,064和4,827,073所述。较高粘度的物质可以如在美国专利5,012,020和美国专利5,146,021所述的产生，其中低聚反应温度低于大约90℃。被用作产生较高分子量的低聚物。在所有情形中，当需要还原残留的不饱和物时，经过加氢的低聚物具有低于0.19的支化系数(如在美国专利4,827,064和4,827,073中所定义)。总的说来，HVI-PAO一般具有在大约12到5,000cSt范围内的粘度。
[0027]而且，HVI-PAO一般可以通过如下一个或多个来表征：C30-C1300烃，具有支化比低于0.19，重均分子量介于300到45,000，数均分子量介于300到18,000，分子量分布介于1到5。特别优选的HVI-PAO为具有从5到5000cSt范围内的100℃粘度的流体。在另一实施方案中，在100℃测量的HVI-PAO低聚物的粘度在从3厘沲(“cSt”)到15,000cSt的范围。而且，在100℃具有3cSt到5000cSt粘度的流体具有用ASTM方法D2270计算的高于130的VI。通常他们在从130到350的范围。流体都具有低于-15℃的低倾点。
[0028]HVI-PAO可以以烃组合物进一步表征，其包括选自包括C6-C201-烯烃的1-烯烃，通过其自身或以混合物的形式，制备的聚合物或低聚物。进料的实例可以为1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯等。或C6到C141-烯烃的混合物或C6到C201-烯烃、C6到C121-烯烃、C6到C141-烯烃、C6到C161-烯烃、C6到C181-烯烃、C8到C101-烯烃、C8到C121-烯烃、C8、C10和C121-烯烃的混合物，和其它合适的组合。
[0029]如果他们是产生自聚合反应或是从开始物质带来的，通常蒸馏润滑油产品以除去任何低分子量组合物，例如沸点低于600、或碳原子数低于C20的那些。这种蒸馏步骤通常提高精制流体的挥发性。在某些特殊的应用中，或当在反应混合物中无低沸点馏分存在时，这种蒸馏不是必需的。因此除去任何溶剂或开始物质后的全部反应产品可以用作润滑油基本油料或用于进一步处理。
[0030]直接从聚合反应或低聚反应过程制备的润滑油流体通常具有不饱和的双键或具有烯属的分子结构。双键或不饱和或烯属的组分的数量可以通过几个方法测量，例如溴值数(ASTM 1159)，溴指数(ASTM D2270)或其它适宜的分析方法，例如NMR、IR等。双键数或烯属组合物的数量依赖于几个因素——聚合反应的程度、在聚合反应过程中存在的氢的数量和参加聚合反应过程的终止步骤的助催化剂的数量、或在过程中存在的其它试剂。通常，双键的数量或烯属组分的数量通过较高程度的聚合反应、较高的数量的在聚合反应过程中存在的氢气、或较高数量的参加终止步骤中的助催化剂来降低。
[0031]众所周知，通常，当不饱和双键数或烯属组分降低时，流体的氧化稳定性和光或UV稳定性提高。因此，如果它们具有高程度的不饱和，需要进一步加氢处理聚合物。通常，具有低于5的溴值数的流体，如通过ASTM D1159测量的，适宜用于高质量的基本油料的应用。当然，溴值数越低，润滑油质量越好。具有低于3或2的溴值数的流体是常见的。最优选的范围是低于1或低于0.1。在文献中(美国4827073，实施例16)加氢处理以降低不饱和程度的方法是众所周知的。在某些HVI-PAO产品中，直接从聚合反应制备的流体具有非常低程度的不饱和，例如具有在100℃高于150cSt的粘度的那些。它们具有低于5或甚至低于2的溴值数。在这些情形中，我们可以如不加氢处理选择来使用，或我们可以选择加氢处理以进一步提高基本油料性质。
[0032]具有高的链烷的/环烷的和饱和性质高于90重量百分比的基本油料常常方便地使用在某些实施方案中。这些基本油料包括族II和/或族III加氢处理或加氢裂解基本油料，或他们的合成对应物例如聚α烯烃油、GTL或相似的基油或相似的基油的混合物。为了这种应用，合成基本油料应该包括族II、族III、族IV和族V基本油料。
[0033]更具体的实例实施方案，是高粘度指数PAO的组合，或作为实例，SPECTRA SYN ULTRATM(150cSt，Kv100℃)和低粘度的聚α烯烃(“PAO”)，包括具有低于6cSt，Kv100℃粘度的PAO和更优选地具有介于2到4(2cSt或4cSt，Kv100℃)的粘度和甚至更优选地具有少量的酯或烷基化芳族化合物。包括酯或烷基化芳族化合物的酯可以用作附加的基本油料或用作用于附加的溶解性的具有第一或第二基本油料的共基本油料。高粘度指数PAO或SPECTRA SYN ULTRA 150为高粘度合成润滑油并且为由在Fairfax Virgina的ExxonMobil Corporation销售的商业化提供的润滑油，而酯和PAO为商业化提供的商品润滑剂。优选的酯为烷基己二酸。
[0034]气体到液体基本油料也可以和本发明的组分作为一部分或所有的基本油料优先地使用来配制成品润滑油。当向润滑系统(相对较少的数量的替代流体，其主要地包括族II、族III和/或GTL基本油料)加入本发明的组分时我们已经发现良好的提高。
[0035]GTL物质为从气体的含碳化合物、含氢化合物、和/或作为进料的组分，例如氢气、二氧化碳、一氧化碳、水、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、丁烯和丁炔，通过一种或多种合成、组合、转化、重排、和/或降解/分解的过程得到的物质。GTL基本油料和基油为润滑粘度的GTL物质，其一般从烃得到，例如蜡状合成烃，其为自身从单一的气体的含碳化合物、含氢化合物和/或作为进料的元素得到的。GTL基本油料包括从GTL物质得到的在润滑油沸腾范围沸腾分离/分馏的油，例如通过，例如，蒸馏或热扩散，并随后使经过众所周知的催化或溶剂去蜡化过程以产生降低的/低的倾点的润滑油得到；蜡同分异构物，包括，例如，氢化异构化或异构去蜡化的合成烃；氢化异构化或异构去蜡化费-托(“F-T”)物质(例如，烃、蜡状烃、蜡和可能的类似的氧化物)；优选地氢化异构化或异构去蜡化F-T烃或氢化异构化或异构去蜡化F-T蜡、氢化异构化或异构去蜡化合成蜡、或其混合物。
[0036]从GTL物质得到的GTL基本油料，特别是从氢化异构化/异构去蜡化F-T物质得到的基本油料、和其它从氢化异构化/异构去蜡化蜡得到的基本油料一般在100℃具有大约2mm2/s到大约50mm2/s的运动粘度的特征，优选地从大约3mm2/s到大约50mm2/s，更优选地从大约3.5mm2/s到大约30mm2/s，如通过F-T蜡的异构去蜡化得到的GTL基本油料为例，其在100℃具有大约4mm2/s的运动粘度并且具有大约130或更高的粘度指数。本文和权利要求中使用的术语GTL基油/基本油料和/或蜡异构化基油/基本油料应该理解包括如在生产过程中得到的GTL基本油料/基油或蜡异构化基本油料/基油的各个馏分，两种或多种GTL基本油料/基油馏分和/或蜡异构化基本油料/基油馏分的混合物、和一种或两种或多种低粘度的GTL基本油料/基油馏分和/或蜡异构化基本油料/基油馏分的混合物，其具有一种、两种或更多种高粘度的GTL基本油料/基油馏分和/或蜡异构化基本油料/基油馏分以产生双峰混合物，其中混合物显示上述列举的范围的粘度。本文运动粘度的文献指通过ASTM方法D445测量。
[0037]从GTL物质得到的GTL基本油料和基油，特别地从氢化异构化/异构去蜡化F-T物质得到的基本油料、和其它氢化异构化/异构去蜡化蜡得到的基本油料，例如蜡氢化异构化物/异构去蜡化物，其可以作为本发明的基本油料组分使用，一般进一步以具有大约-5℃或更低的倾点表征，优选地大约-10℃或更低，更优选地大约-15℃或更低，更优选地大约-20℃或更低，并且在某些条件下可以具有有利的大约-25℃或更低的倾点，具有有用的大约-30℃到大约-40℃或更低的倾点。如果需要，可以实施分开的去蜡化步骤以获得所需的倾点。本文的倾点指通过ASTM D97和相似的自动化方法测量的。
[0038]从GTL物质得到的GTL基本油料和基油，特别地从氢化异构化/异构去蜡化F-T物质得到的基本油料、和其它氢化异构化/异构去蜡化蜡得到的基本油料，其为在本发明中可以使用的基本油料组分，一般也可以以具有80或更高的粘度指数来表征，优选地100或更高，并且更优选的120或更高。另外，在某些特别的情况下，这些基本油料的粘度指数可以优选地为130或更高，更优选地135或更高，并且更优选地140或更高。例如，从GTL物质、优选地F-T物质、特别是F-T蜡得到的GTL基本油料，一般具有130或更高的粘度指数。本文粘度指数的文献参考ASTM方法D2270。
[0039]另外，GTL基本油料一般为高于90百分比的高度饱和的链烷并且可以包含单环链烷和多环链烷与非环异链烷的组合的混合物。在这些组合中环烷(即环链烷)组分的比率随使用的催化剂和温度而变化。而且，一般GTL基本油料和基油具有非常低的硫和氮含量，一般含低于大约10ppm，并且更一般每种这些元素低于大约5ppm。通过F-T物质特别是F-T蜡的氢化异构化/异构去蜡化得到的GTL基本油料和基油的硫和氮含量基本为零。
[0040]在优选的实施方案中，GTL基本油料包括链烷烃物质，其主要地由非环异构链烷和只少量的环链烷构成。这些GTL基本油料一般包括链烷物质，其由高于60重量％的非环异链烷构成，优选地高于80重量％的非环异链烷，更优选地高于85重量％的非环异链烷，并且最优选地高于90重量％的非环异链烷。
[0041]GTL基本油料、氢化异构化或异构去蜡化F-T物质得到的基本油料、和蜡得到的氢化异构化/异构去蜡化基本油料的有用组合物，例如蜡异构物/异构去蜡化物，例如在美国专利6,080,301；6,090,989和6,165,949中列举。
[0042]我们已经发现当与特殊的添加剂系统结合时，这种独特的基本油料组合物可以给予甚至进一步提高微蚀斑保护。添加剂包括各种商业化提供的齿轮油组。这些添加剂组包括高性能组分系列，其包括抗磨损剂、抗氧化剂、消泡剂、破乳剂、去污剂、分散剂、金属钝化剂、和防锈添加剂以达到所需的性能。
[0043]可以选择添加剂以修饰润滑油的各种性质。对于风轮机，添加剂应该提供下面的性质，抗磨损保护、锈保护、微蚀斑保护、降低摩擦、和提高过滤性。本领域技术人员应该理解可以选择各种添加剂以获得良好的性能，包括对于风轮机齿轮的良好性能。
[0044]最终的润滑油应该包括粘度高于100cSt，Kv100℃的第一润滑剂基本油料。第一润滑剂基本油料应该构成至少百分之40和不多于百分之80的最终润滑剂。粘度低于10cSt的第二基本油料至少构成百分之20和不多于百分之60的最终基本油料。酯和/或添加剂的量可以达到最终润滑剂的百分之90，在第一和第二基本油料的可以接受的范围内其总量按比例降低。优选的酯和添加剂的范围为介于百分之10到百分之90。
[0045]更优选的润滑剂应该包括粘度高于150cSt，Kv100℃的第一基本油料，第一基本油料代表至少百分之10的最终产品并且不高于百分之60的最终润滑剂。第二基本油料为粘度介于2到10cSt，Kv100℃的PAO并且代表至少百分之5的最终产品和不高于百分之30的最终产品。任选的附加的基本油料包括粘度至少6cSt但不高于100cSt，Kv100℃的基本油料，其代表介于百分之0到低于百分之65范围的最终润滑剂产品。酯添加剂组可能从百分之5到百分之25的范围的最终润滑剂产品。
[0046]优选的无灰的抗氧化剂为受阻酚和芳基胺。典型的实例为丁基化/辛基化/苯乙烯基化/壬基化/十二烷基化的二苯基胺、4，4’-亚甲基二-(2，6-二-叔-丁基苯酚)、2，6-二-叔-丁基-对-甲酚、辛基化苯基-α-萘基胺、3，5-二-叔-丁基-4-羟基-苯基丙酸的烷基酯，和许多其它的。含硫抗氧化剂，例如硫交联的受苯酚和硫醇酯也可以使用。
[0047]适宜的分散剂包括硼酸处理的和非硼酸处理的琥珀酰亚胺、琥珀酸-酯和酰胺、烷基苯酚-聚胺偶联曼尼希加合物，其它相关的成分和其任何组合。在某些实施方案中，使用这些上述的分散剂和其它相关的分散剂的混合物常常是有利的。实例包括硼酸处理的添加剂、主要高分子量的那些、主要由单-琥珀酰亚胺、二-琥珀酰亚胺、或以上混合物组成的那些、从不同的胺制备的那些、封端的那些分散剂，其中主链从支化烯烃的聚合反应得到，例如聚异丁烯，或从聚合物例如除聚异丁烯以外的其它聚烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯、相似的分散剂和其任何组合。大多数分散剂，包括聚异丁烯，的烃主链的平均分子量为从1000到6000的范围，优选地从1500到3000并且最优选地2200左右。
[0048]适宜的去污剂包括但不限于苯酚钙、磺酸钙、水杨酸钙、苯酚镁、磺酸镁、水杨酸镁、金属碳酸盐、相关的组分包括硼酸处理的去污剂、和任何其组合。去污剂可以为中性的、轻度过碱性的、或高度过碱性的。对于配制的润滑剂组合物，去污剂的数量通常促使总碱值(TBN)在从1到9的范围内。金属去污剂已经选自碱金属或碱土钙或镁苯酚盐、磺酸盐、水杨酸盐、碳酸盐和相似的组分。
[0049]抗氧化剂已经选自受阻酚、芳基胺、二氢喹啉、磷酸盐、硫醇/硫醇酯/二硫化物/三硫化物、低硫过氧化分解剂和其它的相关的组分。由于它们形成强化学膜到金属表面，这些添加剂富含硫、磷和/或灰组分，并且因此需要以限制的量使用在在降低的硫、灰和含磷的润滑油中。
[0050]由于需要可能使用抑制剂和防锈剂。密封膨胀控制组分和消泡剂可以和本发明的混合物一起使用。也可以使用各种摩擦修饰剂。实例包括但不限于胺、醇、酯、二元醇、三元醇、多元醇、脂肪酰胺、各种二硫代磷酸酯钼(MoDTP)、二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、不含硫/磷的有机钼组分、三核钼组分、和任何其组合。
[0051]适宜的摩擦修饰剂包括磷酸酯、亚磷酸酯脂肪族琥珀酰亚胺、钼化合物和酰胺。包括羧酸钼和硫化异丁烯极压剂的美国专利6,1184,186的润滑剂组合物可以降低在齿轮中的微蚀斑。
实施例
[0052]我们已经发现几个新的配制剂，其提供提高的微蚀斑保护。这些配制剂如表3中实施例1到6所示。商业化提供的齿轮油组作为参考如实施例7所示。在表1中的所有润滑剂配制剂混合至国际标准化组织(“ISO”)粘度水平320。粘度水平320为从大多数风轮机施工人员的主要的推荐值。
表3
  实施例：  1   2  3   4   5   6   7
  组分
  己二酸酯  10.00   10.00  10.00   10.00   10.00   10.00   10.00
  PAO 2 cSt  14.00   14.00  -   -   -   -   -
  PAO 4 cSt  -   -  18.00   18.00   18.00   18.00   -
  PAO 6 cSt  -   -  -   -   -   -   22.00
  PAO 100 cSt  -   -  -   -   34.10   34.15   64.60
  高粘度指数PAO 150 cSt  73.10   73.15  69.10   69.15   35.00   35.00   -
  齿轮油组1  2.90   -  2.90   -   2.90   -   -
  齿轮油组2  -   2.85  -   2.85   -   2.85   -
  齿轮油组3  -   -  -   -   -   -   3.40
[0053]表4图解了在表3中的几个实施例的微蚀斑保护。如表3所示，实施例1和2包括实施例1中的齿轮油组1或实施例2中齿轮油组2得到的各自的添加剂的集合。实施例1和2具有已二酯，其溶解在宽的“双峰”的高粘度指数PAO 150 cSt和PAO 2的烃混合物中。表2表明这些“双峰”混合物和添加剂导致了突出的微蚀斑结果。实施例3和4表明了在实施例3中从齿轮油组1或在实施例4中从齿轮油组3得到的添加剂的集合。实施例都具有已二酯，其溶解在宽的“双峰”的高粘度指数PAO 150 cSt和PAO 4的烃混合物中。表3表明这些“双峰”混合物和添加剂导致的突出的微蚀斑。另外，表1的实施例5和6为具有高中等的和低的粘度的基本油料的三组分的润滑剂基本油料。这些基本油料与实施例5中的齿轮油组1或实施例6中的齿轮油组2得到的添加剂集合混合，已二酯溶解在宽的“双峰”高粘度指数PAO 150cSt和PAO 4及与PAO 100的结合的烃混合物中。这种三组分基本油料润滑剂也提供了如表3所示的突出的微蚀斑益处。
表4
    实施例   形状偏离(最大7.5mm)
    1     6.7
    1(重复)     5.9
    2     6.1
    2(重复)     7.2
    3     4.5
    4     7.2
    5     4.4
    6     7.2
    7(重复)     9.5
[0054]以上实施例以外，如下的基本油料组合给出了提高的微蚀斑保护：高粘度指数PAO 150cSt和气体到液体(“GTL”)基本油料或蜡得到的润滑剂、高粘度指数PAO 150cSt+族III基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+族II基本油料、150cSt+PAO 100(具有或不具有聚异丁烯(“PIB”))+GTL基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+PAO 100(具有或不具有PIB)+族III基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+PAO 100(具有或不具有PIB)+族II基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+光亮油(具有或不具有PIB)+GTL基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+光亮油(具有或不具有PIB)+族III基本油料、高粘度指数PAO 150cSt+光亮油(具有或不具有PIB)+族II基本油料。另外，基于本文公开的大不相同的粘度的其它基本油料，其给予“双峰”混合结果，也可以带来提高的微蚀斑保护来操作变速箱。

Claims (33)

1.一种润滑油，其包含：至少两种基本油料，其第一和第二基本油料的粘度差高于96 cSt，Kv100℃，且润滑油提供高于8的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷。
2.如权利要求1所述的润滑油，其中的至少一种基本油料为粘度低于10cSt且高于2cSt，Kv100℃的合成聚α烯烃且第二基本油料为粘度高于100cSt且低于300cSt，Kv100℃的合成油。
3.如权利要求1所述的润滑油，其中的高粘度基本油料选自高粘度指数PAO(150cSt，Kv100℃)、粘度高于100cSt，Kv100℃的合成润滑油、粘度高于100cSt，Kv100℃的PAO及其任何组合。
4.如权利要求1所述的润滑油，其中的第二低粘度基本油料选自GTL润滑剂、蜡衍生润滑剂、聚α烯烃、光亮油、具有PIB的光亮油、族II基本油料、族III基本油料及其任何组合。
5.如权利要求1所述的润滑油，其进一步包含至少一种添加剂，该添加剂选自抗磨损剂、抗氧化剂、消泡剂、破乳剂、去污剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦减少剂、防锈剂及其任何组合。
6.如权利要求1所述的润滑油，其进一步包含第三基本油料。
7.如权利要求6所述的润滑油，其中第三基本油料选自粘度至少6cSt，Kv100℃且不高于100cSt，Kv100℃的PAO、酯基本油料、烷基化芳族化合物和其任何组合。
8.如权利要求6所述的润滑油，其中第一基本油料具有高于100cSt，Kv100℃的粘度，第二基本油料具有低于6cSt的粘度且第三基本油料具有至少6cSt且不高于100cSt，Kv100℃的粘度。
9.如权利要求1所述的润滑油，其进一步包含第三和第四基本油料，第三基本油料包含粘度至少为6cSt且低于100cSt，Kv100℃的PAO，第四基本油料包含烷基化芳族化合物基本油料。
10.如权利要求9所述的润滑油，其进一步包含对于齿轮油保护选择以得到良好的润滑剂性质的添加剂。
11.如权利要求1所述的润滑油，其中润滑油提供高于10的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级。
12.如权利要求1所述的润滑油，其中润滑油具有高于38cSt(Kv100℃)的粘度且粘度指数高于161。
13.一种润滑油，其包含
a)至少两种基本油料；
b)至少百分之10且不高于百分之60的第一基本油料，其包含具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的合成油；
c)至少百分之5且不高于百分之30的第二基本油料，其包含具有低于6cSt，Kv100℃的粘度的油；
d)第一和第二基本油料的粘度差至少为96cSt，Kv100℃，其中润滑油提供高于8的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级；且
e)其中润滑剂组合物具有高于39cSt，Kv100℃的粘度且粘度指数至少为161。
14.如权利要求13所述的润滑油，其中第一基本油料为低于300cSt，Kv100℃。
15.如权利要求13所述的润滑油，其中第一基本油料为至少125cSt，Kv100℃且低于300cSt，Kv100℃
16.如权利要求13所述的润滑油，其中第二基本油料具有高于2cSt，Kv100℃的粘度。
17.如权利要求13所述的润滑油，其进一步包含烷基化芳香族化合物和添加剂组。
18.如权利要求13所述的润滑油，其中高粘度基本油料选自高粘度PAO(150cSt，Kv100℃)、具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的合成润滑油、具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的PAO及其任何组合。
19.如权利要求13所述的润滑油，其中第二低粘度基本油料选自GTL润滑剂、蜡衍生润滑剂、聚α烯烃、光亮油、具有PIB的光亮油、族II基本油料、族III基本油料及其任何组合。
20.如权利要求13所述的润滑油，其进一步包含添加剂，该添加剂选自抗磨损剂、抗氧化剂、消泡剂、破乳剂、去污剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦减少剂、防锈剂及其任何组合。
21.如权利要求13所述的润滑油，其进一步包含对于齿轮油防护选择以得到良好的润滑剂性质的添加剂。
22.如权利要求13所述的润滑油，其中润滑油具有高于38cSt(Kv100℃)的粘度且粘度指数高于165。
23.如权利要求13所述的润滑油，其中润滑油提供高于10的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级。
24.一种混合润滑油的方法，其包括，
a)得到第一合成基本油料润滑剂，第一基本油料具有高于100cSt，Kv100℃的粘度；
b)得到第二合成基本油料润滑剂，第二基本油料润滑剂具有低于10cSt，Kv100℃的粘度；
c)混合第一和第二基本油料润滑剂以产生润滑油，其中润滑油来提供高于8的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级。
25.如权利要求24所述的方法，其进一步包括得到第三基本油料，第三基本油料具有高于6St，Kv100℃且低于100St，Kv100℃的粘度且第三基本油料润滑剂与第一和第二基本油料润滑剂混合以产生润滑油。
26.如权利要求24所述的方法，其进一步包括得到第四基本油料，其包含烷基化芳香族化合物且第四基本油料与第一、第二和第三基本油料混合以产生润滑油。
27.如权利要求24所述的方法，其进一步包括向润滑油中加入添加剂以得到润滑剂的良好的齿轮油性质。
28.如权利要求24所述的润滑油方法，其中高粘度基本油料选自高粘度指数PAO 150(150cSt，Kv100℃)、具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的合成润滑油、具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的PAO及其任何组合。
29.如权利要求24所述的润滑油方法，其中第二低粘度基本油料选自GTL润滑剂、蜡衍生润滑剂、聚α烯烃、光亮油、具有PIB的光亮油、族II基本油料、族III基本油料及其任何组合。
30.如权利要求24所述的润滑油方法，其进一步包含添加剂，该添加剂选自抗磨损剂、抗氧化剂、消泡剂、破乳剂、去污剂、分散剂、金属钝化剂、摩擦减少剂、防锈剂及其任何组合。
31.如权利要求24所述的润滑油方法，其中润滑油具有高于38cSt(Kv 100℃)的粘度且粘度指数高于161。
32.如权利要求24所述的方法，其中润滑油提供高于10的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级。
33.一种得到良好的微蚀斑保护的方法，其包括，
a)得到润滑油，其包含至少两种基本油料，至少百分之10且不高于百分之60的第一基本油料，其包含具有高于100cSt，Kv100℃的粘度的合成油，至少百分之5且不高于百分之30的第二基本油料，其包含具有低于10cSt，Kv100℃的粘度的油，其中润滑油提供高于8的FVA 54微蚀斑测试破坏载荷级；和
b)用润滑油润滑至少一个齿轮。
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