CN101688148A - 液压系统中功率输出的改善 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了将VI为至少130的流体用于改善液压系统的功率输出的用途。优选地，发动机转速能保持在当使用标准HM油时所选定的相同速率并传送＞3％更高的液压功率输出。

Description

液压系统中功率输出的改善
发明领域
本发明涉及增加液压泵和发动机功率输出(power output)的方法，这种增加通过使用高粘度指数的液压流体来实现。使用这样的流体能在不对硬件作任何改动的情况下增加系统的功率输出。
技术背景
液压系统被设计成能传送能量并以高度的灵活性和控制性来施加大的力量。构造有效地将输入能量从发动机、电动机或其它来源转化至可利用的功是合乎需要的。可将液压动力用于产生回转或线性运动，或在储能器中储存能量以备将来使用。液压系统提供了比电或机械系统明显更为精确和可调节的方式来传输能量。通常，液压系统是可靠的、效率高的和经济合算的，从而使得它们在工业世界广泛应用。流体动力行业一直通过使用新的机械元件和构造材料来不断地改善液压系统的成本效率。
水和许多其它液体能用于实际利用帕斯卡定律，该定律认为压缩在密闭容器中的流体能无减少地且在所有方向相等地将总压力传遍整个系统。
标准“HM”单级油(monograde oil)一般被认为是最低成本的选择且具有性能可靠的悠久历史，而没有保养的问题。经受宽泛温度变化的流体动力室外应用会在冬天使用低粘度等级的流体和在夏天使用高粘度等级的流体。为了达到在冷启动条件下良好的低温流动性(“HV”等级油类)，将一些液压流体与作为粘度指数改进剂的PAMA添加剂配制在一起。尚未知晓PAMA添加剂能提供任何其它性能益处。
例如，文献WO2005108531描述了使用包括PAMA添加剂的液压流体以降低液压流体在工作负载下的温度升高。然而，该文件未指出或暗示对于功率输出的改进。
另外，文件WO2005014762公开了具有改善的耐火性的功能流体。该流体可被用于液压系统中。然而，该文件未提及关于采用这样的流体的系统的功率输出。
在液压系统中达到更高的功率输出一般通过选择较大的泵或通过改进提供机械能至液压系统的单元的其它硬件结构而实现。然而，这样的方法通常带来高能量消耗和增加的成本。
另一共同的目标是容积(volume)输出的改进。根据现有技术，这些目标通过具有更多动力的内燃机或电动机实现。然而，这样的方法通常带来高能量消耗和增加的成本，且常受到空间或重量限制的约束。
发明概述
考虑到现有技术，本发明的一个目标在于提供具有增加的功率输出的液压系统以促成增加的工作荷载和提高的生产率。增加的功率输出可用于产生增加的挖掘力、起重能力或机器速度。而且，液压系统使用期限和保养间隔的改进也是共同的目标。
这些以及其它未明确提及的目标(然而其容易从介绍部分得出或发展出)通过使用根据本权利要求1的流体而实现。
特别是，液压功率输出的改进通过使用根据本权利要求1的流体而实现。按照本发明的用途的适宜改进描述在从属权利要求中。
使用具有VI值至少130的流体在泵的液压功率输出方面提供了预料不到的增加。增加的功率输出带来由液压发动机(汽缸或回转马达)的增加的功率输出。
本发明的液压流体显示出改善的低温性能和较宽的温度作业范围。而且，该液压流体提供了容积输出方面的改进。另外，使用VI值为至少130的液压流体的液压系统显示出功率下降方面的改进，特别是在提供机械功的装置的高负荷下的。因此，功率输出的稳定性通过采用本发明得以改进。
本发明的液压流体能够在具有快速投资汇报时间的成本有利的基础上销售。
设计利用高粘度指数液压流体的、在较低压力水平下运行并以较低泵输入能量产生等量液压功率输出的液压系统也是可能的。在较低压力下运行的系统将具有较长的元件寿命(密封件、软管、磨损面、流体)并将产生较低的流体工作温度。
本发明的液压流体显示出良好的抗氧化力并且与标准的HM流体相比是化学上非常稳定的。
本发明的液压流体的粘度能在宽范围内调整。
此外，本发明的液压流体适于在100到700bars的范围的高压应用。本发明的液压流体由于良好的剪切稳定性而显示出使用中粘度极小的变化。
另外，功率输出和系统生产率的改进能在没有液压系统结构改变的情况下实现。因此，新的和老的液压系统的功率输出都能以极低的成本改善。这样的液压流体的组成与在密封件、气囊和软管中所用的现有弹性材料完全相容，使得对于在现有的工业液压系统中施用而言它们是立即可接受的。
用于本发明的液压流体具有至少130的粘度指数，优选至少150，更优选至少180和最优选至少200。根据本发明的优选具体实施方案，粘度指数在150到400范围之内，更优选200到300。粘度指数能根据ASTM D 2270确定。
本发明的用途提供了液压系统功率输出的改进。术语“功率输出”指的是可用作功(work)的能量，一般可由旋转式液压马达以马力或千瓦作为输出转矩测量和定量。
优选，与采用VI约100的单级液压流体、具有来自发动机或电动机的相等的机械功率输入且在相同的压力和温度下运行的系统的功率输出相比，本发明的流体有效增加液压系统的功率输出至少3％，更优选至少5％以及更优选至少10％。因此，等量的能量(燃料或电力)被消耗时，使用高VI流体的系统却将在相同时间段内产生更多可使用的输出功率。
根据本发明的一个优选具体实施方案，容积输出得以增加。优选，与采用VI约100的单级液压流体、具有来自发动机或电动机的相同的机械功率输入且在相同压力和温度下运行的系统的容积输出相比，本发明的流体有效增加液压系统的容积输出至少3％，更优选至少5％以及更优选至少10％。术语“容积输出”指的是在特定压力差值下可用作功的提供给液压发动机的容积，一般以m3或升来测量和定量。
本发明能另外提供一种改善功率输出稳定性的方法。惊人地，功率输出的稳定性在最大负荷下也可以增加。例如操作时间至少10分钟后的功率输出下降率优选为至多3％，在提供机械能的装置的最大负荷的90％或更高的负荷下测量。
上述的改进可用于以惊人的方式提高液压系统的性能。通过提供具有低的和延迟的功率输出下降的系统，该系统能在产生机械能的装置的功率极限下使用。因此，特定的功能在不需要系统结构改变的情况下在较短的时间内完成。优选，提供机械能的装置的发动机转速保持恒定速率且该系统输送了提高水平的液压动力。
根据本发明的一个优选具体实施方案，液压系统能设计成能在较低压力下运行，使得输出功率相当于由采用VI为100的液压流体的参比系统传送的。所属技术领域的技术人员能容易地进行这样的设计更改。例如，在挖掘器中，铲能改变。通过使用较低的压力，液压系统的使用期限和保养周期能以惊人的方式提高。
根据本发明的优选具体实施方案，液压系统能显示出液压功率输出和功率输入之比的提高，使得与采用VI为100的液压流体的参比系统相比，功率输出/功率输入之比优选提高至少3％，更优选至少5％。
本发明的液压流体的粘度能根据液压泵/发动机制造商的要求，宽范围地调节。能实现ISO VG 15，22，32，46，68，100，150流体等级，例如
  ISO 3448粘度等级   一般的粘度，cSt在40℃下   最小粘度，cSt在40℃下  最大粘度，cSt在40℃下
  ISO VG 15   15.0   13.5   16.5
  ISO VG 22   22.0   19.8   24.2
  ISO VG 32   32.0   28.8   35.2
  ISO VG 46   46.0   41.4   50.6
  ISO VG 68   68.0   61.2   74.8
  ISO VG 100   100.0   90.0   110.0
  ISO VG 150   150.0   135.0   165.0
优选根据ASTM D 445的40℃的动态粘度在15mm2/s到150mm2/s的范围，优选28mm2/s到110mm2/s。
对于根据本发明的用途，优选的液压流体是NFPA(National FluidPower Association(国家流体动力协会))多级流体，例如如NFPAT2.13.13-2002定义的二、三、四和/或五级流体。
优选的流体至少包括矿物油和/或合成油。
矿物油类是基本公知的且可商购的。它们一般从石油或原油通过蒸馏和/或提炼以及任选另外的提纯和加工方法获得，特别地，原油或石油的高沸馏分被归入矿物油的范畴。通常，矿物油的沸点在5000Pa下高于200℃，优选高于300℃。通过页岩油的低温蒸馏、硬煤焦化、褐煤在隔绝空气下的蒸馏以及硬煤或褐煤的氢化而制备同样是可行的。在较小的规模上，矿物油还由植物来源(例如加州希蒙得木、油菜籽(canola)、向日葵和大豆油)或动物来源(例如牛脂或牛脚油)的原料生产。因此，在各种情况下根据来源，矿物油显示出不同数量的芳香、环状、支化和直链的烃。
通常，人们区分在原油或矿物油中的链烷基、环烷的和芳香族的馏分，其中术语“链烷基馏分”代表较长链的或高度支化的异构烷烃以及“环烷馏分”代表环烷烃。此外，在所有情况下根据来源和工艺，矿物油显示出正烷烃，具有低支化度异构烷烃，所谓单甲基支化的链烷烃和具有杂原子特别是O、N和/或S的化合物(对其赋予极性性质)的不同馏分。然而，划分归属(attribution)是困难的，因为各个烷烃分子能同时具有长链支化的和环烷烃剩余部分以及芳香组分。对于本发明的目的，分类能按照DIN 51 378进行。极性组分还可以根据ASTMD 2007确定。
在优选的矿物油类中正烷烃的馏分小于3wt％，并且含O、N和/或S的化合物的馏分小于6wt％。芳香化合物和单甲基-支化的链烷烃的馏分一般在各种情况下在0-40wt％范围内。根据一个令人感兴趣的方面，矿物油主要包括环烷的和链烷基的烷烃，其通常具有超过13、优选超过18和特别是优选超过20个碳原子。这些化合物的馏分总体上为至少60wt％，优选至少80wt％，并且不希望由此限制。优选的矿物油包含0.5-30wt％芳香组分，15-40wt％环烷组分，35-80wt％链烷基组分，直至3wt％的正烷烃和0.05-5wt％极性组分(在所有情况下相对于矿物油的总重量计)。
用传统方法如尿素脱蜡和在硅胶上的液相色谱完成的特别优选的矿物油的分析显示出例如以下组分，其中百分比是以相关矿物油的总重计的：
具有约18-31个C原子的正烷烃：0.7-1.0％，
具有18-31个C原子的低支化的烷烃：1.0-8.0％，
具有14-32个C原子的芳香化合物：0.4-10.7％，
具有20-32个C原子的异烷烃和环烷烃：60.7-82.4％，
极性化合物：0.1-0.8％，
损失：6.9-19.4％。
关于矿物油以及具有其它组成的一系列矿物油类的分析的有用建议能在Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第五版，CD-ROM，1997，在条目“lubricants and related products”下找到。
优选，液压流体基于来自API第I、II或III组的矿物油。根据本发明的优选具体实施方案，根据元素分析测量，使用包含至少90wt％饱和物质和包含至多约0.03％硫的矿物油。特别是，优选API第II组油类。
API第IV和V组合成油，除了其它物质之外，是有机酯如羧酸酯和磷酸酯；有机醚如硅氧烷油类和聚亚烷基二醇；和合成烃，特别是聚烯烃和Fischer-Tropsch(GTL)衍生的基础油类。它们大部分或多或少比矿物油更昂贵，但在性能方面它们具有益处。为了说明，参考基础油类型的5个API分类(API：美国石油学会(American PetroleumInstitute))。
美国石油学会(API)基础油类分类
  基础油料(base stock)组   粘度指数   硫(wt％)   饱和物质(wt％)
  第I组   80-120   ＞0.03   ＜90
  第II组   80-120   ＜0.03   ＞90
  第III组   ＞120   ＜0.03   ＞90
  第IV组所有合成的聚α-烯烃(PAO)   ＞120   ＜0.03   ＞99
  第V组，所有未包含入第I-IV组的，例如酯、聚亚烷基二醇   ＞120   ＜0.03
合成烃，特别是聚烯烃在本领域是熟知的。特别是优选聚α烯烃(PAO)。这些化合物可通过聚合链烯获得，特别是具有3到12个碳原子的链烯，如丙烯、己烯-1、辛烯-1和十二烯-1。优选的PAO具有200到10000g/mol范围内的数均分子量，更优选500到5000g/mol。
根据本发明优选的方面，液压流体可包括选自羧酸酯、聚醚多醇和/或有机磷酸化合物的含氧化合物。优选，含氧化合物是包含至少两个酯基的羧酸酯，包含4到12个碳原子的羧酸的二酯和/或多元醇的酯。通过将含氧化合物用作基础油料，液压流体的耐火性能得以改善。
含磷酯流体可用作液压流体的组分如磷酸烷基芳基酯；磷酸三烷基酯如磷酸三丁酯或磷酸三-2-乙基己基；磷酸三芳基酯如混合的磷酸异丙基苯基酯、混合的磷酸叔丁基苯基酯、磷酸三二甲苯基酯或磷酸三甲苯基酯。有机磷酸化合物的另外类型是膦酸酯和亚膦酸酯，其可包含烷基和/或芳基取代基。有用的膦酸二烷基酯如膦酸二-2-乙基己基酯；亚膦酸烷基酯如亚膦酸二-2-乙基己基酯。作为本文的烷基，优选包括1到10个碳原子的线型或支化烷基。作为本文的芳基，优选可被烷基取代的包含6到10个碳原子的芳基。特别是，液压流体可包含0到60wt％，优选5到50wt％的有机磷化合物。
作为羧酸酯，可使用醇如多元醇、一元醇等和脂肪酸如单羧酸、多羧酸等的反应产物。这样的羧酸酯当然可以是偏酯。
羧酸酯可具有式R-COO-R的羧酸酯基团，其中R独立地是包含1到40个碳原子的基团。优选的酯化合物包括至少两个酯基。这些化合物可基于具有至少两个酸基团的多羧酸和/或具有至少两个羟基的多元醇。
多羧酸残基通常具有2到40，优选4到24，特别是4到12个碳原子。有用的多羧酸酯是例如己二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸的和/或十二烷酸的酯。多羧酸化合物的醇组分优选包括1到20，特别是2到10个碳原子。
有用的醇的实例是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇和辛醇。此外，可使用羰基合成醇(oxoalcohols)如二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇直至十亚甲基二醇。
特别优选的化合物是多羧酸与具有包含一个羟基的醇的酯。这些化合物的实例描述在Ullmanns
Figure G2008800165064D00081
der TechnischenChemie，第三版，第15卷，第287-292页，Urban&Schwarzenber(1964))。
包含至少两个酯基的获得酯化合物的有用的多元醇通常含2到40，优选4到22个碳原子。实例是新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、2，2-二甲基-3-羟基丙基-2′，2′-二甲基-3′-羟基丙酸酯、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基壬烷、双三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露醇和双季戊四醇。聚酯的羧酸成分可包含1到40，优选2到24个碳原子。实例是线型或支化的饱和脂肪酸如蚁酸、乙酸、丙酸、辛酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕榈酸、十七酸、硬脂酸、十九烷酸、二十酸、山嵛酸、异肉豆蔻酸、异棕榈酸、异硬脂酸、2，2-二甲基丁酸、2，2-二甲基戊酸、2，2-二甲基辛酸、2-乙基-2.3，3-三甲基丁酸、2，2，3，4-四甲基戊酸、2，5，5-三甲基-2-叔丁基己酸、2，3，3-三甲基-2-乙基丁酸、2，3-二甲基-2-异丙基丁酸、2-乙基己酸、3，5，5-三甲基己酸；线型或支化的不饱和脂族的，如亚油酸、亚麻酸、9-十八碳烯酸、十一碳烯酸、反油酸、鲸蜡烯酸、芥子酸、巴西烯酸和来自各种动物脂肪或植物油来源的商品等级的油酸。可使用脂肪酸的混合物如妥尔油脂肪酸。
特别有用的包含至少两个酯基的化合物是例如新戊二醇妥尔油脂肪酸酯、新戊二醇二油酸脂、丙二醇妥尔油脂肪酸酯、丙二醇二油酸酯、二乙二醇妥尔油脂肪酸酯和二乙二醇二油酸酯。
许多这些化合物可从Inolex Chemical Co.公司以商标Lexolube2G-214，从Cognis Corp.公司以商标ProEco 2965，从Uniqema Corp.公司以商标Priolube 1430和Priolube 1446以及从Georgia Pacific公司以商标Xtolube 1301和Xtolube 1320商购。
此外，醚可用作液压流体的组分。优选，可将聚醚多元醇用作本发明的液压流体的组分。这些化合物是公知的。实例是聚亚烷基二醇如，例如聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇。聚亚烷基二醇可以是基于环氧烷的混合物。这些化合物优选包括1到40个环氧烷单元，更优选5到30个环氧烷单元。聚丁二醇是无水流体的优选化合物。聚醚多元醇可进一步包含基团例如包括1到40，特别是2到22个碳原子的亚烷基或亚芳基。
根据本发明的另一方面、液压流体是基于包括聚α烯烃(PAO)、羧酸酯(二酯或多元醇酯)、植物酯、磷酸酯(三烷基、三芳基或烷基芳基磷酸酯)和/或聚亚烷基二醇(PAG)的合成基础油料。优选的合成基础油料为API第IV组和/或第V组油类。
优选，液压流体通过混合至少两种组分而获得。至少一个组分应为基础油。术语“基础油”包括液压流体能如上所述以其为基础的矿物油和/或合成油。优选，液压流体包括至少60wt％的基础油。优选，至少一个组分可具有120或更少的粘度指数。根据一个优选具体实施方案，液压流体可包含至少60wt％的至少一种粘度指数120或更少的组分。
特别地，可将聚合物的粘度指数改进剂用作液压流体的组分。粘度指数改进剂是公知的，例如公开在Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第五版，CD-ROM，1997。
优选的用作粘度指数改进剂的聚合物包括衍生自具有至少一个乙烯基不饱和基团的烷基酯的单元。这些聚合物在现有技术中是公知的。优选的聚合物可通过聚合，特别是(甲基)丙烯酸酯、马来酸酯和富马酸酯获得。术语(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以及二者的混合物。这些单体在现有技术中是公知的。烷基残基可以是线型、环状或支化的。
获得包含衍生自烷基酯的单元的优选聚合物的混合物包含基于单体混合物总重计的0到100wt％，优选0.5到90wt％，特别是1到80wt％，更优选1到30wt％，更优选2到20wt％的一种或多种式(I)的乙烯基不饱和酯化合物。
Figure G2008800165064D00101
其中R是氢或甲基，R1指的是具有1-6，特别是1到5以及优选1到3个碳原子的线型或支链的烷基残基，R2和R3独立地是氢或式-COOR′的基团，其中R′指的是氢或具有1-6个碳原子的烷基。
组分(a)的实例是，尤其是，(甲基)丙烯酸酯、富马酸酯和马来酸酯，其衍生自饱和醇如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯和(甲基)丙烯酸己酯；(甲基)丙烯酸环烷基酯，如(甲基)丙烯酸环戊基酯。
此外，获得包含衍生自烷基酯的单元的聚合物的单体组合物包含基于单体混合物总重计的0-100wt％，优选10-99wt％，特别是20-95wt％和更优选30到85wt％的一种或多种式(II)的乙烯基不饱和酯化合物。
Figure G2008800165064D00111
其中R是氢或甲基，R4指的是具有7-40，特别是10到30和优选12到24个碳原子的线型或支化的烷基残基，R5和R6独立地是氢或式-COOR″的基团，其中R″指的是氢或具有7到40，特别是10到30以及优选12到24个碳原子的烷基。
其中有衍生自饱和醇的(甲基)丙烯酸酯、富马酸酯和马来酸酯，如(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-叔丁基庚基酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸3-异丙基庚基酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯，(甲基)丙烯酸2-甲基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸5-甲基十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸5-异丙基十七烷基酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸5-乙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸3-异丙基十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯和/或(甲基)丙烯酸二十烷基三十四烷基(tetratriacontyl)酯；
(甲基)丙烯酸环烷基酯如(甲基)丙烯酸3-乙烯基环己基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸冰片基酯、2，4，5-三-叔丁基-3-乙烯基环己基(甲基)丙烯酸酯、2，3，4，5-四叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯；和相应的富马酸酯和马来酸酯。
具有长链醇残基的酯化合物，特别是组分(b)，可通过例如将(甲基)丙烯酸酯、富马酸酯、马来酸酯和/或相应的酸与长链脂肪醇反应而获得，其中通常产生酯的混合物如具有不同的长链醇残基的(甲基)丙烯酸酯。这些脂肪醇包括，特别是Oxo
Figure G2008800165064D00121
7911和Oxo
Figure G2008800165064D00122
Figure G2008800165064D00123
7900，Oxo
Figure G2008800165064D00124
1100(Monsanto)；
Figure G2008800165064D00125
79(ICI)；
Figure G2008800165064D00126
1620，
Figure G2008800165064D00127
610和810(Sasol)；
Figure G2008800165064D00129
610和
Figure G2008800165064D001210
810(Ethyl Corporation)；
Figure G2008800165064D001211
79，
Figure G2008800165064D001212
911和
Figure G2008800165064D001213
25L(Shell AG)；Lial 125(Sasol)；
Figure G2008800165064D001214
和
Figure G2008800165064D001215
和
Figure G2008800165064D001216
(Cognis)。
乙烯基不饱和酯化合物中，(甲基)丙烯酸酯相对于马来酸酯和富马酸酯是特别优选的，即式(I)和(II)的R2、R3、R5、R6在特别优选的具体实施方案中代表氢。
在本发明一个具体的方面，优选采用式(II)的乙烯基不饱和酯化合物的混合物，以及混合物具有至少一种在醇残基中有7到15个碳原子的(甲基)丙烯酸酯和至少一种在醇残基中有16到30个碳原子的(甲基)丙烯酸酯。在醇残基中有7到15个碳原子的(甲基)丙烯酸酯级分优选在基于制备聚合物用的单体组合物重量计的20到95wt％的范围。在醇残基中具有16到30个碳原子的(甲基)丙烯酸酯级分优选在0.5到60wt％的范围，基于制备包含衍生自烷基酯的单元的聚合物用的单体组合物重量计。在醇残基中具有7到15个碳原子的(甲基)丙烯酸酯和在醇残基中具有16到30个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的重量比例优选在10∶1到1∶10的范围，优选在5∶1到1.5∶1的范围。
组分(c)特别包括能与式(I)和/或(II)的乙烯基不饱和酯化合物共聚的乙烯基不饱和单体。
对应于下式的共聚单体特别适用于根据本发明的聚合：
Figure G2008800165064D001217
其中R1*和R2*独立地选自氢，卤素，CN，具有1-20、优选1-6以及特别优选1-4个碳原子的线型或支化烷基，其能以1到(2n+1)个卤素原子取代，其中n是烷基的碳原子数目(例如CF3)；具有2-10、优选2-6和特别优选2-4个碳原子的α，β-不饱和线型或支化的链烯基或炔基，其能被1到(2n-1)卤素原子、优选氯取代，其中n是烷基的碳原子数目，例如CH2-CC1-；具有3-8个碳原子的环烷基，其能被1到(2n-1)个卤素原子、优选氯取代，其中n是环烷基的碳原子数目；C(＝Y*)R5*、C(＝Y*)NR6*R7*、Y*C(＝Y*)R5*、SOR5*、SO2R5*、OSO2R5*、NR8*SO2R5*、pR5* 2、P(＝Y*)R5* 2、Y*pR5* 2、Y*p(＝Y*)R5* 2、NR8* 2，其能用另外的R8*、芳基或杂环基季盐化(quaternized)，其中Y*可以是NR8*、S或O，优选O；R5*是具有1-20个碳原子的烷基、具有1-20个碳原子的烷硫基，OR15(R15是氢或碱金属)、具有1-20个碳原子的烷氧基、芳氧基或杂环氧基；R6*和R7*独立地是氢或具有1到20个碳原子的烷基，或者R6*和R7*能一起形成具有2-7，优选2-5个碳原子的亚烷基，其中它们形成3-8元、优选3-6元的环，以及R8*是具有1-20个碳原子的线型或支化烷基或芳基；
R3*和R4*独立地选自氢、卤素(优选氟或氯)、具有1-6个碳原子的烷基和COOR9*，其中R9*是氢、碱金属或1-40个碳原子的烷基，或R1*和R3*能一起形成式(CH2)n的基团，其可以1-2n′个卤素原子或C1-C4烷基取代，或能形成式C(＝O)-Y*-C(＝O)的基团，其中n′为从2-6，优选3或4，和Y*如之前定义的；以及其中至少两个R1*、R2*、R3*和R4*残基为氢或卤素。
共聚单体包括，尤其是，(甲基)丙烯酸羟烷基酯如(甲基)丙烯酸3-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸3，4-二羟丁基酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、2，5-二甲基-1，6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、1，10-癸二醇(甲基)丙烯酸酯；
氨基烷基(甲基)丙烯酸酯和氨基烷基(甲基)丙烯酰胺如N-(3-双甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、3-双乙基氨基戊基(甲基)丙烯酸酯、3-双丁基氨基十六烷基(甲基)丙烯酸酯；
(甲基)丙烯酸的腈和其它含氮的(甲基)丙烯酸酯如N-(甲基丙烯酰氧基乙基)二异丁基酮亚胺、N-(甲基丙烯酰氧基乙基)双十六烷基酮亚胺、(甲基)丙烯酰基氨基乙腈、2-甲基丙烯酰氧基乙基甲基氰胺、氰基甲基(甲基)丙烯酸酯；
(甲基)丙烯酸芳基酯如(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸苯酯，其中在所有情况下丙烯酸残基能可以是被未取代的或取代直至四次的；
含羰基的(甲基)丙烯酸酯如2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、羧基甲基(甲基)丙烯酸酯、噁唑烷基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰氧基)甲酰胺、丙酮基(甲基)丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰吗啉、N-甲基丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-2-吡咯烷酮、N-(3-甲基丙烯酰氧基丙基)-2-吡咯烷酮、N-(2-甲基丙烯酰氧基十五烷基(-2-吡咯烷酮，N-(3-甲基丙烯酰氧基十七烷基-2-吡咯烷酮；
醚醇的(甲基)丙烯酸酯如四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、1-丁氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、1-甲基-(2-乙烯基氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、环己基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、苯甲基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、糠基(甲基)丙烯酸酯、2-丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、烯丙基氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-乙氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基甲基(甲基)丙烯酸酯；
卤代醇的(甲基)丙烯酸酯如2，3-二溴丙基(甲基)丙烯酸酯、4-溴苯基(甲基)丙烯酸酯、1，3-二氯-2-丙基(甲基)丙烯酸酯、2-溴乙基(甲基)丙烯酸酯、2-碘乙基(甲基)丙烯酸酯、氯甲基(甲基)丙烯酸酯；
环氧的(oxiranyl)(甲基)丙烯酸酯如2，3-环氧丁基(甲基)丙烯酸酯、3，4-环氧丁基(甲基)丙烯酸酯、10，11-环氧十一烷基(甲基)丙烯酸酯、2，3-环氧环己基(甲基)丙烯酸酯，环氧乙基(甲基)丙烯酸酯如10，11-环氧十六烷基(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯；
含磷、硼和/或硅的(甲基)丙烯酸酯如2-(二甲基磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(乙基亚磷酸基)丙基(甲基)丙烯酸酯、2-二甲基亚膦酸基甲基(甲基)丙烯酸酯、二甲基膦酸基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基甲基丙烯酰基膦酸酯、二丙基甲基丙烯酰基磷酸酯、2-(二丁基膦酸基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2，3-亚丁基甲基丙烯酰基乙基硼酸酯、甲基二乙氧基甲基丙烯酰基乙氧基硅烷、二乙基磷酸基乙基(甲基)丙烯酸酯；
含硫的(甲基)丙烯酸酯如乙基亚硫酰基乙基(甲基)丙烯酸酯、4-硫代氰酸基丁基(甲基)丙烯酸酯、乙基磺酰乙基(甲基)丙烯酸酯、硫代氰酸基甲基(甲基)丙烯酸酯、甲基亚硫酰基甲基(甲基)丙烯酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)硫醚；
杂环的(甲基)丙烯酸酯如2-(1-咪唑基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-吗啉基)乙基(甲基)丙烯酸酯和1-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-2-吡咯烷酮；
乙烯基卤化物，例如氯乙烯、氟乙烯、偏二氯乙烯和偏二氟乙烯；
乙烯基酯如醋酸乙烯酯；
含芳基的乙烯基单体如苯乙烯、在侧链具有烷基取代基的取代苯乙烯，如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯，在环上具有烷基取代基的取代苯乙烯如乙烯基甲苯和对甲基苯乙烯、卤化苯乙烯如单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三溴苯乙烯和四溴苯乙烯；
杂环乙烯基化合物如2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、3-乙基-4-乙烯基吡啶、2，3-二甲基-5-乙烯基吡啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌啶、9-乙烯基咔唑、3-乙烯基咔唑、4-乙烯基咔唑、1-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、2-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷、3-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基丁内酰胺、乙烯基四氢呋喃(-oxolane)、乙烯基呋喃、乙烯基噻吩、乙烯基四氢噻吩(-thiolane)、乙烯基噻唑和氢化乙烯基噻唑、乙烯基噁唑和氢化乙烯基噁唑；
乙烯基和异戊二烯基醚；
马来酸衍生物如马来酸酐、甲基马来酸酐、马来酰亚胺、甲基马来酰亚胺；
富马酸和富马酸衍生物例如富马酸的单酯和二酯。
具有分散的官能团的单体也可用作共聚单体。这些单体在本领域中是公知的且通常包含杂原子如氧和/或氮。例如之前提及的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯和氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、醚醇的(甲基)丙烯酸酯、杂环的(甲基)丙烯酸酯和杂环的乙烯基化合物被认为是分散共聚单体。
特别优选的混合物包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯和/或甲基丙烯酸硬脂酯。
这些组分能单独或作为混合物使用。
本发明的液压流体优选包含聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物。这些可通过聚合包含甲基丙烯酸烷基酯单体的组合物获得的聚合物在本领域是熟知的。优选，这些聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物包含至少40wt％，特别是至少50wt％、更优选至少60wt％和最优选至少80wt％的甲基丙烯酸酯重复单元。优选，这些聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物包含C9-C24甲基丙烯酸酯重复单元和C1-C8甲基丙烯酸酯重复单元。
衍生自烷基酯的聚合物分子量不重要。通常，衍生自烷基酯的聚合物具有在300到1,000,000g/mol范围内的分子量、优选在10000到200,000g/mol范围内以及更优选在25000到100,000g/mol范围内，并且不希望由此限制。这些数值指的是聚合物的重均分子量。
不希望由此限制，(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物显示出多分散性，这由重均分子量对数均分子量之比Mw/Mn给出，该值在1到15范围内，优选1.1到10，特别优选1.2到5。多分散性可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
如上所述的单体混合物能通过任何已知的方法聚合。可将常规的自由基引发剂用来进行传统自由基聚合反应。这些引发剂在本领域是熟知的。这些自由基引发剂的实例是偶氮引发剂如2，2′-偶氮二异丁腈(AIBN)、2，2′-偶氮双(2-甲基丁腈)和1，1-偶氮双环己腈；过氧化物化合物，例如过氧化甲乙酮、过氧化乙酰丙酮、二月桂基过氧化物、叔丁基过-2-乙基己酸酯、过氧化酮、甲基异丁基酮过氧化物、过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、2，5-双(2-乙基己酰基-过氧)-2，5-二甲基己烷、叔丁基过氧2-乙基己酸酯、叔丁基过氧-3，5，5-三甲基己酸酯、二枯烯过氧化物、1，1-双(叔丁基过氧)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧)3，3，5-三甲基环己烷、枯烯过氧化氢和叔丁基过氧化氢。
低分子量聚(甲基)丙烯酸酯能通过使用链转移剂获得。该技术是普遍已知的且在聚合物行业中实施，并描述在Odian，Principles ofPolymerization，1991中。链转移剂的实例是含硫化合物如硫醇、例如正和叔十二烷基硫醇、2-巯基乙醇和巯基羧酸酯，例如甲基-3-巯基丙酸酯。优选的链转移剂包含直至20，特别是直至15以及更优选直至12个碳原子。此外，链转移剂可包含至少一个，特别是至少两个氧原子。
而且，低分子量聚(甲基)丙烯酸酯能通过使用过渡金属配合物获得，如低自旋钴配合物。这些技术是熟知的，例如描述在USSR专利940,487-A和Heuts，等的Macromolecules 1999，pp2511-2519和3907-3912中。
另外，新型聚合技术如ATRP(原子转移自由基聚合)和/或RAFT(可逆加成断裂链转移)可用于获得衍生自烷基酯的有用聚合物。这些方法是熟知的。ATRP反应法描述在例如J-S.Wang等人的J.Am.Chem.Soc.，第117卷，pp.5614-5615(1995)中，和Matyjaszewski的Macromolecules，第28卷，pp.7901-7910(1995)中。此外，专利申请WO 96/30421，WO 97/47661，WO 97/18247，WO 98/40415和WO99/10387公开了上面说明的ATRP的各种方案，为本发明公开的目的特将它们明确引入作为参考。RAFT方法广泛地描述在例如WO98/01478中，为本发明公开的目的特将其明确引入作为参考。
聚合反应能在常压、减压或升压下进行。聚合温度也不重要。然而，通常在-20-200℃的范围，优选0-130℃和特别优选60-120℃，并且不希望由此作任何限制。
聚合能在有或者没有溶剂的情况下进行。术语“溶剂”在此作广义的理解。
根据一个优选的具体实施方案，聚合物可通过在API第II组或第III组矿物油中的聚合而获得。这些溶剂如前所述。
另外，优选可由在聚α烯烃(PAO)中聚合而获得的聚合物。更优选，PAO具有在200到10000范围内的数均分子量，更优选500到5000。本溶剂如上所述。
基于流体总重计，液压流体可包含0.5到50wt％，特别是1到30wt％以及优选3到20wt％的一种或多种衍生自烷基酯的聚合物。根据本发明的一个优选的具体实施方案，液压流体包括至少5wt％的一种或多种衍生自烷基酯的聚合物。
根据本发明的一个优选方面，流体可包含至少两种具有不同单体组成的聚合物。优选，至少一种聚合物为聚烯烃。优选，聚烯烃用作粘度指数改进剂。
这些聚烯烃特别包括聚烯烃共聚物(OCP)和氢化苯乙烯/二烯共聚物(HSD)。根据本发明的所要使用的聚烯烃共聚物(OCP)本身是已知的。它们主要是由乙烯、丙烯、异戊二烯、丁烯和/或其他具有5到20个碳原子的烯烃合成的聚合物。已经用少量含氧或氮的单体(例如从0.05到5wt％的马来酸酐)的系统也可使用。通常将包含二烯组分的共聚物氢化以降低氧化灵敏性和粘度指数改进剂的交联倾向。
分子量Mw一般在10000到300000、优选在50000和150000之间。这样的烯烃共聚物描述在例如德国的公开申请DE-A1644941、DE-A1769834、DE-A1939037、DE-A1963039和DE-A2059981。
乙烯/丙烯共聚物是特别有用的以及具有已知的三元组分的三元共聚物，如亚乙基-降冰片烯(参见Macromolecular Reviews，第10卷(1975))也是可能的，但它们的交联倾向也必须在老化过程中考虑。分布可以是基本上随机的，但也可有利地使用包含乙烯嵌段的顺序聚合物。单体乙烯/丙烯的比例在一定的范围内是可变的，其对乙烯可设定约75％和对丙烯约80％作为上限。由于其降低的溶于油的倾向，聚丙烯不如乙烯/丙烯共聚物合适。除了具有主要无规的丙烯结合的聚合物外，还可使用具有更显著的等规立构或间规立构的丙烯结合的那些。
这样的产物是可商购的，例如以商品名
Figure G2008800165064D00191
CO 034，
Figure G2008800165064D00192
CO 038，
Figure G2008800165064D00193
CO 043，
Figure G2008800165064D00194
CO 058，
Figure G2008800165064D00195
EPG 2050或
Figure G2008800165064D00196
EPG 5050。
氢化苯乙烯/二烯共聚物(HSD)同样是已知的，这些聚合物描述在例如DE 2156122中。它们通常是氢化的异戊二烯/苯乙烯或丁二烯/苯乙烯共聚物。二烯对苯乙烯的比例优选在2∶1到1∶2的范围，特别优选约55∶45。分子量Mw通常为从10000到300000，优选在50000和150000之间。根据本发明的一个具体方面，氢化后双键的比例基于氢化之前双链的数量计为不超过15％，特别优选至多5％。
氢化苯乙烯/二烯共聚物能以商品名
Figure G2008800165064D00197
50，150，200，250或260商购得到。
优选，混合物的至少一种聚合物包含衍生自选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、富马酸酯单体和/或马来酸酯单体的单体的单元。这些聚合物如上所述。
聚烯烃和包含衍生自选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、富马酸酯单体和/或马来酸酯单体的单体的单元的聚合物的重量比可在1∶10到10∶1的范围内，特别是1∶5到5∶1。
液压流体可包含通常的添加剂。这些添加剂包括例如抗氧化剂、抗磨剂、防腐剂和/或消泡剂，经常作为商业添加剂包而购得。
优选，液压流体具有根据ASTM D 445在40℃下在10到150mm2/s范围的粘度，更优选22到100mm2/s。
优选，液压系统包括以下组件：
1.产生机械能的装置，例如内燃机或电动机。
2.将机械能转化为液压动力的产生流体流动或力的装置，如泵。
3.在压力下用于传送流体的管道。
4.将流体的液压动力转化为机械功或运动的装置，如致动器或液压马达。存在两类马达，汽缸的和回转的。
5.具有调节流量、压力、运动方向和施加力量的阀的控制回路。
6.使得能够在将清洁流体通过过滤器返回该系统前分离水、泡沫、夹带的空气或碎片的流体储存器。
7.具有能在应用条件(温度、压力、辐射)下不衰退地运行的低压缩性的液体。
最复杂的系统将使用多个泵、回转马达、汽缸，用阀和调节器进行电子控制。
根据本发明的一个优选具体实施方案，可采用叶轮泵或活塞泵以产生液压动力。
该系统可在高压下运行。本发明的改进能在50到700bar范围内的压力下实现，优选100到400bar，以及更优选150到350bar。
产生机械能的装置，例如马达能以500到5000rpm的速度运行，优选1000到3000rpm以及更优选1400到2000rpm。
此液压流体能在宽温度范围内使用。优选，流体可在-30℃到200℃范围的温度下使用，更优选10℃到150℃。通常，运行温度取决于用于制造液压流体的基础流体。
优选，将该液体用于军用液压系统中，用于混合燃料推进车辆的液压发射辅助系统中，用于工业上、海上的、采矿和/或移动式设备液压系统中。
另外，本发明提供了包含VI为至少130的液压流体的液压系统，用于产生机械动力的装置，将机械动力转化为液压动力的装置和将液压动力转化为机械功或运动的装置。
优先地，发动机转速能保持在传送较大量液压动力的恒定水平。优选，与采用粘度指数小于120的标准HM等级流体的液压系统相比，发动机或电动机的机械动力输出能以其全动力能力运行以传送更大量的液压动力。
下面通过实施例和比较实施例更详细地说明本发明，但不希望将本发明局限于这些实施例。
实施例1和2和比较实施例1
在以下控制条件下运行Denison T6C移动式叶轮泵：
速度＝1500rpm，压力＝200bar，流体温度＝80℃
将ISO VG 46HM油作为参照流体运行，产生6.97kW的液压动力。
通过比较，几种ISO VG 46HV油类在相同条件下运行，并产生6到11％更高水平的液压功率输出，如表1所示。
表1-Denison T6C移动式叶轮泵功率输出
 比较实施例1   实施例1   实施例2
  流体类型   ISO 46HM   ISO 46HV   ISO 46HV
  粘度指数   100   150   200
  液压功率输出，kW   6.97   7.42   7.74
  功率输出提高率，％   6.6％   11.1％
运行条件：1500rpm，200bar，80℃
实施例3到5和比较实施例2
在以下控制条件下运行Eaton-Vickers V20叶轮泵：
速度＝1200rpm，压力＝138bar，流体温度＝80℃。
ISO VG 46HM油作为参照流体运行，产生8.69kW的液压动力。
通过比较，几种ISO VG 46HV油类在相同条件下运行并产生3到6％更高水平的液压功率输出，如表2所示。
表2：Eaton-Vickers V20叶轮泵功率输出
 比较实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  流体类型   ISO 46HM   ISO 46HV   ISO 46HV   ISO 46HV
  粘度指数   100   160   180   200
  液压功率输出，kW   8.69   9.01   9.09   9.16
  功率输出提高率，％   3.8％   4.6％   5.5％
运行条件：1200rpm，138bar，80℃
实施例6到8和比较实施例3
在以下控制条件下运行Eaton-Vickers V104C叶轮泵：
速度＝1200rpm，压力＝138bar，流体温度＝80℃
ISO VG 46HM油作为参照流体运行，产生8.35kW的液压动力。
通过比较，几种ISO VG 46HV油类在相同条件下运行，并产生5到7％更高水平的液压功率输出，如表3所示。
表3：Eaton-Vickers V104C叶轮泵功率输出
 比较实施例3   实施例6   实施例7   实施例8
  流体类型   ISO 46HM   ISO 46HV   ISO 46HV   ISO 46HV
  粘度指数   100   160   180   200
  液压功率输出，kW   8.35   8.76   8.86   8.95
  功率输出提高率，％   4.9％   6.0％   7.2％
运行条件：1200rpm，138bar，80℃
实施例9到11和比较实施例4
在以下控制条件下运行Komatsu 35+35双活塞泵：
速度＝2100rpm，压力＝350bar，流体温度＝100℃
ISO VG 46HM油作为参照流体运行，产生5.83kW的液压动力。
通过比较，几种ISO VG 46HV油类在相同条件下运行，并产生4到6％更高水平的液压功率输出，如表4所示。
表4：Komatsu 35+35双活塞泵功率输出
 比较实施例4   实施例9   实施例10   实施例11
  流体类型   ISO 46HM   ISO 46HV   ISO 46HV   ISO 46HV
  粘度指数   100   160   180   200
  液压功率输出，kW   5.83   6.07   6.13   6.18
  功率输出提高率，％   4.0％   5.0％   6.0％
运行条件：2100rpm，350bar，100℃
实施例12到14和比较实施例5
在以下控制条件下运行Eaton L2齿轮泵：
速度＝2750rpm，压力＝207bar，流体温度＝80℃
ISO VG 46HM油作为参照流体运行，产生21.5kW的液压动力。
通过比较，几种ISO VG 46HV油类在相同条件下运行，并产生6到8.8％更高水平的液压功率输出，如表5所示。
表5-Eaton L2齿轮泵输出
 比较实施例5   实施例12   实施例13   实施例14
  流体类型   ISO 46HM   ISO 46HV   ISO 46HV   ISO 46HV
  粘度指数   100   160   180   200
  液压功率输出，kW   21.5   22.8   23.2   23.4
  功率输出增加率，％   6.0％   7.5％   8.8％
运行条件：2750rpm，207bar，80℃
在实施例中采集的数据表明与第II组PAMA配置的“HV”多级油承担了提高来自液压泵的液压功率输出的作用。提高的功输出量使得挖掘器在较短时间段内完成工作周期，并因此在相等时间段内完成更高水平的功输出量。
实施例15到18和比较实施例6
本发明进一步的优势在于设计在较低压力水平下运行并输送相同量的液压功率输出的液压系统的潜力。表6包含了对比在Denison P09活塞泵中在大约5000psi(345bar)下相对功率输入和液压功率输出的数据。
表6：在较低压力下活塞泵功率输出的对比
  压力，psi   流速，gpm   功率输入，kW   整体效率   功率输入的变化％   整体效率的变化％
  比较实施例6   5000，单级   46.76   156.2   79.5
  实施例15   5000psi，MEHF 48.87 149.9 82.9 -4.1 4.3
  实施例16   4950psi，MEHF 48.96 148.2 83 -5.2 4.4
  实施例17   4750psi，MEHF 49.31 141.2 83.5 -9.6 5.0
  实施例18   4500psi，MRHF 49.75 132.8 84.2 -15.0 5.9
表6续
  液压动力(kW)   功率输出变化％   功率输出/功率输入   功率输出/功率输入的变化％
 比较实施例6   101.72   0.651
 实施例15   106.31   4.5   0.709   8.9
 实施例16   105.44   3.7   0.712   9.3
 实施例17   101.90   0.2   0.722   10.8
 实施例18   97.40   -4.2   0.733   12.6
数据也在图1中用图表示，并且表明能将系统设计成在5％较低压力水平下运行的，且其能输送相等水平的液压功率输出。
实施例19到22和比较实施例7
进一步的实验证明在Denison T6C叶轮泵中在大约3000psi.(207bar)下，由本发明实现的相对功率输入和液压功率输出的改善。得到的结果列在表7中。另外，也在图2中用图表示，且说明能将系统设计成输送相同水平液压功率输出的、在6％较低压力下运行的系统。
表7：在较低压力下叶轮泵功率输出的比较
  压力，psi   流速，1pm   功率输入，kW   整体效率   功率输入的变化％   整体效率的变化％
  比较实施例7   3000，单级 50.45 24.86 70.01
  实施例19   3000psi，MEHF 52.56 24.95 72.68 0.4 3.8
  实施例20   2970psi，MEHF 52.72 24.71 72.88 -0.6 4.1
  实施例21   2850psi，MEHF 53.32 23.78 73.61 -4.3 5.1
  实施例22   2700psi，MEHF 54.15 22.49 74.63 -9.5 6.6
表7续
  液压动力(kW)   功率输出变化％   功率输出/功率输入   功率输出/功率输入的变化％
  比较实施例7   16.82   0.676
  实施例19   17.52   4.2   0.702   3.8
  实施例20   17.40   3.5   0.704   4.1
  实施例21   16.88   0.4   0.710   5.0
  实施例22   16.25   -3.4   0.722   6.8

Claims (53)

1.VI至少130的流体在改善液压系统功率输出中的用途。
2.根据权利要求1的用途，其中功率输出增加至少3％。
3.根据权利要求2的用途，其中功率输出增加至少5％。
4.根据前述权利要求至少一个的用途，其中容积输出得以增加。
5.根据权利要求4的用途，其中容积输出增加至少3％。
6.根据权利要求5的用途，其中容积输出增加至少5％。
7.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中功率输出的稳定性得以提高。
8.根据权利要求7的用途，其中功率输出的稳定性在最大负荷下得以提高。
9.根据权利要求7或8的用途，其中在至少10分钟的运行时间后功率输出的下降为最多3％，在提供机械能的装置的最大负荷的90％或更高的负荷下测量。
10.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中提供机械能的装置的发动机转速保持在恒定速率且该系统传送提高水平的液压动力。
11.根据前述权利要求至少一个的用途，其中提供机械能的装置的发动机转速在1000到3000rpm范围内。
12.根据权利要求11的用途，其中提供机械能的装置的发动机转速在1400到2000rpm范围内。
13.根据前述权利要求至少一个的用途，其中由提供液压动力的装置提供的压力在50到700bar范围内。
14.根据权利要求13的用途，其中由提供液压动力的装置提供的压力在150到350bar范围内。
15.根据前述权利要求至少一个的用途，其中将液压系统设计成是在较低压力下运行的，使得输出功率相当于由采用具有VI为100的液压流体的参比系统传送的输出功率。
16.根据前述权利要求至少一个的用途，其中液压系统表现出液压功率输出与功率输入的比例方面的提高，使得与由使用具有VI为100的液压流体的参比系统所输送的相比，功率输出/功率输入的比例提高至少3％。
17.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中流体具有至少150的VI。
18.根据权利要求17的用途，其中该流体具有至少180的VI。
19.根据前述权利要求至少一个的用途，其中该流体是NFPA二级粘度等级、三级粘度等级、四级粘度等级或五级粘度等级的液压流体。
20.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中该流体可通过将基础流体与聚合物粘度指数改进剂混合而获得。
21.根据权利要求20的用途，其中该流体包含至少60wt％的至少一种基础流体。
22.根据权利要求21的用途，其中该流体包含至少60wt％的至少一种粘度指数为120或更少的基础流体。
23.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中流体包括矿物油和/或合成油。
24.根据权利要求23的用途，其中流体包括API第I组、API第II组、API第III组油、API第IV组或API第V组油或Fischer-Tropsch(GTL)衍生的油。
25.根据前述权利要求至少一个的用途，其中流体包括聚α-烯烃(PAO)、羧酸酯、植物酯、磷酸酯和/或聚亚烷基二醇(PAG)。
26.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中流体包括至少一种聚合物。
27.根据权利要求26的用途，其中该聚合物包含衍生自选自丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、富马酸酯单体和/或马来酸酯单体的单体的单元。
28.根据权利要求27的用途，其中该流体包括聚甲基丙烯酸烷基酯聚合物。
29.根据权利要求26到28的至少一个的用途，其中该流体包括可通过聚合烯烃不饱和单体混合物获得的聚合物，其中的混合物由以下物质组成：
a)基于乙烯基不饱和单体总重计0-100wt％的一种或多种式(I)的乙烯基不饱和酯化合物
其中R是氢或甲基，R1指的是具有1-6个碳原子的线型或支化烷基残基，R2和R3独立地表示氢或式-COOR′的基团，其中R′指的是氢或具有1-6个碳原子的烷基，
b)基于乙烯基不饱和单体总重计0-100wt％的一种或多种式(II)的乙烯基不饱和酯化合物
Figure A2008800165060005C2
其中R是氢或甲基，R4指的是具有7-40个碳原子的线型或支化烷基残基，R5和R6独立地是氢或式-COOR″的基团，其中R″指的是氢或具有7-40个碳原子的烷基，
c)基于乙烯基不饱和单体总重计0-50wt％的共聚单体。
30.根据权利要求26到29的至少一个的用途，其中聚合物是通过在API第II组或第III组矿物油中的聚合可获得的。
31.根据权利要求26到29的至少一个的用途，其中聚合物是通过在聚α-烯烃(PAO)中的聚合可获得的。
32.根据权利要求26到31的一个的用途，其中聚合物是可在包含分散单体的混合物中聚合获得的。
33.根据权利要求26到32的一个的用途，其中聚合物是可通过在包含含芳基的乙烯基单体的混合物中聚合获得的。
34.根据权利要求26到33的至少一个的用途，其中聚合物具有在10000到200000g/mol范围内的分子量，特别是25000g/mol到100000g/mol。
35.根据权利要求26到34的至少一个的用途，其中该流体包括0.5到40wt％的聚合物。
36.根据权利要求35的用途，其中该流体包括3到20wt％的聚合物。
37.根据权利要求26到36的至少一个的用途，其中该流体包含具有不同单体组成的至少两种聚合物。
38.根据权利要求37的用途，其中至少一种聚合物是聚烯烃。
39.根据权利要求38的用途，其中至少一种聚合物包含衍生自烷基酯单体的单元。
40.根据权利要求39的用途，其中聚烯烃和包含衍生自烷基酯单体的单元的聚合物的重量比在1∶10到10∶1的范围内。
41.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中该流体包含选自羧酸酯、聚醚多元醇和/或有机磷化合物的含氧化合物。
42.根据权利要求41的用途，其中含氧化合物是包含至少两个酯基的羧酸酯。
43.根据权利要求41或42的用途，其中含氧化合物是包含4到12个碳原子的羧酸的二酯。
44.根据权利要求41的用途，其中含氧化合物是多元醇的酯。
45.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中该流体具有在15到150范围内的ISO粘度等级。
46.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中该流体在-40℃到120℃的温度下使用。
47.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中流体包括抗氧化剂、抗磨剂、防腐剂和/或消泡剂。
48.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中将该流体用于军用液压系统中，用于液压发射辅助系统中(用于液压混合燃料车辆推进)，用于工业上、海上的、采矿和/或移动式设备液压系统中。
49.根据前述权利要求的至少一个的用途，其中将该流体用于包括至少一个提供机械能的装置、至少一个将机械能转化为液压动力的装置、至少一个在压力下传送流体的管道和至少一个将流体的液压动力转化为机械功的装置的液压系统。
50.根据权利要求48的用途，其中提供机械能的装置包括内燃机。
51.根据权利要求49或50的用途，其中将机械能转化为液压动力的装置是叶轮泵。
52.根据权利要求49或50的用途，其中将机械能转化为液压动力的装置是活塞泵。
53.根据权利要求49或50的用途，其中将机械能转化为液压动力的装置是齿轮泵。
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