CN103627471A

CN103627471A - 聚氧化烯烃的嵌段共聚物在合成润滑剂中作为减摩剂的用途

Info

Publication number: CN103627471A
Application number: CN201310485977.2A
Authority: CN
Inventors: R·亨泽尔; F·舒伯特; K·舍内曼; B·魏内克特尔; T·巴特尔斯; P·塞登施蒂克
Original assignee: Evonik Industries AG
Current assignee: Evonik Industries AG
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2014-03-12
Also published as: EP2703476A1; DE102012215145A1; US20140057819A1; BR102013021738A2; JP2014043576A

Abstract

本发明涉及包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物作为减摩剂的用途以及包含本发明的嵌段共聚物的组合物和润滑剂配制物。

Description

聚氧化烯烃的嵌段共聚物在合成润滑剂中作为减摩剂的用途

技术领域

本发明涉及至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物作为减摩剂(friction-reducing additive)的用途以及包含本发明的嵌段共聚物的组合物和润滑剂配制物。

本发明因此涉及通过烷氧基化反应得到的聚氧化烯烃的嵌段共聚物在合成油，如用作润滑剂的聚亚烷基二醇，中作为减摩剂(friction reducers)的用途。其中，润滑剂可以用于变速箱、轴承或引擎。

背景技术

为了本发明的目的，润滑剂是液体，这是为了避免基体和对体(counterbody)的直接接触。在两个彼此相互移动的表面之间的形成润滑剂膜降低摩擦，其可以由摩擦系数f来测定。摩擦系数定义为摩擦力FR和垂直力FN(垂直于表面的力)的比值。上述摩擦系数，还称为摩擦系数或牵引系数，可以显示为运动表面的速度的函数，例如借助于斯氏曲线(Stribeckcurve)(图1)(Wilfried J.Bartz，Additive für Schmierstoffe，1994，68-71)。取决于摩擦学体系的条件，发生各种摩擦和润滑状态。如果完全置换两个表面之间形成的接触点处的润滑剂分子，那么主要产生极限摩擦(limitfriction)。然后摩擦非常高并且导致表面的破坏。如果在表面的粗糙峰值处至少有一些润滑剂分子将基体与对体隔离，那么摩擦急剧降低，并且这被称为混合摩擦。就液体摩擦而言，其还经常称为液体润滑，液体膜隔离表面。综合而言，在液体摩擦领域中的摩擦和耗损最低。重要的参数是释放点，其具有速度降低时混合摩擦开始的特性。如果可能，由于合适的润滑剂，基体和对体在液体摩擦下运转。粘度越低，仪器的能量效率越高，例如上述仪器可以是变速箱。

在现有技术中，向润滑剂中添加添加剂，其可以尽可能长时间地使润滑剂膜保持在液体摩擦的状态，甚至在对体上具有高啮合力F_N。所述添加剂例如通过在金属零件的表面上形成薄膜、通过物理和/或化学吸附起作用，避免配对滑片之间的金属接触(Wilfried J.Bartz，Additive fürSchmierstoffe，1994，53-54)。

本发明的合成润滑剂包含，例如，聚亚烷基二醇、醇酸树脂清漆(esterols)、己二酸酯。和矿物油类润滑剂对比，合成润滑剂的优点是，例如，利用靶向合成修整粘度性能的可能性。进一步的优点是经常具有很好的低温性能以及极性，极性，例如，由醚或酯基团产生，导致与金属表面的亲合力，并且因此相对于完全的非极性矿物油，即使在负荷下也可以更容易确保完好的润滑剂膜。然而，像所有的基于矿物油的基础油，合成润滑剂在递增的负载或比较高的温度下在混合和极限摩擦领域也具有不足之处，这可以通过较高的摩擦系数测定。温度的升高导致粘度的降低。因此当配制润滑油时人们需要兼顾低粘度和可接受的润滑剂膜厚度。

润滑剂首先应该在高温下具有足够高的粘度从而保持润滑剂膜不分离和降低磨损。其次，需要在低温下具有非常低的粘度以便通过最小化液体摩擦来降低能量输入。

通过在基础油中加入传统的润滑剂添加剂来降低摩擦和在非常高的负荷的情况下降低配对滑片的磨损。基础油和添加剂的组合得到润滑剂。因为粘度是润滑剂的决定性标准，润滑剂归为ISO-VG类(根据DIN51519的粘度分类)。本文中，粘度是40℃的运动粘度(kinemetic viscosity)。因此，标识ISO-VG320意思指40℃具有320mm²/s的粘度的润滑剂。用作减摩剂或用于防磨损的添加剂是，例如，脂肪酸酯、磷酸酯、三芳基磷酸酯或含硫化合物，如有机多硫化物、硫酯、噻二唑。还经常使用添加剂包(Additive packets)，除防磨损添加剂之外，其还经常包含例如胺类缓蚀剂。现有技术的缺点是发生上述的粘度降低和润滑剂膜破裂，尤其在＞70℃的温度下经常地发生在润滑间隙，这导致大部分金属表面的接触和磨损。

当今的添加剂在高温下仅具有不能令人满意的效果，特别是在合成油中，这是因为，商业添加剂是意图用于基于矿物油的基础油中的。这些添加剂和基础油不合适的匹配组合的进一步的缺点是摩擦学体系即使在温和条件下也进入混合摩擦领域，这使得摩擦大大增加。至今使用的对策是使用具有较高粘度的油从而例如增加润滑剂膜厚度和由此导致的承载能力，但是这导致较差的能量效率。此外，这些减摩剂中许多包含对生态有问题的添加剂如含硫化合物。

发明内容

因此本发明的目的是克服至少一种现有技术的缺陷。

满足本发明权利要求书中的一项的标准的嵌段共聚物令人惊讶的能够实现该目的。

因此本发明提供至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物作为减摩剂的用途。

本发明进一步提供包含至少一种嵌段共聚物和至少一种抗氧化剂的组合物，所述嵌段共聚物至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段。

本发明进一步提供合成基础油或合成润滑剂中的润滑剂配制物，其包含含有芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物。

用于上述用途的嵌段共聚物优选包含具有超过1个，优选2至9个，更优选2至8个，特别优选超过2个至少于4个的芳香族氧化烯基的芳香族氧化烯基嵌段。上述用途的嵌段共聚物还优选包含具有2至50个，优选5至25个、特别优选8至15个非芳香族氧化烯基的非芳香族氧化烯基嵌段。用于上述用途的嵌段共聚物特别优选包含具有超过1个芳香族氧化烯基的芳香族氧化烯基嵌段和至少一个具有超过2个非芳香族氧化烯基的非芳香族氧化烯基嵌段。

进一步优选使用式(1)的嵌段共聚物作为减摩剂

R¹[O(AO)_g(NAO)_hR²]_n 式(1)

其中

n是1至8，优选1至4，更优选1或2，特别是1，

g是1至9，优选2至8，特别优选大于2至小于4，

h是3至50，优选4至20，尤其是5至13，

基团R¹各自彼此独立地是具有1至18个碳原子、优选2至14个碳原子、更优选3至10个碳原子、尤其是8个碳原子的直链或支化或脂环族的烃基，

基团R²各自彼此独立地是氢，具有1至8个碳原子、优选1至4个碳原子的烷基，尤其是甲基，或具有2至12个碳原子的酰基，

基团AO彼此独立地是芳香族氧化烯基，

基团NAO彼此独立地是非芳香族氧化烯基。

优选用于上述用途的嵌段共聚物至少包含一个含氧化苯乙烯基的基团作为芳香族氧化烯基。

上述非芳香族氧化烯基更优选是氧化乙基、氧化丙基和/或氧化丁基。

进一步优选使用式(2)的嵌段共聚物作为减摩剂。

R¹[O(SO)_a(EO)_b(PO)_c(BO)_dR²]_n 式(2)

其中

SO是氧化苯乙烯，

EO是氧化乙烯，

PO是氧化丙烯，

BO是氧化丁烯和

a是大于1至9，优选2到8，特别优选大于2到小于4，

b是1至20，优选1到18，更优选2到15，特别是大于2到13，

c是0至20，大于0到15，更优选1到10，特别是大于1到6，

d是0至10，优选0到5，更优选0到2，特别是0或1。

在优选使用的根据本发明的聚氧化烯烃中，下标a、b、c和d的和等于或大于3到59，优选6到35，更优选10至20。进一步优选基于所用的氧化烯烃的总和，在聚氧化烯烃中，氧化乙烯基的比例是至少25到90mol％，优选至少30到80mol％，特别是35到77mol％。

当c和d都是0时，b的值大于或等于a的值的三倍。

在特别优选的嵌段排列中，基团R¹之后是至少包含一个芳香族氧化烯基的嵌段然后是至少包含一个非芳香族氧化烯基的嵌段。在非常特别优选的嵌段排列，基团R¹之后是包含基于统计平均的2.8到3.2个氧化苯乙烯基单元的嵌段。

本文中再现的下标和标明的下标的取值范围可以理解为实际呈现的结构和/或其混合物的可能的统计分布的平均值。这还适用于精确再现它们自己的结构式，例如式(1)和(2)。

可用的式(1)的烷氧基化反应产物优选是无色到黄-橙色的产物，其可以是透明或不透明的。

为了本发明的目的，术语聚醚包含聚醚、聚醚醇、聚氧化烯烃以及聚醚醇，它们可以彼此同义地使用。术语″聚″不一定指在聚合物的分子中存在大量的醚官能团或醇官能团。更确切些，上述术语仅仅指明存在至少单个单体构建嵌段的重复单元，或具有较高的摩尔质量以及特定多分散性的组合物。

为了本发明的目的，术语片段″聚″不仅包含在分子中具有一种或多种单体的至少3个重复单元的化合物，而且还包含具有至少300g/mol的分子量分布和平均分子量的化合物的组合物。该定义考虑到了在所研究的工业领域中的习惯的事实，将所述化合物作为聚合物，即使它们看来似乎不符合与OECD或REACH准则相似的聚合物定义。

在式(1)和(2)中通过下标b、c和d描述的氧化烯基可以在聚合物链中具有任何统计分布。统计分布可以由具有任何数目和任何顺序的嵌段组成或可以具有随机的分布；它们还可以交替嵌入或在链上形成梯度分布。特别地，它们还可以形成所有的混合形态，其中具有不同分布的基团可以相互跟随。

与基础油的相容性可以通过下标b、c和d控制。本领域技术人员熟悉以下事实：化合物以具有基本上通过统计学规律指导的分布的混合物形式存在。疏水性/亲水性平衡可以经过各种各样的氧化烯烃单体和它们在总的聚合物中的比例来具体控制，通过上述方式，与各种基础油的相容性可以以目标的方式来调整。

基团R¹是醇的羟基，所述醇具有1个或不超过8个，优选1到4个，更优选1或2个，特别是1个羟基。在聚合反应开始时，式R¹-O-H的醇反应，同时损耗末端质子。优选的醇是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、环丙基甲醇、1-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基2-丁醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、2，2-二甲基-1-丁醇、3，3-二甲基-1-丁醇、2，3-二甲基-1-丁醇、1-庚醇、1-辛醇、2-乙基-1-辛醇。特别优选的醇是1-辛醇。

优选基团R²是氢和/或具有1至8个碳原子的烷基和/或具有2到12个碳原子的酰基，其中所述烷基和酰基可以是线性、支化或环状的。优选烷基是甲基、乙基、正丙基或正丁基，特别优选甲基。优选酰基是乙酰基、丙酰基或2-乙基己酰基。

在特别优选的可用的嵌段共聚物中，聚氧化烯烃包含氧化苯乙烯基团，基团R¹＝正辛基和R²＝氢。

特别优选的可用的式(2)的嵌段共聚物是：

a)：辛基-(SO)₃-(EO)₁₀-H

b)：辛基-(SO)₃-(PO)_5.5-(EO)_5.5-H

其中SO、EO和PO如上文中的定义。

不希望被该理论束缚，可以假定氧化苯乙烯单元的芳环上的离域电子引起分子在金属表面上的吸附。

可用的嵌段共聚物可以通过现有技术中已知的方法制备。然而，优选用采用碱催化制备的嵌段共聚物，其制备方法描述在EP1078946(US6,552,091)中。这些文献，特别是制备方法，整体并入本发明作为参考。

上述文献强调原料醇的重要性(US6,552,091的第30段)。除上述R¹的定义之外，其可以优选选自天然脂肪族醇或合成脂肪族醇。天然脂肪族醇优选选自C16/C18-醇或C12/C14-醇的混合物。特别优选的天脂肪族醇是直链的正醇。合成脂肪族醇优选选自C9/C11-醇或C13/C15-醇。特别优选的合成脂肪族醇是支化醇。特别优选羟基是伯位，即末端的醇。

根据本发明优选使用碱性条件下制备的嵌段共聚物，其已经用酸中和。酸优选是有机酸。特别优选的有机酸是，例如：蚁酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己二酸、辛酸、2-乙基己酸、乳酸、γ-羟丁酸、苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸、三氟甲基磺酸、苯甲酸和含羟基的衍生物比如对羟基苯甲酸和水杨酸。特别优选使用的根据本发明的嵌段共聚物没有用无机酸中和，特别是没有用无机酸如氢卤酸如HCl，磷酸或膦酸如H₃PO₄、乙基膦酸，硫酸或磺酸如H₂SO₄、甲磺酸、乙磺酸。本领域技术人员知道酸的中心原子具有不同氧化状态的相似的无机酸，例如次膦酸。

可用的嵌段共聚物优选包含金属离子。

优选的金属离子选自由碱金属和碱土金属组成的组，特别优选的离子是钠、钾和钙离子，特别是钾离子。

存在的金属离子来源于聚合反应或用酸中和，在可用的嵌段共聚物的制备过程中形成盐，但是它们还可以随后以盐的形式添加。优选的盐是上述酸的碱金属或碱土金属盐。特别优选乳酸盐，特别是乳酸钠、乳酸钾或乳酸钙，特别是乳酸钾。

基于嵌段共聚物的质量，可用的嵌段共聚物优选至少包含500ppm、优选超过1500ppm、更优选超过2500ppm、特别优选超过或等于3000ppm的金属离子。

除上述金属离子外，可以存在其他金属、半金属、过渡金属或贵金属离子。这些其他金属离子同时可能在降低摩擦方面具有协同效应。基于嵌段共聚物的量，这些其他金属任选地以接近于检测极限的量存在。

可用的嵌段共聚物可以任选包含过量的酸。还可以同时或连续地添加各种各样的酸。

如果为了本发明的目的，引用天然材料，如乳酸，或手性化合物如乙基己酸，上述化合物基本上倾向于包含全部的立体异构体；在所有情况下优选天然存在的异构体，在本文中引用乳酸盐，L-乳酸盐。对于天然材料的定义，引用“Dictionary of Natural Products”，Chapman and Hall/CRC Prss，Taylor and Francis Group，例如在2011：//dnp.chemnetbase.com/的在线版本中。

特别优选的可用的式(2)的嵌段共聚物是使用乳酸制备的具有结构a)和b)的那些。

末端醚化的聚氧化烯烃可以，例如，在根据现有技术中的威廉逊醚合成条件下通过羟基封端的聚醚与脂肪族的直链或支化烷基卤化物反应获得。优选与氯甲烷的反应。以此方式，末端羟基可以部分或完全醚化。

末端酯化化合物可以根据现有技术通过羟基封端的聚醚与羧酸和/或羧酸酐和/或羧酸卤化物反应获得，任选加入催化剂。优选乙酸或2-乙基己酸的酯。以此方式，末端羟基可以部分或完全酯化。

本发明进一步提供作为减摩剂的组合物，其包含式(1)或(2)的嵌段共聚物和至少一种抗氧化剂，所述嵌段共聚物中包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段。

基于所用的嵌段共聚物的质量，优选根据发明的组合物至少包含500ppm、优选超过1500ppm、更优选超过2500ppm、特别优选超过或等于3000ppm的金属离子。

抗氧化剂，还被认为是抗氧剂，可以是，例如：2，4-二-叔-丁基酚的衍生物以及相应的酯如亚膦酸酯(phosphonites)或亚磷酸酯；其他抗氧化剂还可以是3-(3，5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸的酯。抗氧化剂的例子是

和

DW系列(BASF的商标名称：Irganox L06、Irganox L57、Irganox L64、Irganox L74、Irganox L101、Irganox L107、Irganox L109、Irganox L115、Irganox L135、liganox L150)，Irgafos系列(BASF的商标名称：例如Irgafos168(CA登录号31570-04-4)、Irgafos126、Irgafos XP60、Irgafos XP30、Irgafos OPH、Irgafos P-EPQ(CA登录号119345-01-6))。

根据本发明的有益的用途可以使用根据本发明的组合物作为减摩剂。优选的根据本发明的组合物除式(1)或(2)的嵌段共聚物和抗氧化剂之外，还包含其他添加剂，如极压/抗磨剂(ep/aw添加剂)、缓蚀剂、杀生物剂、消泡剂、分散剂、金属钝化剂或粘度指数改进剂。上述组合物可以称为添加剂包(additive packets)。

优选的根据本发明的润滑剂配制物包含合成基础油或合成润滑剂，特别是聚亚烷基二醇(PAG)如PAG ISO VG46、醇酸树脂清漆如TMP(三羟甲基丙烷酯)和己二酸酯如TMA(三甲基己二酸酯)、例如TMA ISO VG32。

优选的根据本发明的润滑剂配制物除至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的可用的嵌段共聚物和基础油之外，可以包含其他现有技术中惯用的添加剂，例如抗氧化剂、缓蚀剂、消泡剂、分散剂、粘度指数改进剂、杀生物剂、金属钝化剂或极压/抗磨剂。

本发明组合物和本发明配制物的中的其他添加剂可以在降低摩擦作用方面具有协同效应。特别地，当添加ep/aw添加剂、金属钝化剂或粘度指数改进剂时，协同效应是可预期的。

极压/抗磨剂还称为ep/aw添加剂。它们可以是，例如，磷酸酯或硫代磷酸酯。

在根据本发明的优选润滑剂配制物中，基于润滑剂配制物的总量，可用的嵌段共聚物以0.1-9重量百分含量(重量％)的浓度存在于基础油中；优选使用0.3-3重量％、特别优选0.5-1重量％。

本发明的润滑剂配制物包含其他的减摩剂是有益的。

如现有技术所描述记录斯氏曲线。为了本发明的目的，牵引值与速度的关系通过PCS仪器中的″微型牵引机″决定。在实施例中描述了进行测量的方法。因此实施例完全引入作为参考。在所描述的条件下，超过0.095的牵引系数导致测量体系、球和/或板的可见的破坏。

有益的润滑剂因而具有降低摩擦的作用。与作为空白的基础油相比，该摩擦降低效果是在图示区域内斯氏曲线的降低。此外，摩擦降低效果可以由0.095的牵引系数以下的非常大的速度范围表征。与作为空白的对应的基础油相比，同样的摩擦降低效果的有益标志可以是较低的释放速度。摩擦降低效果特别有利地由0.095的牵引系数以下的平坦的斯氏曲线表征。

可用的嵌段共聚物，本发明的组合物，它们的用途和本发明的润滑剂通过以下实施例描述，且不限于这些说明性的具体实施方案。当下文指明范围、通式或化合物的分类时，它们意图不仅包含明确提及的各范围或化合物的组而且包含可以通过省去单个的值(范围)或化合物得到的全部子范围和化合物的子组。当本发明说明书引用了文献时，其内容通过引用的方式完全并入本发明说明书的内容。如果上下文中指明了含量(ppm或％)，除非另外指明，这些是按重量％或按重量计算的ppm。就组合物而言，除非另外指明，指明的含量是基于组合物总量。当下文提及了平均值时，除非另外指明，它们是数均值。如果涉及到摩尔质量，除非另外明确的说明，它们是重均摩尔质量Mw。如果，在本发明的上下文中，指明了粘度的值，除非另有说明，它们是运动粘度，其可以通过本领域技术人员熟悉的方法测定。当下文中指明了测量值，除非另外指明，这些测定值是在1013.25hPa的压力和25℃的温度下测定的。

附图说明

图1：斯氏曲线的示意图。描绘了牵引系数或摩擦系数与速度的曲线图。

图形2a和b：微型牵引机的测量原理。

图3至10：根据实施例3的斯氏曲线，其中指明的参数Fn＝30N、SRR＝50％、温度33℃(菱形)、70℃(正方形)、88℃(三角形)。

图3：基础油ISO VG46的斯氏曲线：粘度分类ISO VG-46的聚亚烷基二醇，粘度指数为196，不含添加剂，空白。

图4：根据实施例2的配制物SF6的斯氏曲线。

图5：根据实施例2的配制物SF1的斯氏曲线。

图6：根据实施例2的配制物SF4的斯氏曲线。

图7：根据实施例2的配制物SF5的斯氏曲线。

图8：根据实施例2的配制物SF3(非根据本发明)的斯氏曲线。

图9：基础油ISO VG-32的斯氏曲线，TMA，空白。

图10：根据实施例2的配制物SF2的斯氏曲线。

实施例1：可用的聚氧化烯烃的合成：

S1a(辛醇-(SO)₃-(EO)₁₀的聚醚的制备)：

将130.2g的1-辛醇和5.25g的甲醇钾置于3升的高压釜中。通过抽真空和用氮气冲洗使反应器成为惰性环境。伴随着搅拌将反应器中的内容物加热到115℃。在115℃的内部温度下，在半小时内加入388g的氧化苯乙烯。在115℃反应2小时(after-reation time)后，在2小时内连续加入473g的环氧乙烷。通过冷却将反应温度维持在115℃。在该阶段，反应器中的内部压力不超过3.5bar(绝对)。仍然在115℃反应1小时后，反应完全，由内部压力不再下降表明。通过冷却将反应器的内部温度降低到90℃，然后通过在减压下脱气来除去挥发性组分。用乳酸(90重量％，在水中)中和获得的产物并且通过真空蒸馏除去水。然后过滤和分配聚醚。产物是透明的、黄-橙色的液体，具有68.4mgKOH/g的OH值和0.1mgKOH/g的酸值。

产物S1b以与S1a相似方法制得，但是用乙酸中和。

产物S1c以与S1a相似方法制得，但是用磷酸中和。

S2(辛醇-(SO)₃-(EO)_5.5-(PO)_5.5的聚醚的制备)：

将130.2g的1-辛醇和5.25g的甲醇钾置于3升的高压釜中。通过抽真空和用氮气冲洗使反应器成为惰性环境。伴随着搅拌将反应器中的内容物加热到115℃。在115℃的内部温度下，在半小时内加入388g的氧化苯乙烯。在115℃反应2小时后，在135分钟内连续加入261g的环氧乙烷和344g的环氧丙烷的混合物。通过冷却将反应温度维持在115℃。在该阶段，反应器中的内部压力不超过3.5bar(绝对)。仍然在115℃反应1.5小时后，反应完全，由内部压力不再下降表明。通过冷却将反应器中的内部温度降低到90℃，然后通过在减压下脱气来除去挥发性组分。用乳酸(90重量％，在水中)中和获得的产物并且通过真空蒸馏除去水。然后过滤和分配聚醚。产物是清晰的、黄-橙色的液体，具有64.8mgKOH/g的OH值和0.2mgKOH/g的酸值。

实施例2：润滑剂配制物

通过在室温下简单混合来制得配制物。

粘度分类ISO VG-46，具有196的粘度指数的聚亚烷基二醇(下文其被称为基础油ISO VGT46)和三甲基己二酸酯(TMA)用作基础油。TMA与添加剂包混合，所述添加剂包包含基于PMA(聚甲基丙烯酸酯类物质)的4.5质量％的粘度指数改进剂和购自Infineum的具有名称P666的ep/aw添加剂(现有技术公知ep/aw添加剂的用量是大约0.3重量％)；该混合物相应于粘度分类ISO-VG32的油并且具有230的粘度指数。

为了对比，Na-Lube AW6220(购自King Industries的在工业润滑剂中用作减摩剂的含磷和氮的添加剂配制物)用作市售的减摩剂。

表1：使用实施例1的嵌段共聚物作为添加剂的实施例2的润滑剂配制物(SF)

实施例3：使用测试

当彼此滑动的表面，例如齿轮的齿面，不再被润滑剂膜分离时，配对滑片的表面相互接触。结果是机械的、粘合的磨损。然后抗磨剂降低摩擦，在最坏的情况中彼此相互接触的表面紧密结合在一起，结果形成具有比纯金属的情况更低的剪切强度的表层。在相对温和条件下，根据本发明的添加剂吸附在金属表面上，与没有加入添加剂的纯基础油相比，在高应力下，根据本发明的添加剂在混合摩擦领域中显著降低摩擦。在斯氏曲线(图1)中描绘了该行为方式。斯氏曲线在坐标体系中描述了摩擦力的过程。摩擦系数显示在横坐标，速度、压力和粘度的函数显示在纵坐标。

斯氏曲线的记录：

使用PCS仪器的微型牵引机记录斯氏曲线(图2a和2b显示了测量原理)。通过具有19.05mm的直径和由含铬的钢(100Cr6：AlSi52100，DIN1.3505)制成的抛光球和具有46mm的直径和由与上述球相同的材料制成的抛光片建立摩擦学接触。彼此独立地驱动球和片并且因此产生滑动/滚动接触。将测试液体引入测试储存器。程序自动地经受指明的负荷、速度、滑动滚动比和温度。

斯氏曲线在30N的负荷F_N下得到，相当于0.93GPa的赫兹压力。润滑剂的温度设定为33℃、70℃和88℃。固定的滑动滚动比(SRR)设定为0.5(50％)，其定义为以％表示的滑动摩擦的比例，其定义为(V_片-V_球)/V_平 _均)*100％(v＝速度)，其中速度(平均速度)在2000mm/s-5mm/s的范围内变化。在每个温度记录10个值，5个在低速下启动和5个在高速下启动。通过确定中值由10个测量值计算平均值。

作为空白，分别测量基础油ISO VG46和ISO VG32。

通过将直线拟合到在比较高的速度下的线性区域来图形地确定释放速度。然后可以由测量值得到对应速度。如此，测得下列释放速度：

表2：根据实施例2的润滑剂配制物的根据实施例3的释放速度，以[mm/s]为单位，使用基础油ISO VG46

实施例3的结果：

表3：观察到对微型牵引机的片或球可见的破坏时的速度，以[mm/s]为单位

通过添加1重量％的可用的添加剂，使用聚亚烷基二醇(ISO VG46)的摩擦系数显著降低。在油中没有添加添加剂的情况下，在混合摩擦区域中以＜100mm/s的试验样品的速度下，达到＞0.1的摩擦系数，其中在本发明的试验条件下意味着在试验样品的金属表面上有可见的刮痕。特别是在超过70℃的升温下，这在变速箱的接触表面是正常的温度，粘度变得很低，以至于测得很高的摩擦系数。然而，通过使用根据实施例1的添加剂(S1a、S1b、S1c)，摩擦系数显著降低。用于对比目的的市售产品NA-Lube不太显著地降低摩擦系数。

使用根据本发明的包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物作为减摩剂导致混合摩擦和极限摩擦领域中的摩擦系数显著降低。这防止或降低磨损。此外，可用的嵌段共聚物使得更加能量有效地进行工艺成为可能。在更高负荷的领域利用可用的嵌段共聚物，可以扩展低粘度基础油的使用。

Claims

1.至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物作为减摩剂的用途。

2.根据权利要求1的用途，其特征在于所述嵌段共聚物包含至少一个芳香族氧化烯基嵌段和至少一个非芳香族氧化烯基嵌段，所述芳香族氧化烯基嵌段具有超过1个芳香族氧化烯基，所述非芳香族氧化烯基嵌段具有超过2个非芳香族氧化烯基。

3.根据权利要求1或2的用途，其特征在于使用式(1)的嵌段共聚物

R¹[O(AO)_g(NAO)_hR²]_n 式(1)

其中

n是1至8，

g是1至9，

h是3至50，

R¹是具有1至15个碳原子的直链或支化或脂环族烃基，

R²是氢或具有1至8个碳原子的烷基，

AO彼此独立地是芳香族氧化烯基，

NAO彼此独立地是非芳香族氧化烯基。

4.根据权利要求1到3中任一项的用途，其特征在于使用式(2)的嵌段共聚物

R¹[O(SO)_a(EO)_b(PO)_c(BO)_dR²]_a1 式(2)

其中

a1是1至8，

R¹是具有1至15个碳原子的直链或支化或脂环族烃基，

R²是氢或具有1至8个碳原子的烷基，

SO是氧化苯乙烯，

EO是氧化乙烯，

PO是氧化丙烯，

BO是氧化丁烯，以及

a是1至9，

b是1至20，

c是0至20，

d是0至10。

5.包含至少一种嵌段共聚物和至少一种抗氧化剂的组合物，所述嵌段共聚物至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段。

6.根据权利要求5的组合物，其特征在于基于所使用的嵌段共聚物的质量，所述组合物至少包含500ppm的金属离子。

7.根据权利要求1到4中任一项的至少包含芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物或根据权利要求6或7的组合物用于生产润滑剂配制物的用途。

8.合成基础油或合成润滑剂中的润滑剂配制物，其包含含有芳香族氧化烯基嵌段和非芳香族氧化烯基嵌段的嵌段共聚物。

9.根据权利要求8的润滑剂配制物，其特征在于所述润滑剂配制物还包含选自合成油、极压/抗磨添加剂、缓蚀剂、杀生物剂、消泡剂、分散剂、金属钝化剂或粘度指数改进剂的其他添加剂。

10.根据权利要求8或9的润滑剂配制物，其特征在于基于润滑剂配制物的总量，所述嵌段共聚物的用量为0.1-9重量％。

11.根据权利要求8到10中任一项的润滑剂配制物，其特征在于所述合成油是聚亚烷基二醇。