CN103703112A - 两相润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

一种润滑油组合物，其包含以下的混合物:(A)作为低粘度组分的烃，(B)作为高粘度组分的聚亚烷基二醇(PAG)，其中氧/碳重量比为0.450-0.580，和(C)作为控制组分的化合物，其中氧/碳重量比为0.080-0.350。本发明提供一种润滑组合物，其具有两种组分，低粘度组分和高粘度组分，所述高粘度组分能够在低温下与低粘度组分相分离，两种组分在高温下变均匀。通过应用控制组分，可以适当控制作为两组分混合物的润滑油组合物的分离温度，并在高温下保持运动粘度与不应用控制组分时几乎相同。假定低粘度组分在低温下起作用而在高温下润滑油利用通过混合高粘度组分和低粘度组分提高的粘度而起作用，可以在宽的温度范围内应用这种润滑油组合物。

Description

两相润滑油组合物
技术领域
本发明涉及一种润滑油组合物。更具体地，本发明涉及一种两相润滑油组合物。
背景技术
通常，润滑油的粘度随着温度的升高而降低。由于这个原因，粘度通常在低温下高和在高温下低。润滑油的类型甚至随它们的应用环境(特别是温度)发生变化。当润滑油同时在低温环境和高温环境中应用时，如果它们是低粘度类型，则可能会由于在高温下粘度太低而发生油膜损失，和可能不能发挥作为润滑油的功能。另一方面，如果它们是高粘度类型，则低温下粘度可能会太高和搅动损失可能增加，和油进料泵可能不工作，存在卡死和磨损问题。
重要的是在活化起动时(即在低温下由停止状态转换至工作状态时)粘度较低。这是因为，如果在活化起动时粘度高，初始启动力必须从停车状态持续到工作状态。另一方面，机器开始工作后，粘度变得无关紧要。如果机器持续工作，则机器获取热量，它的温度升高(例如至约100℃)。当达到高温时，如上所述，则可能会粘度下降太多和油膜破裂。
只应用一种润滑油很难在较宽温度条件下保持必须的粘度。因此，WO 96/11244公开了一种润滑油，通过组合低粘度润滑油和高粘度润滑油，在低温下只应用低粘度润滑油的特性和在高温下使用高粘度润滑油与低粘度润滑油混合而使粘度升高的特性，从而在低温和高温下都可以起作用。
但在WO 96/11244描述的方法中，存在着分离温度和运动粘度均毫无疑问地由所混合的油的种类和比例来确定的问题，和可能很难产生应用所要求的一些特性。
发明内容
按照本发明，提供了一种润滑油组合物，包含：
(A)作为低粘度组分的烃，
(B)作为高粘度组分的聚亚烷基二醇(PAG)，其中氧/碳重量比为0.450-0.580，和
(C)作为控制组分的化合物，其中氧/碳重量比为0.080-0.350。
按照本发明的另一个方面，提供了一种润滑油组合物，它包含：(A)作为低粘度组分的的烃，(B)作为高粘度组分的聚亚烷基二醇(PAG)，其中氧/碳重量比为0.450-0.580，和(C)作为控制组分的化合物，其中氧/碳重量比为0.080-0.350，和在混合物中结合了能够按需降低所述组合物的分离温度的控制组分。
按照本发明，所实现的效果是它可以在需要不同特性的各种润滑用途中应用，这是因为通过应用向低粘度组分烃和氧/碳重量比为0.450-0.580的高粘度组分聚亚烷基二醇(PAG)中加入的氧碳重量比为0.080-0.350的化合物作为控制组分，相比于不存在控制组分的体系，可以降低分离温度，还可以在高温下保持几乎相同的运动粘度水平。
附图说明
图1给出了本发明的两相体系的示意图。
图2给出了测量本发明润滑油组合物的分离温度的例子。
图3给出了现有技术和本发明的分离温度和运动粘度之间的关系。
具体实施方式
本发明在下文中详细解释，但本发明不以任何方式局限于这些具体用途，不用说，本发明可以按需在很宽的范围内应用。
本发明的润滑油组合物含有低粘度组分、高粘度组分和具有居间特性的控制组分。下文针对用作有效组分的每种组分进行了解释，和然后解释了所述润滑组合物。
(A)低粘度组分(烃)
在本发明的润滑油组合物中，烃用作低粘度组分。在这里，与本发明有关的烃指在相关行业可用作润滑油基油的烃。α-烯烃是在终端具有碳-碳双键的化合物，和可以例举的有乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁二烯、己烯、环己烯、甲基环己烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、十四碳烯、十六碳烯、十八碳烯和二十碳烯。这些化合物可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。另外，只要这些化合物在终端具有碳-碳双键，则它们可以具有任何结构，如它们可以采用异构体结构，和它们也可以为支链或直链结构。也可能组合应用两种或更多种这些结构异构体或双键位置异构体。在这些烯烃中，优选应用具有6-30个碳的直链烯烃。
对于本发明，可以获得商购产品如Durasyn(INEOS Co.)、SpectraSyn(Exxon Mobil Co.)和LUCANT(Mitsui PetrochemicalCo.)。
另外，也可以应用普通矿物油作为低粘度组分。作为矿物油的例子，可以提到的有通过对原油常压和减压精馏获得的润滑油馏分使用一种或两种或更多种炼制过程如溶剂脱沥青、溶剂萃取、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸洗涤和粘土处理的合适组合所获得的链烷类或环烷类矿物油。
也可以应用由天然气制备液体燃料的技术即费-托工艺合成的GTL(气至液)基油。与由原油炼制的矿物油基油相比，GTL基油具有非常低的硫和芳烃组分含量，和因为链烷烃组分比非常高，它具有优越的氧化稳定性，和因为蒸发损失也非常小，它可以令人满意地用作本发明的基油。
作为本发明的低粘度组分的烃在40℃下的运动粘度为5-500mm2/s，但优选为5-50mm2/s，和更优选为5-25mm2/s。作为本发明的低粘度组分的烃在100℃下的运动粘度为1.1-50mm2/s，但优选为1.5-10mm2/s，和更优选为1.5-5mm2/s。另外，作为本发明的低粘度组分的烃的密度优选为0.750-0.950g/cm3，更优选为0.750-0.910g/cm3，和甚至更优选为0.790-0.850g/cm3。也可以组合使用两种或更多种低粘度组分。
(B)高粘度组分(其中氧/碳重量比为0.450-0.580的聚亚烷基二醇(PAG))
作为与上述低粘度组分一起应用的高粘度组分，本发明应用其中氧/碳重量比为0.450-0.580、但优选为0.450-0.500和更优选为0.450-0.470的聚亚烷基二醇(PAG)，在这些氧/碳重量比下它在低温下基本上不与低粘度组分混合，但在高温下却与之混合。
这里的氧/碳重量比表示在组分中氧的重量与碳的重量的比。该值影响化合物的特性，主要是密度和极性。例如，对于极性，它受官能团的种类如醚基、酯基、羟基和羧基影响，和对于氧原子，假定它们具有高的电负性，当氧/碳重量比变大时，总的趋势是极性增加。关于密度，假定氧比碳重，则氧/碳重量比大的化合物通常倾向于具有高的密度。氧/碳重量比的测量可按JPI-5S-65(石油产品-碳、氢和氮组分的确定)和JPI-5S-68(石油产品-氧组分的确定)实施。
作在为本发明的润滑油组合物中应用的其中氧/碳重量比为0.450-0.580的聚亚烷基二醇(PAG)的例子，可以提到的有如下通式(1)-(4)描述的那些。
H-(RO)m-H…(1)
HO-(RO)m-H…(2)
Figure BDA0000459335870000041
在上面的通式中，每个R是独立的和代表C2-C10的直链或支链烃基，但优选为C2-C8，和更优选为C2-C6，和m为2-500的整数，但优选为2-400，和更优选为2-300。对于任意的R，其不必是单个亚烷基，而可以是不同亚烷基的组合。作为具体的例子，在嵌段共聚物的情况下，在上述(R1O)m为两种亚烷基氧化物时，上述(R1O)m可以由(R1-1O)m-1(R1-2O)m-2表示。
作为其中氧/碳重量比为0.450-0.580的聚亚烷基二醇(PAG)的例子，可以提到的是通过在醇中加成聚合亚烷基氧化物而获得的那些。亚烷基氧化物初始材料可以是一种或两种或更多种。作为添加的单体的例子，可以提到的有单个的环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷、或它们中两种或更多种的组合(例如环氧乙烷/环氧丙烷)。
本发明的氧/碳重量比为0.450-0.580的聚亚烷基二醇(PAG)在100℃下的运动粘度为2.5-100mm2/s，但优选为2.5-80mm2/s，和更优选为2.5-70mm2/s。另外，本发明的上述聚亚烷基二醇(PAG)的密度为1.000-1.050g/cm3，但优选为1.000-1.020g/cm3，和更优选为1.000-1.010g/cm3。也可以组合应用两种或更多种高粘度组分。
(C)控制组分(其中氧/碳重量比为0.080-0.350的化合物)
在本发明的润滑油组合物中，氧/碳重量比为0.080-0.350、优选为0.080-0.300和更优选为0.080-0.250的化合物被用作控制组分。控制组分是指一种组分在存在时，即使在低温下低粘度组分和高粘度组分基本上不混合在一起，但在高温下它能促进它们混合为均态。也可以组合使用两种或更多种控制组分。在这里控制组分没有特别限制，只要它是具有上述氧/碳重量比的化合物即可，但从极性和粘度的观点出发，含酯基的化合物(酯化合物)是理想的例子。对于含酯基的化合物来说，理想的是应用具有直链或支链烃部分和酯官能团的脂族酯化合物，或具有芳族部分和酯官能团的芳族酯化合物，或类似物。最优选的是组成元素只有碳、氢、氧的脂族酯化合物(例如除酯基外碳链为C4-C18、优选为C4-C16、和更优选为C4-C14的脂族酯化合物)和/或芳族酯化合物。
对于上述酯化合物来说，优选应用单酯、二酯和三酯。二酯是更优选的。作为单酯的例子，可以提到的有一元羧酸(例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、十六烷酸、十七烷酸和硬脂酸)和一元醇(例如直链或支链的一元醇如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇)的酯。作为二酯的例子，可以提到的有二羧酸(例如直链或支链的二羧酸如丙二酸、琥珀酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸)和一元醇(例如上面提到的一元醇)的酯，或一元羧酸(例如上面提到的一元羧酸)和二元醇(例如直链或支链的二元醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇和己二醇)的酯。作为三酯的例子，可以提到的有一元羧酸(例如上面提到的一元羧酸)和三元醇(例如直链或支链的三元醇如甘油和丁三醇)的酯，或三元羧酸(如柠檬酸和异柠檬酸)和一元醇(例如上面提到的一元醇)的酯。具体地，脂肪酸二酯[例如己二酸二异任酯(商品名DINA，来自Taoka Chemical Co.)]、脂肪酸单酯[例如硬脂酸异辛酯(商品名Exeparl EH-S，来自Kao Corp.)]、偏苯三酸酯[例如三-正-烷基偏苯三酸酯[商品名Trimex N-08，来自KaoCorp.]、和脂肪酸三酯[例如三羟甲基丙基油酸酯(商品名Kaolube 190，来自Kao Corp.)]都非常适合使用。
本发明的用作控制组分且氧/碳重量比为0.080-0.350的化合物在40℃下的运动粘度为5-75mm2/s、但优选为7-60mm2/s和更优选为9-50mm2/s，在100℃下的运动粘度为2.5-18mm2/s、但优选为2.7-15mm2/s和更优选为2.8-10mm2/s，和密度为0.800-1.010g/cm3、但优选为0.830-1.005g/cm3和更优选为0.850-1.000g/cm3。
任选的添加剂
根据需要，可以在本发明的润滑油组合物中应用一种或多种任选的添加剂，如耐磨剂、防锈剂、金属钝化剂、抗水解剂、防静电剂、消泡剂、抗氧化剂、分散剂、清净剂、极压添加剂、摩擦调节剂、粘度指数改进剂、倾点下降剂、增粘剂、金属清净剂、无灰分散剂和腐蚀抑制剂。例如，可以使用“添加剂包”来改进性能(例如各种包如ATF添加剂包)。
相对于润滑油组合物的总重量(100wt％)，本发明的润滑油组合物包含：优选30-80wt％、但更优选40-80wt％和甚至更优选50-80wt％的(A)，即作为低粘度组分的烃；优选3-35wt％、但更优选7.5-30wt％和甚至更优选10-25wt％的(B)，即作为高粘度组分的聚亚烷基二醇(PAG),其中氧/碳重量比为0.450-0.580；和优选1-30wt％、但更优选2-25wt％和甚至更优选3-20wt％的(C)，即控制组分的化合物，其中氧/碳重量比为0.080-0.350。另外，以润滑油组合物的总重量计，它可以包含例如1-25wt%的任选物质。
在本发明的润滑油组合物中，由于已经加入了氧/碳重量比为0.080-0.350的控制组分，在低温下低粘度组分和高粘度组分分离为两相。当温度升高时，低粘度组分和高粘度组分混合在一起，和在分离温度下或高于分离温度时，两者变为单一相。通常，假定要润滑的目标机械与润滑油的液体表面密切接触，则优选通常在上层相中的低粘度组分的粘度在低温下起作用，和在40℃下的运动粘度优选为5-500mm2/s，但更优选为8-400mm2/s，和甚至更优选为10-300mm2/s。在这里，在40℃下的运动粘度的测量对象是为两相形式的润滑油组合物的上层相，但其应用情况是所述润滑油组合物已被加热和均化并且然后被冷却分离成两相。因此，由于已经经历了加热和冷却，可能一部分控制组分已经混入低粘度组分内。另一方面，其中低粘度组分和高粘度组分已经变均匀的混合物的粘度在高温下起作用，和在100℃下的运动粘度优选为1.5-100mm2/s，更优选为2.0-20mm2/s，和甚至更优选为2.5-15mm2/s。
本发明润滑油组合物的表观粘度指数(VI)优选为50-1000，但更优选为200-800，和甚至更优选为300-800。粘度指数指一种合适的指数，它给出了润滑油中由于温度变化造成的粘度变化程度。本发明中的粘度指数可以按JISL2283中规定的粘度指数计算方法，以样品油在40℃下(分离为两相后的上层相)的运动粘度和样品油在100℃下(润滑油组合物已变为均匀相)的运动粘度为基础进行计算。当粘度指数很高时，意味着相对温度的变化，粘度的变化很小。
在本发明中，可以通过加入其中氧/碳重量比为0.080-0.350的控制组分来控制润滑油组合物的分离温度为任何所需温度。因此，本发明提供一种控制润滑油组合物的分离温度的方法。
如上所述，本发明的润滑油组合物具有一个分离温度，在该温度下它从单相状态转换为两相状态。在这里，分离温度意味着在该温度下，在通过加热将处于两相状态的润滑油组合物转变为单相状态后，在冷却后浊度(沉淀)变得明显。优选混合本发明的润滑油组合物，从而高粘度组分增加了低粘度组分在高温区域的粘度(更优选低粘度组分和高粘度组分变均匀)。本发明的理想润滑油组合物在40℃下分离为两相和在100℃下变为一相(均匀)，和可以控制它为任何所需的分离温度。
理想地，控制组分具有一定的功能，由此它控制在40℃下分离为两相和在100℃下成为单相(均匀)的润滑油在从单相转化为两相的分离温度在40-100℃内的理想值。另外，在低温下，部分或全部控制组分可能混入上层相和/或下层相，或者替代地它可以作为单独相存在。这意味着如果在低温下控制组分混入上层相和/或下层相，它仍会改变作为上层相主要组分的低粘度组分的粘度和作为下层相主要组分的高粘度组分的粘度。例如，如果控制组分在低温下混入上层相和下层相，则在这种情况下，粘度为低粘度组分<控制组分<高粘度组分，作为上层相主要组分的低粘度组分的粘度<上层相粘度，和下层相粘度<作为下层相主要组分的高粘度组分的粘度。
应用实际润滑油的例子
首先，参考图1解释了机械使用期间在启动时本发明的实施方案。图1(上图)是本发明润滑油组合物实施方案的一种形式，和给出了在低温状态下的两相状态10。低粘度组分20由于为低密度润滑油而位于上层相，和高粘度组分22由于为高密度润滑油而位于下层相。图1(左下图)为应用正在润滑的机械1的实施方案，和所述机械被浸没在润滑油组合物的上层相中。在启动期间(低温)，低粘度的上层相20是润滑的主要贡献者，而高粘度的下层相22几乎对润滑没有作用。在低温下，低粘度润滑油具有足够的润滑性能(粘度)，和因此不会妨碍作为低粘度组分本身的润滑性能。图1(右下图)给出了由于连续使用已达到高温时的单相状态12。此时，由于温度升高，高粘度组分22与低粘度组分20混合和形成均均的润滑油组合物24。在低粘度组分20单独起作用一段时间后，由于高粘度组分22与之混合，高粘度组分22补偿了伴随着低粘度组分20温度升高产生的粘度降低，因此，即使达到高温也没有发生如油膜破裂等润滑障碍。通过在分离温度下或高于分离温度下获得均一的单相体系，高粘度组分补偿了低粘度组分的粘度降低。
本发明的一个特征是其中低粘度组分和高粘度组分混合在一起的润滑油组合物的行为。具体地，通常在上层相内的低粘度润滑油如烃在低温下起润滑作用，和高粘度润滑油和低粘度润滑油的混合物在高温下起作用。在这种情况下，通过在本发明中应用控制组分，可以使高温下的运动粘度保持在降低分离温度时几乎相同的水平。另一方面，如果所应用的方法只是如WO 96/11244一样简单地改变低粘度组分和高粘度组分的比例，则运动粘度和分离温度之间没有明显关系，因此很难依据应用目的或环境建立运动粘度和分离温度间的关系。
用途
没有特殊的限制，和本发明的润滑油组合物可以用作各种机械的润滑油。例如，它可用于润滑各种车辆和工业机械的转动和滑动部件。特别地，它可以用作用于低温(例如-40℃)至高温(例如120℃)区域内的设备的润滑油，如汽车发动机(柴油发动机，汽油发动机等)、变速机构(变速箱、CVT、AT、MT、DCT、diff等)、工业应用(建筑机械、农业机械、工厂机械、齿轮箱等)、轴承(透平、心轴、机床等)、液压设备(油驱动液压缸、门掣等)和压缩设备(压缩机、泵等)。
在本发明的润滑油组合物中，粘度依据用途要求而不同，和当为发动机油的情况时，例如，100℃下的运动粘度可以为5-14mm2/s，但优选为5-12mm2/s，和更优选为5.5-11mm2/s。当为手动变速装置时，100℃下的运动粘度可以为6-15mm2/s，但优选为6-13mm2/s，和更优选为6-11mm2/s。当为自动变速装置时，100℃下的运动粘度可以为4-8.5mm2/s，但优选为4-7.5mm2/s，和更优选为4-6.5mm2/s。
实施例
下面，通过实施例描述本发明，但本发明不限于如下实施例。
测试方法
各种数据的测量
通过如下方法测量本发明润滑油组合物和对比例的润滑油组合物的各种数据。
[1]分离温度
应用Corning PC-420D作为加热器测量分离温度。
(1)将50克样品放入100毫升烧杯中，和引入搅拌器100。
(2)按附图2建立起实验装置，和用于测量油温的热电偶102插入油中，所述热电偶连接到温度计101。
(3)将热搅拌器103的搅拌速度设定为300rpm。
(4)将炉温设定为200℃，和将油温加热到120℃。
(5)油温度达到120℃时停止加热，和将样品冷却至约室温。
(6)以与(4)相同的程序将油温加热到120℃。
(7)油温达到120℃时停止加热，和检查烧杯中样品的状态。
(8)当烧杯中的样品发生混浊(沉淀明显)时，记录油温并标记为分离温度。测量方法为目测法，但应用苯胺点(JIS K 2256)测量值作参考。
[2]运动粘度(40℃下)
应用[1]中测量分离温度的样品。应用Ubbelohde粘度计作测试装置测量运动粘度(40℃)并按JIS K 2283实施。因为在测量温度下可以分离为两相，取上层相(其中低粘度组分为主要组分)并用作粘度测量样品。
[3]运动粘度(100℃)
与[2]相同，应用[1]中测量分离温度的样品。应用Ubbelohde粘度计作测试装置测量运动粘度(100℃)并按JIS K 2283实施。将样品放入预热到100℃的粘度管中，并在温度降低前插入热浴中而实施测量。
[4]表观粘度指数(表观VI)
表观VI(粘度指数)按KIS K2283由上述40℃和100℃下的运动粘度计算得到。表观VI不同于正常VI，和通过上清液进行测量，其中在40℃下的运动粘度为组合物的一部分。
[5]密度(15℃)
应用摆动型测试装置(Kyoto Electronics ManufacturingCo.:DA-300)按照JIS K 2249实施密度(15℃)测量。
[6]氧/碳重量比
按JPI-5S-65(Petroleum Products–确定碳、氢和氮组分)和JPI-5S-68(Petroleum Products-确定氧组分)，应用由Elementar公司制造的测试设备vario EL III测量氧/碳重量比(氧重量相对于碳重量的比)。
实施例和对比例
针对如下实施例和对比例制备了应用如下组分的润滑油组合物。除非另有说明，所有量均为重量份。在实施例和对比例中应用的组分如下：
[1]低粘度组分
如下基油1-6被用作低粘度组分。所有这些的氧/碳重量比均为0(不含氧原子)。
(1)“基油1”为Gp II矿物油(由S Oil以商品名Ultra S-2商购)，它在20℃下的密度为0.8198g/cm3，在40℃下的运动粘度为7.65mm2/s，和在100℃下的运动粘度为2.28mm2/s。
(2)“基油2”为Gp IV合成油(由INEOS以商品名Durasyn162商购)，它在20℃下的密度为0.7972g/cm3，在40℃下的运动粘度为5.75mm2/s，和在100℃下的运动粘度为1.85mm2/s(常用名为PAO2)。
(3)“基油3”是Gp III矿物油(石蜡基基油)(由SK Lubricants以商品名Yubase 4商购)，它在20℃下的密度为0.8326g/cm3，在40℃下的运动粘度为19.38mm2/s，和在100℃下的运动粘度为4.25mm2/s。
(4)“基油4”为Gp IV合成油(由Exxon Mobil Chemicals以商品名Spectra Syn 4商购)，它在20℃下的密度为0.8189g/cm3，在40℃下的运动粘度为17.57mm2/s，和在100℃下的运动粘度为3.96mm2/s。
(5)“基油5”为Gp IV矿物油(由Mobil以商品名SHF41商购)，它在40℃下的运动粘度为17.25mm2/s，和在100℃下的运动粘度为3.88mm2/s(常用名PAO4)。
[2]添加剂
对于添加剂，将ATF添加剂包与控制组分混合。
“添加剂包”是一种用来提高输送流体性能的特殊包，和它是包含性能增强添加剂组合物的包，所述性能增强添加剂包括摩擦调节剂、抗氧化剂、防锈剂、耐磨剂、分散剂和清净剂。
[3]控制组分
下列酯1-4用作控制组分。
(1)“酯1”是脂肪酸二酯(己二酸二异壬酯，由Taoka以商品名DINA商购)，它在20℃下的密度为0.924g/cm3，氧/碳重量比为0.221，在40℃下的运动粘度为10.81mm2/s，和在100℃下的运动粘度为3.042mm2/s。
(2)“酯2”是脂肪酸单酯(硬脂酸异辛酯，由Kao以商品名ExeparlEH-S商购)，它在20℃下的密度为0.8577g/cm3，氧/碳重量比为0.0969，在40℃下的运动粘度为9.701mm2/s，和在100℃下的运动粘度为2.928mm2/s。
(3)“酯3”是偏苯三酸酯(三-正-烷基偏苯三酸酯，由Kao以商品名Trimex N-08商购)，它在20℃下的密度为0.982g/cm3，氧/碳重量比为0.219，在40℃下的运动粘度为45.81mm2/s，和在100℃下的运动粘度为7.272mm2/s。
(4)“酯4”是脂肪酸三酯(三羟甲基丙基油酸酯，由Kao以商品名Kaolube 190商购)，它在20℃下的密度为0.918g/cm3，氧/碳重量比为0.128，在40℃下的运动粘度为49.21mm2/s，和在100℃下的运动粘度为9.816mm2/s。
[4]高粘度组分
如下聚亚烷基二醇用作高粘度组分。
(1)“PAG 1”为聚亚烷基二醇(作为Nichiyu MB-14市售)，它在20℃下的密度为0.995g/cm3，氧/碳重量比为0.428，在40℃下的运动粘度为73.4mm2/s，和在100℃下的运动粘度为13.75mm2/s。
(2)“PAG 2”为聚亚烷基二醇(作为Nichiyu MB-22市售)，它在20℃下的密度为1.000g/cm3，氧/碳重量比为0.446，在40℃下的运动粘度为125mm2/s，和在100℃下的运动粘度为22.13mm2/s。
(3)“PAG 3”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为NichiyuMB-38市售)，它在20℃下的密度为1.002g/cm3，氧/碳重量比为0.451，在40℃下的运动粘度为227mm2/s，和在100℃下的运动粘度为36.28mm2/s。
(4)“PAG 4”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为NichiyuMB-700市售)，它在20℃下的密度为1.003g/cm3，氧/碳重量比为0.451，在40℃下的运动粘度为616mm2/s，和在100℃下的运动粘度为92.73mm2/s。
(5)“PAG 5”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为DowChemical P4000市售)，它在20℃下的密度为1.006g/cm3，氧/碳重量比为0.453，在40℃下的运动粘度为398mm2/s，和在100℃下的运动粘度为62.23mm2/s。
(6)“PAG 6”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为NichiyuTG-4000市售)，它在20℃下的密度为1.008g/cm3，氧/碳重量比为0.460，在40℃下的运动粘度为321.4mm2/s，和在100℃下的运动粘度为47.17mm2/s。
(7)“PAG 7”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为NichiyuD-250市售)，它在20℃下的密度为1.019g/cm3，氧/碳重量比为0.578，在40℃下的运动粘度为23mm2/s，和在100℃下的运动粘度为3.215mm2/s。
(8)“PAG 8”为聚亚烷基二醇环氧乙烷+环氧丙烷(作为Nichiyu50MB-72市售)，它在20℃下的密度为1.058g/cm3，氧/碳重量比为0.550，在40℃下的运动粘度为397mm2/s，和在100℃下的运动粘度为71.07mm2/s。
(9)“PAG 9”为聚亚烷基二醇(作为Nichiyu PEG400市售)，它在20℃下的密度为1.13g/cm3，氧/碳重量比为0.760，在40℃下的运动粘度为40.6mm2/s，和在100℃下的运动粘度为7.316mm2/s。
(10)“PAG10”为聚亚烷基二醇(由Rhein Chemie以商品名Baylube 150GL商购)，它在75℉下的密度为1.00g/cm3，在40℃下的运动粘度为143mm2/s，和在100℃下的运动粘度为22.6mm2/s。
实施例1
按如下所示高粘度组分、添加剂、控制组分和低粘度组分的顺序称重加入烧杯中并混合，由此制备润滑油组合物的各样品。表1给出了应用基油1作低粘度组分、PAG作高粘度组分、和酯1作控制组分的各组合物的组成以及它们的分离温度和运动粘度(40℃和100℃)。除非另有说明，表1(及表2-5)中给出的润滑油组合物中各组分的量均为wt%。
实施例2
以与实施例1相同的方式，按如下所示高粘度组分、添加剂、控制组分和低粘度组分的顺序称重加入烧杯中并混合，由此制备润滑油组合物的各样品。表2和3中给出了应用高粘度组分和控制组分的各组合物的组成、以及它们的分离温度和运动粘度(40℃和100℃)。
Figure BDA0000459335870000171
Figure BDA0000459335870000181
对比例1
按照WO 96/11244的实施例(WO 96/11244的第28-29页，表3，第二润滑油)制备润滑油组合物。表4给出了现有技术WO 96/11244中描述的低粘度组分和高粘度组分的各组合物的组成、以及它们的分离温度和在100℃下的运动粘度。WO 96/11244中的方法没有应用本发明的控制组分。
表4
Figure BDA0000459335870000191
对比例2
以与实施例1相同的方式，按如下所示高粘度组分、添加剂、控制组分和基油的顺序称重加入烧杯中并混合，由此制备润滑油组合物的各样品。测量它们的分离温度和运动粘度(40℃和100℃)。
表5
Figure BDA0000459335870000201
在(2-1)至(2-3)的情况下，在25℃下混合，从而测量混合组分在40℃和100℃下的运动粘度(标有*)。在(2-4)至(2-6)的情况下，即使加热至120℃也没有混合，和两相保持其原来状态，和因此它们被认为不适合用作本发明的具有两相体系的润滑油，和没有测量它们的运动粘度。
讨论
(1)控制组分存在或不存在(实施例1和对比例1)
根据实施例1的结果，如本发明一样利用两相润滑油组合物，通过向低粘度组分和高粘度组分中加入作为控制组分的酯，可以在改变分离温度的同时保持100℃下的运动粘度在几乎相同的水平。例如，对于实施例1的(1-1)至(1-3)的情况，可以控制油分离温度为50-69℃，同时保持100℃下的运动粘度为约6.5mm2/s，对于实施例1的(1-4)和(1-5)的情况，控制油分离在69-100℃，同时保持100℃下的运动粘度为约2.8mm2/s，和对于实施例1的(1-6)至(1-8)的情况，控制油分离在49-77℃，同时保持100℃下的运动粘度为约6.0mm2/s。换句话说，当将酯化合物用作控制组分时，很明显随着分离温度降低，运动粘度几乎不变(参见图3)。
另外，当用作控制组分的酯化合物的量为正值时[实施例1(1-1)和(1-2)、(1-4)和(1-5)及(1-6)和(1-7)]，很明显随着酯化合物量增加(从5％至20％)，相转移温度(分离温度)降低程度增加。在这些情况下，运动粘度也几乎不变。由于为了使高粘度组分和低粘度组分更容易混合而从几种酯化合物中选择的结果，发现了具有合适极性的那些，结果与不添加控制组分的情况相比，可以在更低温度下混合两种组分。另外，很明显对运动粘度没有明显影响。
另一方面，对于WO 96/11244中描述的方法[对比例1(1-2)至(1-6)]，其中没有应用控制组分，和只是改变了高粘度组分和低粘度组分的比例。在这种情况下，如图3所示，通过增加高粘度组分的比例，100℃下的运动粘度变得更高，但分离温度变高或变低，不可靠地表现出较大的波动，因此，运动粘度和分离温度的控制极为困难，和很难获得具有实际用途的润滑油组合物。
(2)高粘度组分的对比(实施例1和2与对比例1)
如实施例1和2，当通过向低粘度组分和称作PAG 3、PAG 4、PAG 5、PAG 6和PAG 7的高粘度成分中加入控制组分时，在40-100℃的温度下混合物由两相合并为一相，从而它在低温下变为两相而在高温下变为单相。另外，变为单相的混合物在100℃下的运动粘度保持为2.5-15mm2/s，这意味着它符合本发明的目的，即在高温区域不发生油膜损失。确信的是提供这种效果的高粘度组分为密度为1.000-1.050g/cm3和氧/碳重量比为0.450-0.580的那些。
另一方面，如对比例2所示，当作为高粘度组分应用具有低密度和低氧/碳重量比的组分PAG 1和PAG 2[对比例(2-1)至(2-3)]时，在开始加热前，在25℃下低粘度组分和高粘度组分已经混合，和在低温下这也不符合本发明的目的，因为本发明只应用通常位于上层相内的低粘度组分的粘度。
另一方面，当应用称作PAG 8和PAG 9的具有高密度和高氧/碳重量比的高粘度组分[对比例(2-4)至(2-6)]时，即使加热到120℃，低粘度组分和高粘度组分仍保持分离为两相和不混合，从而不能实现在100℃的高温下同时应用低粘度组分和高粘度组分的目的。考虑到汽车、工业机械等应用的温度区域，分离为两相的温度在40-100℃之间，和理想的是在低于油分离温度下存在两相，而在比分离温度高的温度下为单相。在对比例2(2-1)至(2-6)的情况下，分离温度超出了上述范围，也不符合本发明的目的。

Claims (11)

1.一种润滑油组合物，其包含如下物质的混合物：
(A)作为低粘度组分的烃，
(B)作为高粘度组分的聚亚烷基二醇(PAG)，其中氧/碳重量比为0.450-0.580，和
(C)作为控制组分的化合物，其中氧/碳重量比为0.080-0.350。
2.权利要求1的润滑油组合物，其中前述低粘度组分选自聚α-烯烃、矿物油、GTL基油和它们的混合物。
3.权利要求1或2的润滑油组合物，其中前述控制组分为脂族酯化合物和除酯基以外的碳链是C4-C18。
4.权利要求1-3任一项的润滑油组合物，其中前述低粘度组分的密度为0.750-0.950g/cm3，和前述高粘度组分的密度为1.000-1.050g/cm3。
5.权利要求1-4任一项的润滑油组合物，其中前述控制组分的密度为0.800-1.000g/cm3。
6.权利要求1-5任一项的润滑油组合物，其中前述低粘度组分在40℃时的运动粘度为5-500mm2/s。
7.权利要求1-6任一项的润滑油组合物，其中前述高粘度组分在100℃下的运动粘度为2.5-100mm2/s。
8.权利要求1-7任一项的润滑油组合物，其中在100℃下的运动粘度为1.5-100mm2/s。
9.权利要求1-8任一项的润滑油组合物，其中相对于100wt％的总组合物，前述低粘度组分的共混比例为30-80wt％，前述高粘度组分的共混比例为3-35wt％，和前述控制组分的共混比例为1-30wt％。
10.权利要求1-9任一项的润滑油组合物，它用于润滑各种车辆或工业机械的转动部件或滑动部件。
11.权利要求1-10任一项的润滑油组合物，它用于发动机、齿轮机构、变速齿轮箱、轴承、液压设备或压缩机械中。
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