CN105008502A - 由聚甘油醚制得的润滑组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑组合物，其包含至少一种支化的聚甘油醚，且特别地，至少一种支化的聚甘油醚和至少一种分散剂。

Description

由聚甘油醚制得的润滑组合物
本发明涉及润滑剂领域。更具体地，本发明涉及润滑剂组合物，其包含至少一种支化的聚甘油醚，且更特别地，至少一种支化的聚甘油醚以及至少一种分散剂。本发明的润滑剂组合物具有良好的燃料经济性性质。而且，本发明的润滑剂组合物具有良好的耐热性性质。
本发明还涉及使用该组合物的方法。
本发明还涉及使用该润滑剂组合物来降低车辆燃料消耗的方法。
本发明还涉及支化的聚甘油醚作为润滑剂组合物中的摩擦改进剂的用途。
自上世纪末以来汽车在全世界的普及造成了关于全球变暖、污染、安全和自然资源使用特别是石油储量耗竭的问题。
在制订京都议定书之后，保护环境的新标准要求汽车工业建造具有降低的污染物排放和燃料消耗的车辆。结果，这些车辆的发动机经历越来越严格的技术约束：特别是在越来越高的温度下它们运行地越快，并且要求消耗越来越少的燃料。
用于汽车的发动机润滑剂的性质对污染物的排放以及对燃料消耗有影响。为了满足这些新的要求，已经开发了称作节能或“燃料经济性(fuel-eco)”的用于汽车发动机的发动机润滑剂。
润滑剂组合物的能量性能的改进可特别地通过将特定添加剂例如摩擦改进剂、改善粘度指数的聚合物混入基础油中而获得。
在摩擦改进剂中，通常使用含钼的有机金属化合物。为了获得良好的抗摩擦性，润滑剂组合物中必须存在足够量的钼。在这些有机金属化合物中，作为钼的来源，二硫代氨基甲酸钼是最多使用的。
然而，这些化合物具有当润滑剂组合物具有太高含量的元素钼时导致沉积物的形成的缺点。这些化合物的差的溶解性使润滑剂组合物的性质特别是其粘度改变、或者甚至劣化。目前，太粘或者不够粘的组合物妨碍活动部件的运动、容易的发动机启动、当发动机已经达到其运行温度时发动机的保护，并且因此最终导致特别是在燃料消耗方面的增加。
此外，这些二硫代氨基甲酸钼促成了灰分含量的增高、降低了它们用于润滑剂组合物的可能性(特别是在欧洲)。
而且，摩擦改进剂在润滑剂组合物中的存在可使所述组合物的耐热性发生劣化，并因而降低发动机的清洁度。
已经描述了用于代替基于钼的化合物的不同技术方案。
文献EP1780257描述了包含聚甘油醚的润滑剂组合物，所述组合物具有改善的燃料经济性性质。该文献还描述了该醚与聚异丁烯-琥珀酰亚胺型聚合物的组合。
但是，该文献中所描述的聚甘油醚具有直链结构。此外，该文献中所描述的润滑剂组合物发现了其在由低摩擦系数表征的特定表面(例如DLC(类金刚石碳)型表面)上的应用。
而且，在该文献中未给出燃料经济性性质的量化而且没有关于该润滑剂组合物耐热性的说明。
随着燃料经济性要求正在增加，因此仍然需要寻求这样的新型摩擦改进剂：一旦将其配入到润滑剂组合物中，其不破坏润滑剂组合物的稳定性并且允许改善所要获得的燃料经济性性质。
此外，需要寻求这样的新型摩擦改进剂：一旦将其配入到润滑剂组合物中，其不破坏润滑剂组合物的稳定性并且允许改善所要获得的燃料经济性性质。
本发明的一个目标是提供克服了上述缺点的全部或部分的摩擦改进剂以及包含所述摩擦改进剂的润滑剂组合物。
本发明的另一目标是提供热稳定且包含非常少或者不含基于钼的化合物的润滑剂组合物。
本发明的另一目标是提供这样的润滑剂组合物，其包含非常少或者不含基于钼的化合物且具有相等或甚至改善的降低摩擦的性质，并同时能够施用于不同表面上，特别是施用于不同化学性质的表面上。
本发明的另一目标是提供其配制容易实现的润滑剂组合物。
本发明的另一目标是提供容许节能的润滑方法。
因此，本发明的目的是包含以下的润滑剂组合物：
-至少一种基础油，和
-至少一种式(I)的聚甘油醚
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
在本发明的一个实施方案中，所述润滑剂组合物可包含：
-至少一种基础油，
-至少一种式(I)的聚甘油醚
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数，和
-至少一种分散剂。
在本发明的另一个实施方案中，所述润滑剂组合物可包含：
-至少一种基础油，
-至少一种式(I)的聚甘油醚
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数，和
-至少一种分散剂，所述分散剂选自含有至少一个琥珀酰亚胺基团的化合物、琥珀酸酯或琥珀酸酰胺酯。
在本发明的另一个实施方案中，所述润滑剂组合物可包含：
-至少一种基础油，
-至少一种式(I)的聚甘油醚
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数，和
-至少一种分散剂，所述分散剂选自含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物或含有至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物，所述至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团(所述经取代的琥珀酰亚胺基团)在它们的带有氮原子的角点(vertex)处通过多元胺基团连接。
出人意料地，本申请人发现，在润滑剂组合物中存在式(I)的聚甘油醚能够改善组合物的抗摩擦性，并因而改善燃料经济性性质。
因此，本发明能够配制这样的润滑剂组合物，其不含或者含有非常少的基于钼的化合物，且仍然具有相等或甚至改善的抗摩擦性和燃料经济性性质。
有利地，本发明的润滑剂组合物具有改善的热稳定性。
有利地，本发明的润滑剂组合物具有改善的储存稳定性、以及变化很小或者完全不变的粘度。
有利地，在润滑剂组合物中存在至少一种式(I)的聚甘油醚能够在马达空转或者高速运转时实现燃料经济性。
在一个实施方案中，R1表示含有8～25个碳原子、优选10～20个碳原子的直链或支链的烷基。
在一个实施方案中，n表示2、3、4或5，优选2、3或4。
在一个实施方案中，所述聚甘油醚选自式(I)的化合物，其中：
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有16个碳原子的直链或支链的烷基且n表示3；或者
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物基本上由至少一种基础油和至少一种式(I)的聚甘油醚组成
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物基本上由至少一种基础油、至少一种分散剂和至少一种式(I)的聚甘油醚组成
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
在一个实施方案中，所述分散剂选自含有至少一个琥珀酰亚胺基团的化合物、琥珀酸酯或琥珀酸酰胺酯。
在一个实施方案中，所述分散剂选自含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物或含有至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物，所述至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团在它们的带有氮原子的角点处通过多元胺基团连接。
在一个实施方案中，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺或式(III)的经取代的琥珀酰亚胺：
其中：
●x表示0～10的整数，优选2、3、4、5或6；
●y表示2～6的整数，优选2、3或4；
●R2表示：含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳烷基；或者，含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷芳基；
●R3和R4相同或不同且独立地表示氢原子、含有1～25个碳原子的直链或支链的烷基、含有1～12个碳原子的烷氧基、含有2～6个碳原子的亚烷基(烯基)、含有2～12个碳原子的经羟基化的亚烷基(烯基)、或者含有2～12个碳原子的亚烷基(烯基)胺基团。
在一个实施方案中，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺，其中：
●R2表示聚异丁烯基团，
●R3和R4表示氢原子，
●x表示2，
●y表示2或3。
在一个实施方案中，所述聚甘油醚的重量含量为0.1～3％、优选0.5～2％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
在一个实施方案中，所述分散剂的重量含量为0.1～10％、优选0.1～5％、有利地0.1～3％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
在一个实施方案中，质量比(聚甘油醚的质量/分散剂的质量)为5/1～1/5、优选2/1～1/2。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物还包含至少一种选自以下的添加剂：清洁剂、抗磨损添加剂、极压添加剂、抗氧化剂、改善粘度指数的聚合物、倾点改进剂、消泡剂、增稠剂、以及它们的混合物。
本发明还涉及包含如前所定义的润滑剂组合物的发动机油。
其涉及如前所定义的润滑剂组合物用于降低车辆燃料消耗的用途。
其涉及用于降低由机械部件的摩擦引起的能量损失的方法，包括至少一个以下步骤：使机械部件与如前所定义的润滑剂组合物接触。
其涉及用于降低车辆的燃料消耗的方法，包括至少一个以下步骤：使机械部件与如前所定义的润滑剂组合物接触。
其涉及式(I)的聚甘油醚作为润滑剂组合物中的摩擦改进剂的用途
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
具体实施方案
聚甘油醚
存在于本发明润滑剂组合物中的聚甘油醚为式(I)的化合物
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
在一个实施方案中，R1可表示含有8～25个碳原子、优选10～20个碳原子的直链或支链的烷基。
在本发明的一个实施方案中，n可表示2、3、4或5，优选2、3或4。
在本发明的优选实施方案中，所述聚甘油醚可选自式(I)的化合物，其中：
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有16个碳原子的直链或支链的烷基且n表示3；或者
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4。
有利地，所述聚甘油醚选自式(I)的化合物，其中，R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2。
作为根据本发明的聚甘油醚的实例，可提及由Chimex公司销售的产品Chimexane NV、Chimexane NB、Chimexane NL、Chimexane NA或ChimexaneNC。
在本发明的一个实施方案中，所述式(I)的聚甘油醚的重量含量为0.1～3％、优选0.5～2％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
本发明的另一个主题涉及式(I)的聚甘油醚作为润滑剂组合物中的摩擦改进剂的用途。
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
对于润滑剂组合物中所存在的所述式(I)的聚甘油醚所呈现的全部特性和优选也适用于式(I)的聚甘油醚作为润滑剂组合物中的摩擦改进剂的用途。
其它化合物
在本发明的一个实施方案中，所述润滑剂组合物可包含至少一种分散剂。
在本发明的含意中，分散剂更特别地是指确保由在润滑剂组合物(其特别地具有发动机油的形式)在使用时形成的氧化副产物和不燃烧的燃烧产物(烟灰)构成的不溶性固体污染物的保持悬浮和除去的任何化合物。
在一个实施方案中，所述分散剂可选自含有至少一个琥珀酰亚胺基团的化合物、琥珀酸酯或琥珀酸酰胺酯，优选含有至少一个琥珀酰亚胺基团的化合物。
在本发明的优选实施方案中，所述分散剂可选自含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物或含有至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物，所述至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团在它们的带有氮原子的角点处通过多元胺基团连接。
在本发明的含意中，经取代的琥珀酰亚胺基团是指这样的琥珀酰亚胺基团：其至少一个角点由含有8～400个碳原子的烃基团取代。
有利地，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺或式(III)的经取代的琥珀酰亚胺：
其中：
●x表示0～10的整数，优选2、3、4、5或6；
●y表示2～6的整数，优选2、3或4；
●R2表示：含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳烷基；或者，含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷芳基；
●R3和R4相同或不同且独立地表示氢原子、含有1～25个碳原子的直链或支链的烷基、含有1～12个碳原子的烷氧基、含有2～6个碳原子的亚烷基、含有2～12个碳原子的经羟基化的亚烷基、或者含有2～12个碳原子的亚烷基胺基团。
有利地，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺或式(III)的经取代的琥珀酰亚胺，其中，R2表示聚异丁烯基团。
有利地，R2表示分子质量为800～2500g/mol的聚异丁烯基团。
甚至更有利地，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺，其中：
●R2表示聚异丁烯基团，
●R3和R4表示氢原子，
●x表示2，
●y表示2或3。
作为根据本发明的分散剂的实例，可提及由Chevron Oronite公司销售的产品OLOA 11000或OLOA 371，或者，由Afton公司销售的产品HiTEC 644。
在本发明的一个实施方案中，所述分散剂(特别是式(II)的分散剂或式(III)的分散剂)的重量含量为0.1～10％、优选0.1～5％、有利地0.1～3％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
在本发明的一个实施方案中，质量比(聚甘油醚的质量/分散剂的质量)为5/1～1/5、优选2/1～1/2。
基础油
本发明的润滑剂组合物包含至少一种基础油，所述基础油可选自如在API(American Petroleum Institute)分类或者其欧洲等同物：ATIEL(AssociationTechnique de l'Industrie Européenne des Lubrifiants)分类中定义的I-V类的基础油或者其混合物。
所述基础油或基础油的混合物可为天然或者合成来源的。
所述基础油或基础油的混合物可占至少50％、优选至少60％、更优选至少70％、还更优选至少80％，相对于所述润滑剂组合物的总质量。
下表列出了根据API分类(Publication API No.1509 Engine Oil Licensingand Certification System appendix E,第14版,1996年12月)的基础油的族类。
I-V类的油可为植物、动物或者矿物来源的油。被称为矿物的基础油包括通过如下获得的所有类型的基础物：原油的常压和真空蒸馏，之后进行精炼操作例如溶剂萃取(提取)、脱沥青、溶剂脱蜡、氢化处理、氢化裂解和氢化异构化、氢化精制。
根据本发明的组合物的基础油还可为合成油，例如，羧酸与醇的某些酯、或聚α-烯烃。用作基础油的聚α-烯烃(其区别于也可存在于根据本发明的组合物中的重质聚α-烯烃)可例如由具有4-32个碳原子的单体(例如辛烯、癸烯)获得，并且具有1.5-15cSt的在100℃的粘度(根据国际标准ASTM D445测量)。
也可使用合成油与矿物油的混合物。
有利地，将根据本发明的组合物配制成获得根据国际标准ASTM D445测量的4-25cSt、优选5-22cSt、更优选5-13cSt的在100℃的运动粘度(KV100)。
有利地，将根据本发明的组合物配制成具有大于或等于140、优选大于或等于150、更优选大于或等于160的粘度指数。
本发明的主题还为包含根据本发明的润滑剂组合物的油、优选发动机油。
对于所述润滑剂组合物所呈现的全部特性和优选也适用于根据本发明的油。
在一个实施方案中，根据本发明的油可为根据SAEJ300分类的0W-20和5W-30等级，其特征在于根据国际标准ASTM D445测量的5.6-12.5cSt的在100℃的运动粘度(KV100)。
在另一个实施方案中，根据本发明的油可特征在于大于或等于130、优选大于或等于150、更优选大于或等于160的根据国际标准ASTM D2230计算的粘度指数。
为了配制发动机油，可有利地使用具有低于0.3％的硫含量的基础油，例如III类矿物油、和无硫的合成基础物(优选为第IV类的)、或者其混合物。
其它添加剂
根据一个实施方案，本发明的润滑剂组合物还可包含至少一种添加剂。所述添加剂可选自：抗磨损添加剂、极压添加剂、抗氧化剂、高碱性(overbased)或非高碱性(non-overbased)清洁剂、改善粘度指数的聚合物、倾点改进剂、额外的分散剂、消泡剂、增稠剂、以及它们的混合物。可将所述添加剂(一种或多种)单独地引入和/或包括在添加剂料包中。所选择的添加剂(一种或多种)的添加取决于所述润滑剂组合物的用途。取决于所述润滑剂组合物的意图的这些添加剂以及它们的使用是本领域技术人员公知的。
在本发明的一个实施方案中，所述添加剂(一种或多种)对于作为发动机油的用途是合适的。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物还可包含至少一种抗磨损添加剂、至少一种极压添加剂、或其混合物。所述抗磨损和极压添加剂通过如下而保护摩擦表面：形成吸附于这些表面上的保护膜。存在许多种抗磨损添加剂，但是润滑剂组合物中特别是对于发动机油而言大多使用的范畴是如下范畴：含磷和硫的添加剂例如金属烷基硫代磷酸盐特别是烷基硫代磷酸锌、和更特别地二烷基二硫代磷酸锌或ZnDTP。优选的化合物具有式Zn((SP(S)(OR5)(OR6))2，其中R5和R6相同或不同且独立地表示烷基，所述烷基优选含有1-18个碳原子。胺磷酸盐也是可在本发明润滑剂组合物中使用的抗磨损添加剂。然而，由这些添加剂提供的磷对汽车的催化体系充当毒物，因为这些添加剂产生灰分。通过将胺磷酸盐部分地用不提供磷的添加剂例如多硫化物特别是含硫的烯烃代替，可将这些影响最小化。
在一个实施方案中，特别是对于发动机应用，所述抗磨损和极压添加剂可以相对于所述发动机油的总质量的0.01～6质量％、优选0.05～4质量％、优选0.1质量％～2质量％的水平存在于所述油中。
在本发明的一个实施方案中，所述润滑剂组合物还可包含至少一种额外的摩擦改进剂。所述额外的摩擦改进剂添加剂可为提供金属元素的化合物或者为无灰分的化合物。在所述提供金属元素的化合物中，可提及其配体可为包含氧、氮、硫或磷原子的含烃的化合物的过渡金属例如如下的络合物：Mo、Sb、Sn、Fe、Cu、Zn。所述无灰分的摩擦改进剂为有机来源的并且可选自脂肪酸与多元醇的单酯、烷氧基化的胺、烷氧基化的脂肪胺、脂肪环氧化物、硼酸酯化的(borated)脂肪环氧化物；脂肪酸的甘油酯或脂肪胺。在本发明的含意中，“脂肪”是指含有10～24个碳原子的含烃基团。
在一个实施方案中，所述额外的摩擦改进剂添加剂可以相对于所述润滑剂组合物的总质量的0.01～2质量％、优选0.1～1.5质量％的水平存在于所述润滑剂组合物中。
在用于发动机应用的一个实施方案中，所述额外的摩擦改进剂添加剂可以相对于所述发动机油的总质量的0.01～5质量％、优选0.1～2质量％的水平存在于所述发动机油中。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物还可包含至少一种抗氧化剂添加剂。所述抗氧化剂添加剂减缓在使用中的所述润滑剂组合物(特别是在使用中的发动机油)的降解，其降解可特别地导致沉积物的形成、淤渣的存在、或者所述润滑剂组合物(特别是发动机油)的粘度的提高。所述抗氧化剂添加剂特别地起到自由基抑制剂或者氢过氧化物破坏剂的作用。在常用的抗氧化剂中，可提及酚或者胺型的抗氧化剂以及含磷和硫的抗氧化剂。这些抗氧化剂中的一些，例如含磷和硫的添加剂，可产生灰分。酚抗氧化剂可为无灰分的，或者为中性或者碱性金属盐的形式。
所述抗氧化剂试剂可特别地选自位阻酚、位阻酚酯以及包含硫醚桥的位阻酚、二苯胺、取代有至少一个C1～C12烷基的二苯胺、N,N'二烷基芳基二胺、以及它们的组合。在本发明的含意中，位阻酚是指含有这样的苯酚基团的化合物——所述苯酚基团的承载醇官能团的碳的至少一个邻位碳取代有至少一个C1～C10烷基、优选C1～C6烷基、优选C4烷基，优选取代有叔丁基基团。所述胺化合物为另一类抗氧化剂，其可任选地与所述酚抗氧化剂组合使用。典型实例为式R7R8R9N的芳族胺，其中R7表示脂族基团或者任选地被取代的芳族基团，R8表示任选地被取代的芳族基团，R9表示氢原子、烷基、芳基、或者式R10S(O)zR11的基团，其中R10表示亚烷基或者亚烯基，R11表示烷基、烯基或芳基，和z表示等于0、1或2的整数。也可使用含硫的烷基酚或者它们的碱金属和碱土金属盐作为抗氧化剂。另一类抗氧化剂是含铜化合物抗氧化剂，例如硫代-或二硫代磷酸铜、铜和羧酸的盐、二硫代氨基甲酸盐、磺酸盐、酚盐、乙酰丙酮化铜。也可使用琥珀酸或酐的铜I和II盐。
本发明的润滑剂组合物可包含本领域技术人员已知的所有类型的抗氧化剂添加剂。有利地，使用无灰分的抗氧化剂。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物可包含0.5～2重量％的至少一种抗氧化剂添加剂，相对于所述润滑剂组合物的总质量。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物还可包含清洁剂添加剂。清洁剂添加剂通过使氧化和燃烧的副产物溶解而减少特别是在金属部件表面上的沉积物的形成。可在本发明的润滑剂组合物中使用的清洁剂是本领域技术人员公知的。在润滑剂组合物的配方中常用的清洁剂可为包含含有长的亲脂性烃的链和亲水性头部的阴离子型化合物。缔合的阳离子典型地为碱金属或碱土金属的金属阳离子。所述清洁剂优选选自羧酸的碱金属或碱土金属盐、磺酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐、以及酚盐。所述碱金属或碱土金属优选为钙、镁、钠或钡。这些金属盐可以大约化学计量的量或者过量地(以大于化学计量的量的量)包含金属。在后一情况下，这些清洁剂被称作高碱性清洁剂。将其高碱性特征提供给清洁剂的过量金属以不溶于油的金属盐(例如碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、乙酸盐、谷氨酸盐，优选碳酸盐)的形式存在。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物可包含2～4重量％的清洁剂，相对于所述润滑剂组合物的总质量。
在一个实施方案中，所述润滑剂组合物还可包含至少一种改善粘度指数的聚合物。改善粘度指数的聚合物使得可特别地保证良好的低温性能以及在高温下的最小粘度，以配制特别是多级发动机油。在这些化合物之中，可提及聚合物酯，烯烃共聚物(OCP)，苯乙烯、丁二烯、或异戊二烯的均聚物或共聚物(氢化的或未氢化的)，和聚甲基丙烯酸酯(PMA)。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物可包含1～15质量％的改善粘度指数的聚合物，相对于所述润滑剂组合物的总质量。
在用于发动机应用的一个实施方案中，本发明的发动机油包含0.1～10质量％、优选0.5～5质量％、优选1～2质量％的改善粘度指数的聚合物，相对于所述发动机油的总质量。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物还可包含至少一种倾点抑制剂添加剂。倾点抑制剂添加剂特别地通过减缓烷烃晶体的形成而改善所述润滑剂组合物的低温行为。作为倾点抑制剂添加剂的实例，可提及聚甲基丙烯酸烷基酯(烷基聚甲基丙烯酸酯)、聚丙烯酸酯、多芳基酰胺、多烷基酚、多烷基萘、烷基化的聚苯乙烯。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物还可包含至少一种不同于式(II)的分散剂或式(III)的分散剂的额外的分散剂添加剂。所述额外的分散剂添加剂可选自不同于式(II)或(III)的分散剂的琥珀酰亚胺或曼尼希碱。
在一个实施方案中，本发明的润滑剂组合物可包含总质量为0.2～10％的分散剂(包括式(II)的分散剂或式(III)的分散剂以及至少一种额外的分散剂)，相对于所述润滑剂组合物的总质量。
本发明的主题还为包含以下的润滑剂组合物：
-50～90％的基础油，
-0.1～3％的式(I)的聚甘油醚。
对于所述基础油和所述式(I)的聚甘油醚所呈现的全部特性和优选也适用于上述润滑剂组合物。
本发明的主题还为包含以下的润滑剂组合物：
-50～90％的基础油，
-0.1～3％的式(I)的聚甘油醚，
-0.1～10％的分散剂。
对于所述基础油、所述式(I)的聚甘油醚和所述分散剂所呈现的全部特性和优选也适用于上述润滑剂组合物。
本发明的主题还为基本上由以下组成的润滑剂组合物：
-50～90％的基础油，
-0.1～3％的式(I)的聚甘油醚，
-0.1～10％的分散剂。
本发明的主题还为包含以下的组合物：
-至少一种式(I)的聚甘油醚，
-至少一种含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂。
对于所述式(I)的聚甘油醚和所述含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂所呈现的全部特性和优选也适用于上述润滑剂组合物。
本发明的主题还为包含以下的组合物：
-至少一种式(I)的聚甘油醚，
-至少一种含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂，
-至少一种额外的添加剂。
对于所述式(I)的聚甘油醚、所述含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂以及所述额外的添加剂所呈现的全部特性和优选也适用于上述组合物。
在一个实施方案中，所述组合物可包含：
-10～40％、优选20～40％的式(I)的聚甘油醚，
-10～40％、优选20～40％的含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂，
-20～50％、优选30～50％的至少一种额外的添加剂。
在一个实施方案中，质量比(式(I)的聚甘油醚的质量:含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂的质量)可为1:1至1:65。
在本发明的一个实施方案中，可向根据本发明的组合物中加入至少一种基础油以获得本发明的润滑剂组合物。
部件
本发明的润滑剂组合物可润滑至少一个机械部件或者一个机械单元，特别是轴承、齿轮、万向节、传动装置、活塞/环/衬套系统、凸轮轴、离合器、手动或自动变速箱、摇臂、曲轴箱等。
本发明的主题还为用于降低由机械部件的摩擦引起的能量损失的方法，所述方法包括至少一个以下步骤：使机械部件与本发明的润滑剂组合物接触。
对于所述润滑剂组合物所呈现的全部特性和优选也适用于本发明的用于降低由机械部件的摩擦引起的能量损失的方法。
本发明的主题还为用于降低车辆的燃料消耗的方法，所述方法包括至少一个以下步骤：使本发明的润滑剂组合物与所述车辆的发动机的至少一个机械部件接触。
对于所述润滑剂组合物所呈现的全部特性和优选也适用于本发明的用于降低车辆的燃料消耗的方法。
本发明的主题还为本发明的润滑剂组合物用于降低车辆燃料消耗的用途。
对于所述润滑剂组合物所呈现的全部特性和优选也适用于本发明的用于降低车辆燃料消耗的用途。
所述车辆可包括两冲程或四冲程的内燃机。
所述发动机可为旨在用标准汽油或柴油进行供应的汽油发动机或柴油发动机。在本发明的含意中，“标准汽油”或“标准柴油”是指用在将矿物来源的油(例如石油)进行精炼之后获得的燃料进行供应的发动机。所述发动机也可为被改造成用基于源自可再生材料的油的燃料例如基于醇的燃料或者生物柴油燃料进行供应的汽油发动机或柴油发动机。
所述车辆可为轻型车辆例如汽车和摩托车。所述车辆也可为卡车、施工机械、罐车(vessel)。
本发明的主题还为本发明的润滑剂组合物用于降低由金属部件的摩擦(优选在轴承、齿轮或万向节中的摩擦)引起的能量损失的用途。
对于所述润滑剂组合物所呈现的全部特性和优选也适用于本发明的用于降低由金属部件的摩擦引起的能量损失的用途。
在阅读以下实施例时，将更好地理解本发明的不同主题以及它们的实施。这些实施例是作为说明给出的，而不是限制性的。
实施例1：本发明润滑剂组合物的摩擦系数的评价
根据表I制备对照的润滑剂组合物
表I
根据下表II制备组合物B(对比)以及组合物C、D和E(根据本发明)；所示的百分数为质量百分数。
表II
使用Cameron-Plint TE-77型往复式摩擦计，通过Cameron Plint实验室摩擦试验评价各组合物的摩擦系数。所述试验台由浸入到待试验的润滑剂组合物中的平板上圆柱式摩擦计(cylinder-on-flat tribometer)构成。通过所述试验，经由测量相对于法向力的切向力来监测摩擦系数。将具有10mm长度和7mm直径的圆柱体(SKF 100C6)施加于浸入到待试验的润滑剂组合物中的钢板上；在每次试验中，所述润滑剂组合物的温度是固定的。以规定的频率施加正弦往复运动。每次试验持续100秒。
研究了三种负荷水平；52N、115N和255N。
表III中示出了在不同温度、负荷和频率下的对于组合物A、B、C、D和E中的每一种所获取的摩擦系数值。
表III
A B C D E
平均摩擦系数(51℃，52N，20Hz) 0.117 0.090 0.081 0.100 0.093
平均摩擦系数(107℃，52N，20Hz) 0.138 0.074 0.077 0.079 0.079
平均摩擦系数(110℃，52N，10Hz) 0.152 0.081 0.079 0.086 0.104
平均摩擦系数(103℃，115N，10Hz) 0.140 0.069 0.070 0.083 0.104
平均摩擦系数(153℃，255N，10Hz) 0.141 0.106 0.085 0.068 0.102
平均摩擦系数(151℃，255N，20Hz) 0.139 0.098 0.087 0.075 0.105
所述结果表明，在润滑剂组合物中存在与含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂组合的本发明的式(I)的聚甘油醚使得能够相对于对照组合物显著地降低润滑剂组合物的摩擦系数。
此外，应当注意到，使用本发明的式(I)的聚甘油醚所获得的摩擦系数非常接近于、或甚至低于使用基于钼的摩擦改进剂所获得的摩擦系数。
实施例2：本发明润滑剂组合物的燃料经济性性质的评价
制备包含以下的(对比)组合物F：
-99.7重量％的对照组合物A，
-0.3重量％的基于钼的摩擦改进剂(由Adeka公司销售的Sakura-lube525)。
根据以下方法，在对照组合物A、实施例1的组合物D及组合物F之间评价燃料经济性(Fuel Eco)性质：
在K9K724发动机上进行这些试验，所述发动机的特性如下：
经涡轮增压的4缸四冲程柴油机
汽缸容量：1461cm3
输出量：在3750rpm下63kW
最大扭矩：在1900rpm下200Nm
试验由在10个操作点(参见下表IV)上进行的一系列测试构成。这十个点占NEDC(新的欧洲油耗及排放评定标准(New European Driving Cycle))的75％
表IV
阶段 速度(rpm)–扭矩(Nm)
冷的阶段1 2000rpm–69.8Nm
冷的阶段1 1750rpm–58.1Nm
冷的阶段1 1750rpm–34.9Nm
冷的阶段1 1500rpm–11.6Nm
温热(warm)的阶段2 2000rpm–180Nm
温热的阶段2 4000rpm–140Nm
温热的阶段2 3500rpm–120Nm
温热的阶段2 2750rpm–104.6Nm
温热的阶段2 2250rpm–81.2Nm
温热的阶段2 1750rpm–58.1Nm
以三个热力阶段(thermal phase)进行所述测试：
-冷的阶段1，其对应于冷却剂的温度：40℃(对于待试验的润滑剂组合物为45℃)，
-温热的阶段2，其对应于冷却剂的温度：90℃(对于待试验的润滑剂组合物为100℃)。
如下实施流体的调整：
-通过允许获取瞬时测量结果的燃料调节系统(由AVL公司销售的FuelExact)来调整燃料的温度，
-如在车辆上那样的，通过换热器经由冷却剂调整待试验的组合物的温度。
精确地控制流体的温度：
-水以及待试验的润滑剂组合物的温度变化低于0.1℃，
-燃料的温度变化低于0.1℃。
由总消耗量(单位为kg/h)和累计时间加权计算燃料消耗指标，以便给出每个阶段的改进百分数。
结果示于表V中。降低越多，燃料经济性越高。
表V
A D F
当冷的时的燃料经济性增益 0％ -0.4％ -0.5％
当温暖时的燃料经济性增益 0％ -0.5％ -0.5％
所述结果表明，在润滑剂组合物中存在与含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂组合的式(I)的聚甘油醚允许获得显著的燃料经济性性质，其等价于采用与含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂组合的基于钼的摩擦改进剂所获得的燃料经济性性质。
实施例3：本发明润滑剂组合物的热稳定性的评估
根据下表VI制备组合物G、H、I和K(对比)及组合物J(根据本发明)；所示的百分数为质量百分数。
基础油为聚α-烯烃。
化合物1为二硫代磷酸锌(由Lubrizol公司销售的LZ 1371)。
摩擦改进剂2是基于钼的(由Adeka公司销售的Sakura-Lub 525)。
摩擦改进剂3是基于钼的(由Vanderbilt公司销售的Molyvan 855)。
化合物4是其中R＝C12烷基且n＝2的式(I)的聚甘油醚(由Chimex公司销售的Chimexane NV)
分散剂5是含有经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂(由Chevron Oronite公司销售的OLOA 11000)。
聚合物6是经氢化的聚二烯(由Shell公司销售的Shellvis 261)。
表VI
在相同粘度(iso-viscosity)下进行组合物G、H、I、J和K的比较。为了使这些组合物中的每一种均获得根据标准ASTM D445测量的在100℃下的约8cSt的运动粘度，必须根据不同成分的存在或不存在来调节基础油和聚合物6的质量含量。
因此，必须在组合物G中使用5重量％的聚合物6以获得约8cSt的运动粘度，然而，对于组合物H、I、J和K，为了获得相同的运动粘度(约8cSt)，6重量％的聚合物6是必需的。
通过基于标准GFC Lu-27-T-07的以下微焦化方法，对每种组合物进行热稳定性测量(MCT或微焦化试验)：
所述微焦化方法的目的是：
●评估当润滑剂组合物经受高温时其形成沉积物的倾向(热稳定性)，
●预测润滑剂组合物在发动机试验下的行为。
将0.6cm3的待试验的润滑剂组合物量放置于铝合金板的槽内，然后，在一端加热(热的位点)并且在另一端进行调整(冷的位点)。
测量这两个位点之间的温度使得能够建立所述槽的所述两端之间的经估算的线性热梯度。
该试验的标准持续时间为90分钟。
在该试验结束时，确定沉积物的形成温度，并且，根据方法CECM-02-A-78对它们进行评定。
结果示于下表VII中。MCT值越高，润滑剂组合物的热稳定性越好。
表VII
G H I J K
MCT 6.38 6.54 4.1 7.71 6.38
所述结果表明，在润滑剂组合物中存在与含有至少一个琥珀酰亚胺基团的分散剂且更具体地含有经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂组合的式(I)的聚甘油醚具有获得改善的润滑剂组合物热稳定性的优点。
所述结果特别地表明了式(I)的聚甘油醚与含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂的组合(组合物J)在活性方面的协同作用，由该组合物获得的热稳定性显著高于单独采用含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂且不存在式(I)的聚甘油醚(组合物H)所获得的热稳定性以及单独采用式(I)的聚甘油醚且不存在含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂(组合物K)所获得的热稳定性。
应当注意到，包含基于钼的摩擦改进剂的组合物I具有低的热稳定性，即使在存在含有经取代的琥珀酰亚胺基团的分散剂时也是如此。
还应当注意到，相比于包含至少一种基于钼的摩擦改进剂的组合物，本发明的润滑剂组合物具有很少形成或者不形成灰分的优点。

Claims (15)

1.润滑剂组合物，包含：
-至少一种基础油，
-至少一种式(I)的聚甘油醚
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数，和
-至少一种分散剂，所述分散剂选自含有至少一个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物或含有至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团的化合物，所述至少两个经取代的琥珀酰亚胺基团在它们的带有氮原子的角点处通过多元胺基团连接。
2.权利要求1的润滑剂组合物，其中，R1表示含有8～25个碳原子、优选10～20个碳原子的直链或支链的烷基。
3.权利要求1或2的润滑剂组合物，其中，n表示2、3、4或5，优选2、3或4。
4.权利要求1-3中任一项的润滑剂组合物，其中，所述聚甘油醚选自式(I)的化合物，其中：
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示2；或者
●R1表示含有16个碳原子的直链或支链的烷基且n表示3；或者
●R1表示含有12个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4；或者
●R1表示含有18个碳原子的直链或支链的烷基且n表示4。
5.权利要求1-4中任一项的润滑剂组合物，其中，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺或式(III)的经取代的琥珀酰亚胺：
其中：
●x表示0～10的整数，优选2、3、4、5或6；
●y表示2～6的整数，优选2、3或4；
●R2表示：含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳基；含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的芳烷基；或者含有8～400个碳原子、优选50～200个碳原子的烷芳基；
●R3和R4相同或不同，独立地表示氢原子、含有1～25个碳原子的直链或支链的烷基、含有1～12个碳原子的烷氧基、含有2～6个碳原子的亚烷基、含有2～12个碳原子的经羟基化的亚烷基、或者含有2～12个碳原子的亚烷基胺基团。
6.权利要求5的润滑剂组合物，其中，所述分散剂为式(II)的经取代的琥珀酰亚胺，其中：
●R2表示聚异丁烯基团，
●R3和R4表示氢原子，
●x表示2，
●y表示2或3。
7.权利要求1-6中任一项的润滑剂组合物，其中，所述聚甘油醚的重量含量为0.1～3％、优选0.5～2％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
8.权利要求1-17中任一项的润滑剂组合物，其中，所述分散剂的重量含量为0.1～10％、优选0.1～5％、有利地0.1～3％，相对于所述润滑剂组合物的总重量。
9.权利要求1-8中任一项的润滑剂组合物，其中，质量比(聚甘油醚的质量/分散剂的质量)为5/1～1/5、优选2/1～1/2。
10.权利要求1-9中任一项的润滑剂组合物，还包含至少一种选自以下的添加剂：清洁剂、抗磨损添加剂、极压添加剂、抗氧化剂、改善粘度指数的聚合物、倾点改进剂、消泡剂、增稠剂、以及它们的混合物。
11.发动机油，包含权利要求1-10中任一项的润滑剂组合物。
12.权利要求1-10中任一项的润滑剂组合物在降低车辆的燃料消耗中的用途。
13.用于降低由机械部件的摩擦引起的能量损失的方法，包括至少一个以下步骤：使机械部件与权利要求1-10中任一项的润滑剂组合物接触。
14.用于降低车辆的燃料消耗的方法，包括至少一个以下步骤：使所述车辆发动机的机械部件与权利要求1-10中任一项的润滑剂组合物接触。
15.式(I)的聚甘油醚作为润滑剂组合物中的摩擦改进剂的用途
其中：
●R1表示含有1～30个碳原子的直链或支链的烷基；
●n表示2～10的整数。
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