CN105339476A - 用于工业齿轮油的协同添加剂组合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及专门设计具有改进的摩擦和/或抗磨性能的工业齿轮油组合物。即，本发明工业齿轮油组合物由于使用协同添加剂组合而提供摩擦和/或抗磨领域中良好的性能和/或保护。本发明工业齿轮油组合物使用某些含磷化合物和羟基羧酸衍生物的组合以提供摩擦和/或抗磨性能的协同改进。

Description

用于工业齿轮油的协同添加剂组合

本发明涉及专门设计具有改进的摩擦和/或抗磨性能的工业齿轮油组合物。即，本发明工业齿轮油组合物由于使用协同添加剂组合而提供摩擦和/或抗磨领域中良好的性能和/或保护。本发明工业齿轮油组合物使用某些含磷化合物和羟基羧酸衍生物的组合以提供摩擦和/或抗磨性能的协同改进。

发明背景

工业齿轮箱发现可能导致对齿轮箱的内部组件的损害如磨损的极端操作条件。该损害降低了工业齿轮箱的寿命并且可导致对包含工业齿轮箱的设备的昂贵且延长的维护、修复成本、意外的停机时间和类似问题。

仍需要可提供在工业齿轮箱及其保护方面较好的性能，因此延长工业齿轮箱和包含它们的设备的使用寿命的改进工业齿轮箱润滑剂。

保护工业齿轮箱和延长润滑它们的流体的寿命的一种方法是降低它操作时的温度。通常已知在工业齿轮箱通常操作的高温下的长期暴露提高对齿轮箱组件的磨损和撕裂，最终导致故障。高操作温度的这一负面影响是多种力的结果，包括但不限于这一事实：高温可加速保护性添加剂的分解并提高存在于工业齿轮箱润滑剂中的基本流体的氧化，因此随时间过去齿轮箱部件较少地被保护。降低工业齿轮箱的操作温度会导致随时间过去改进的性能。

降低工业齿轮箱的操作温度的一种方法是使用外部冷却器或者加入散热片。然而，这类路线具有限制，并且可能涉及对现有设备的昂贵且耗时的改进。需要降低现有设备中工业齿轮箱的操作温度而不需要这类改进的路线。

降低齿轮箱操作温度的一个选择方案是在较低水平(较低负载、较低功率、较低速度等)下操作设备。然而，该路线通常导致产量和/或效率降低，所以对试图保持生产率的设备操作员而言不是有吸引力的选择。而是，需要可降低工业齿轮箱的操作温度而不牺牲操作水平(设备负载、功率、速度等)的工业齿轮箱润滑剂。

因此，需要可降低使用它们的工业齿轮箱的操作温度，因此改进工业齿轮箱的性能的改进工业齿轮箱润滑剂。

保护工业齿轮箱并延长润滑它们的流体的寿命的另一方法是改进对动件的保护以防可能导致部件故障和较短的使用寿命的摩擦和磨损。

因此，需要可更好地保护工业齿轮箱的动件以防摩擦和磨损，因此改进工业齿轮箱的性能的改进工业齿轮箱润滑剂。

现在发现使用协同添加剂组合的本发明工业齿轮箱润滑剂组合物可提供工业齿轮箱操作温度的降低和/或对工业齿轮箱的动件更好的保护以防摩擦和磨损，同时设备操作条件不具有其它变化。

发明概述

本发明提供设计用于提供改进的摩擦性能，同时仍提供相当的磨损保护的工业齿轮油组合物。改进的摩擦性能可产生降低的操作温度，这可降低对润滑剂和设备的高温相关磨损并延长流体和/或设备的使用寿命。

本发明提供工业齿轮油组合物，其包含：(a)具有润滑粘度的油；(b)含磷化合物；和(c)羟基羧酸衍生物，其中组分(b)以多于0.3重量％存在于工业齿轮油组合物中，且组合组分(b)和组分(c)以0.6重量％或更多存在于工业齿轮油组合物中。在一些实施方案中，组分(b)以总组合物的不多于5重量％，在其它实施方案中，以不多于(或者甚至少于)4、3、2.5、2、1.75、1.2或者甚至1重量％存在于工业齿轮油组合物中。在一些实施方案中，组合组分(b)和组分(c)以总组合物的不多于10重量％，在其它实施方案中，以不多于5、4或者甚至3重量％存在于工业齿轮油组合物中。在一些实施方案中，组分(b)以0.3-1.2重量％，或者0.3-1.1，或者0.3-1.0重量％存在于工业齿轮油组合物中。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中具有润滑粘度的油包含矿物基油。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中具有润滑粘度的油包含合成基油和/或流体。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐、膦酸盐或其一些组合。在一些实施方案中，三磷酸盐与本文所述含磷化合物组合使用。在其它实施方案中，含磷化合物不含任何三磷酸盐。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中羟基羧酸衍生物包含衍生自下式所示羟基羧酸的化合物：

其中：a和b可独立地为1-5的整数；X可以为脂族或脂环族基团，或者碳链中含有氧原子的脂族或脂环族基团，或者上述类型的取代基团，所述基团含有至多6个碳原子且具有a+b个有效连接点；各个Y可独立地为–O–、>NH或>NR³或者两个Y’一起表示在两个羰基之间形成的酰亚胺结构R⁴-N<的氮；且各个R³和R⁴可独立地为氢或烃基，条件是至少一个R¹和R³基团可以为烃基；各个R²可独立地为氢、烃基或酰基，进一步条件是至少一个-OR²基团位于X内对-C(O)-Y-R¹基团中至少一个而言为α或β的碳原子上，且进一步条件是至少一个R²为氢。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中羟基羧酸衍生物包含衍生自下式所示羟基羧酸的化合物：

其中各个R⁵独立地为H或烃基，或者其中R⁵基团一起形成环，且其中羟基羧酸借助缩合反应与醇和/或胺反应以形成羟基羧酸的衍生物。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中羟基羧酸衍生物包含酒石酸或者柠檬酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中组合物进一步包含(d)一种或多种额外的添加剂。组分(d)可包含一种或多种硫化烯烃、磷酸酯、硫代磷酸盐、硫代磷酸酯和/或其胺盐、噻二唑和/或取代噻二唑、甲苯基三唑和/或取代三唑、聚醚、烯基胺和/或聚烯烃酰胺烯烃胺、酯共聚物、羧酸酯、分散剂、消泡剂、烃聚合物、硫化脂肪酯和或其任何组合。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中工业齿轮油组合物中组分(b)与组分(c)的重量比为1:30-30:1。

本发明提供本文所述工业齿轮油组合物，其中组分(b)以总工业齿轮油组合物的0.1-10重量％存在，且组分(c)以总工业齿轮油组合物的0.1-10重量％存在。

本发明进一步提供制备任何本文所述工业齿轮油组合物的方法，其中本方法包括步骤：(1)将(a)具有润滑粘度的油；(b)含磷化合物；和(c)羟基羧酸衍生物混合；产生工业齿轮油组合物。

本发明进一步提供改进工业齿轮油组合物的摩擦和/或抗磨性能的方法，其中本方法包括步骤：(1)将(a)具有润滑粘度的油；(b)含磷化合物；和(c)羟基羧酸衍生物混合；产生具有改进的组合物摩擦和抗磨性能的工业齿轮油组合物。本发明提供改进工业齿轮油组合物的摩擦性能的方法。本发明提供改进工业齿轮油组合物的抗磨性能的方法。本发明提供改进工业齿轮油组合物的摩擦和抗磨性能的方法。这些方法可适用于任何本文所述工业齿轮油组合物。

本发明进一步提供添加剂包改进工业齿轮油组合物的摩擦和/或抗磨性能的用途，其中工业齿轮油组合物包含(a)具有润滑粘度的油；且其中添加剂包包含(b)含磷化合物和(c)羟基羧酸衍生物。本发明提供所述添加剂包改进工业齿轮油组合物的摩擦性能的用途。本发明提供所述添加剂包改进工业齿轮油组合物的抗磨性能的用途。本发明提供所述添加剂包改进工业齿轮油组合物的摩擦和抗磨性能的用途。

发明详述

下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。

本发明提供工业齿轮油组合物，其包含：(a)具有润滑粘度的油；(b)含磷化合物；和(c)羟基羧酸衍生物。

具有润滑粘度的油

本发明组合物包含具有润滑粘度的油。

具有润滑粘度的油可就润滑剂组合物而言，以主要量存在，或者对浓缩物和/或添加剂组合物而言，以浓缩物形成量存在。本发明工业齿轮油组合物可以为润滑剂组合物或者浓缩物和/或添加剂组合物。

合适的油包括天然和合成润滑油及其混合物。在完全配制润滑剂中，具有润滑粘度的油通常以主要量(即大于50重量％的量)存在。通常，具有润滑粘度的油以总组合物的75-98重量％，通常大于80重量％的量存在。

具有润滑粘度的油可包括天然和合成油、衍生自加氢裂化、氢化和加氢精制的油，未精炼、精炼和再精炼油或其混合物。未精炼油为通常不经(或经很少)进一步提纯处理，直接由天然或合成来源得到的那些。精炼油类似于未精炼油，不同的是已将它们在一个或多个提纯步骤中进一步处理以改善一种或多种性能。提纯技术是本领域中已知的，包括溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤和类似方法。再精炼油也称作再生油或再加工油，且通过类似于用于得到精炼油的方法得到。通常将再精炼油通过旨在除去废添加剂和油分解产物的技术加工。

用作具有润滑粘度的油的天然油包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)、矿物润滑油如液体石油或者链烷烃、环烷烃或混合链烷烃环烷烃型的溶剂处理或酸处理的矿物润滑油，和衍生自煤或页岩的油，或其混合物。

具有润滑粘度的合成油包括烃油，例如聚合和共聚烯烃(例如聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物)；聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)及其混合物；烷基苯(例如十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)苯)；聚苯(例如联苯、三联苯、烷基化聚苯)；烷基化二苯醚和烷基化二苯硫及其衍生物、类似物和同系物或其混合物。在一些实施方案中，用于本发明中的具有润滑粘度的油为包含聚合聚异丁烯的合成油，在一些实施方案中，用于本发明中的具有润滑粘度的油为包含聚合聚异丁烯和聚α烯烃的合成油。

另一具有润滑粘度的合成油包括不同于如本文所述烃基封端聚亚烷基多元醇的多元醇酯、二羧酸酯、含磷酸的液体酯(例如磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯和癸烷膦酸的二乙基酯)，或聚四氢呋喃。具有润滑粘度的常规合成油还包括通过费托反应制备的那些，通常可以为加氢异构的费托合成烃或蜡。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油可通过费托气至液(gastoliquid)合成程序制备以及其它气至液油。

具有润滑粘度的油可进一步如AmericanPetroleumInstitute(API)BaseOilInterchangeabilityGuidelines所述定义。五组基油如下：I组(硫含量>0.03重量％，和/或<90重量％饱和物，粘度指数80-120)；II组(硫含量≤0.03重量％，且≥90重量％饱和物，粘度指数80-120)；III组(硫含量≤0.03重量％，且≥90重量％饱和物，粘度指数≥120)；IV组(所有聚α烯烃或PAO，例如PAO-2、PAO-4、PAO-5、PAO-6、PAO-7或PAO-8)；和V组(包括“所有其它”)。具有润滑粘度的油包括APII组、II组、III组、IV组、V组油或其混合物。在一个实施方案中，具有润滑粘度的油为APII组、II组、III组、IV组油或其混合物。作为选择，具有润滑粘度的油通常为APIII组、III组或IV组油或者其混合物。

在一些实施方案中，本发明润滑油组分包括II组或III组基油或者其组合。油还可衍生自蜡，例如疏松石蜡或费托合成蜡的加氢异构化。这类“气至液”油通常表征为III组。

本发明组合物可包含一些量的I组基油，以及甚至IV组和V组基油。然而，在一些实施方案中，本发明润滑油组分包含不多于20、10、5或者甚至1重量％I组基油。这些极限也可适用于IV组和V组基油。在其它实施方案中，存在于本发明组合物中的润滑油为至少60、70、80、90或者甚至98重量％II组和/或III组基油。在一些实施方案中，存在于本发明组合物中的润滑油基本仅为II组和/或III组基油，其中可存在少量其它类型的基油，但不是显著影响总组合物的属性或性能的量。

在一些实施方案中，本发明组合物包含一些量的I组和/或II组基油。在其它实施方案中，本发明组合物为其中具有润滑粘度的油主要是I组和/或II组基油，或者甚至基本是I组和/或II组基油，或者甚至仅I组和/或II组基油的润滑组合物。

在一些实施方案中，本发明提供II组组合物，即具有润滑粘度的油包含II组油，并且如果不仅仅是II组油的话，可以甚至主要是II组油。

各种所述具有润滑粘度的油可单独或组合地使用。具有润滑粘度的油可以以约40或50重量％至约99重量％，或者49.8、70、85、93、93.5或者甚至97的最小值至99.8、99、98.5或者甚至97重量％的最大值用于所述工业齿轮润滑剂组合物中。在其它实施方案中，具有润滑粘度的油可以以40、65、73、73.5，或者甚至81的最小值至99.8、99.7、98.8、94.3、88.5或者甚至81重量％的最大值使用。

在又其它实施方案中，具有润滑粘度的油可以以50、70、75、86、86.8，或者甚至92.05的最小值至99.6、99.5、98.5、98.4或者甚至98.2重量％的最大值，或者80、90、95、96、96.8或者甚至97.05的最小值至99.6、99.5、99.4或者甚至99.2重量％的最大值，或者50-99.6、50-99.5、70-99.5、75-98.5、86-98.4、86.8-98.4或者甚至92.05-98.2，在又其它实施方案中，80-99.6、90-99.6、95-99.5、96-99.4、96.8-99.4或者甚至97.05-99.2使用。

含磷化合物

本发明组合物包含含磷化合物。

含磷化合物可包含烃基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐或其任何组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烃基亚磷酸盐、其酯或其组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烃基亚磷酸盐。

在一些实施方案中，烃基亚磷酸盐为烷基亚磷酸盐。烷基意指仅包含碳和氢原子的烷基，然而预期饱和或不饱和烷基，或者甚至其混合物。在一些实施方案中，含磷化合物包含具有完全饱和烷基的烷基亚磷酸盐。在一些实施方案中，含磷化合物包含具有一些不饱和，例如碳原子之间一个双键的烷基的烷基亚磷酸盐。这类不饱和烷基也可称为烯基，但除非另外指出，包括在如本文所用术语“烷基”内。

在一些实施方案中，含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐或其任何组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、其酯或其组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烷基亚磷酸盐。

在一些实施方案中，含磷化合物包含烯基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐或其任何组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烯基亚磷酸盐、其酯或其组合。在一些实施方案中，含磷化合物包含烯基亚磷酸盐。

在一些实施方案中，含磷化合物包含二烷基亚磷酸氢盐。

在一些实施方案中，含磷化合物基本不含，或者甚至完全不含磷酸酯和/或其胺盐。

在一些实施方案中，含磷化合物可描述为脂肪亚磷酸盐。合适的亚磷酸盐包括具有至少一个具有4个或更多，或者8个或更多，或者12个或更多碳原子的烃基的那些。烃基上碳原子数目的典型范围包括8-30，或者10-24，或者12-22，或者14-20，或者16-18。亚磷酸盐可以为单烃基取代的亚磷酸盐、二烃基取代的亚磷酸盐或三烃基取代的亚磷酸盐。在一个实施方案中，亚磷酸盐为不含硫的，即亚磷酸盐不是硫代亚磷酸盐。

具有至少一个具有4个或更多碳原子的烃基的亚磷酸盐可由下式表示：

其中R⁶、R⁷和R⁸中的至少一个可以为包含至少4个碳原子的烃基，且另一个可以为氢或烃基。在一个实施方案中，R⁶、R⁷和R⁸都是烃基。烃基可以为烷基、环烷基、芳基、无环的或其混合物。在具有所有3个基团R⁶、R⁷和R⁸的式中，化合物可以为三-烃基取代的亚磷酸盐，即R⁶、R⁷和R⁸都是烃基，在一些实施方案中，可以为烷基。

烷基可以为线性或支化，通常线性，且饱和或不饱和，通常饱和的。R⁶、R⁷和R⁸的烷基的实例包括辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十八碳烯基、十九烷基、二十烷基或其混合物。

在一些实施方案中，本发明脂肪亚磷酸盐组分和/或总组合物基本不含，或者甚至完全不含磷酸酯和/或其胺盐。

在一些实施方案中，脂肪亚磷酸盐包含烯基亚磷酸盐或其酯，例如二甲基亚磷酸氢盐的酯。二甲基亚磷酸氢盐可以为酯化的，在一些实施方案中，通过与醇如油醇反应而酯交换。

在一些实施方案中，脂肪亚磷酸盐以总工业齿轮油组合物的不多于5重量％，或者甚至以不多于4、3、2或者甚至1重量％存在。良好的总性能通常可通过使用该高量的脂肪亚磷酸盐实现。本发明的主要方面之一是由于使用本文所述脂肪亚磷酸盐与羟基羧酸衍生物组合时接收的协同益处，提供与包含低得多的量的脂肪亚磷酸盐的工业齿轮油组合物相当的性能的能力。

脂肪亚磷酸盐可以以0.3-10重量％，或者在其它实施方案中，0.3、0.7、1或者甚至1.2的最小含量至10、5、3、2.7、2、1.5或者甚至1.2重量％的最大含量存在于总工业齿轮润滑剂组合物中。

在又其它实施方案中，脂肪亚磷酸盐可以以0.3-10重量％，或者0.3、0.4、0.5或者甚至0.7的最小含量至10、5、3、2.7或者甚至1.2重量％的最大含量，或者0.3-10、0.3-5、0.4-3、0.5-3.0、0.5-2.7、0.7-2.7、0.3-1.2或者0.5-1.2重量％存在于总工业齿轮润滑剂组合物中。

羟基羧酸衍生物

本发明组合物包含羟基羧酸衍生物。

合适的酸可包含1至5或2个羧基或者1至5或2个羟基。在一些实施方案中，摩擦改进剂可衍生自下式所示的羟基羧酸：

其中：a和b可独立地为1-5的整数，或者1-2；X可以为脂族或脂环族基团，或者碳链中含有氧原子的脂族或脂环族基团，或者上述类型的取代基团，所述基团含有至多6个碳原子且具有a+b个有效连接点；各个Y可独立地为–O–、>NH或>NR³或者两个Y’一起表示在两个羰基之间形成的酰亚胺结构R⁴-N<的氮；且各个R³和R⁴可独立地为氢或烃基，条件是至少一个R¹和R³基团可以为烃基；各个R²可独立地为氢、烃基或酰基，进一步条件是至少一个-OR²基团位于X内对-C(O)-Y-R¹基团中至少一个而言为α或β的碳原子上，且进一步条件是至少一个R²为氢。

羟基羧酸借助缩合反应与醇和/或胺反应，形成羟基羧酸衍生物，其在本文中也可称为摩擦改进剂添加剂。

在一个实施方案中，用于制备羟基羧酸衍生物的羟基羧酸可由下式表示：

其中各个R⁵独立地为H或烃基，或者其中R⁵基团一起形成环。在其中R⁵为H的一个实施方案中，缩合产物任选通过酰化或者与硼化合物反应而进一步官能化。在另一实施方案中，摩擦改进剂为未硼酸化的。

在以上实施方案中的任一个中，羟基羧酸可以为酒石酸、柠檬酸或其组合，并且也可以为这类酸的反应性等价物(包括酯、酰基卤或酐)。所得摩擦改进剂可包括酒石酸、柠檬酸或者其混合物的酰亚胺、二酯、二酰胺或酯-酰胺衍生物。在一个实施方案中，羟基羧酸衍生物包含酒石酸或者柠檬酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物。在一个实施方案中，羟基羧酸衍生物包含酒石酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物。

在一个实施方案中，羟基羧酸衍生物包含酒石酸的酯衍生物。在一个实施方案中，羟基羧酸衍生物包含酒石酸的酰亚胺和/或酰胺衍生物。

用于制备摩擦改进剂的胺可具有式RR’NH，其中R和R’各自独立地表示H，具有1或者8至30或者150个碳原子，即1-150或者8-30或者1-30或者8-150个原子的烃基基团。也可使用具有2、3、4、6、10或者12个碳原子的下限和120、80、48、24、20、18或者16个碳原子的上限的碳原子范围的胺。在一个实施方案中，基团R和R’各自具有8或者6至30或者12个碳原子。在一个实施方案中，R和R’中的碳原子之和为至少8。R和R’可以为线性或支化的。

用于制备摩擦改进剂的醇类似地包含1或者8至30或者150个碳原子。也可使用具有2、3、4、6、10或者12个碳原子的下限和120、80、48、24、20、18或者16个碳原子的下限的碳原子范围的醇。在某些实施方案中，醇衍生基团中的碳原子数目可以为8-24、10-18、12-16，或者13个碳原子。

醇和胺可以为线性或支化的，并且如果是支化的话，支化可在链中的任何点处进行，且支链可具有任何长度。在一些实施方案中，所用醇和/或胺包括支化化合物，在又其它实施方案中，所用醇和胺为至少50％、75％或者甚至80％支化的。在其它实施方案中，醇为线性的。

在一些实施方案中，醇和/或胺具有至少6个碳原子。因此，本发明某些实施方案使用由具有至少6个碳原子的支化醇和/或胺，例如支化C_6-18或C_8-18醇或者支化C_12-16醇作为单一材料或混合物制备的产物。具体实例包括2-乙基己醇和异十三醇，其中后者可表示各种异构体的商品级混合物。另外，本发明某些实施方案使用由具有至少6个碳原子的线性醇，例如线性C_6-18或C_8-18醇或者线性C_12-16醇作为单一材料或混合物制备的产物。

用于制备本发明酒石酸酯、酒石酰亚胺或酒石酰胺的酒石酸可以为市售类型的(由SargentWelch得到)，并且通常取决于来源(天然)或合成方法(例如来自马来酸)，它以一种或多种异构形式存在，例如以d-酒石酸、l-酒石酸、d,l-酒石酸或内消旋酒石酸存在。这些衍生物也可由本领域技术人员容易了解的二酸的官能等价物如酯、酰基卤、酐等制备。

在一个实施方案中，也可称为摩擦改进剂的羟基羧酸衍生物可由下式化合物表示：

其中：n’为0-10；p为1-5；Y和Y’独立地为-O-、>NH、>NR¹¹，或者通过Y和Y’基团连接而形成的酰亚胺基团，从而在两个>C＝O基团之间形成R¹¹-N<基团；R⁹和R¹⁰独立地为通常包含1、4或者6至150、30或者24个碳原子的烃基；且X独立地为-CH₂-、>CHR¹²或>CR¹²R¹³、>CHOR¹⁴、>C(OR¹⁴)CO₂R¹⁴，或者>C(CO₂R¹⁴)₂、-CH₃、-CH₂R¹²或–CHR¹²R¹³、-CH₂OR¹⁴，或者-CH(CO₂R¹⁴)₂，或者其混合物，其中：R¹¹为烃基；R¹²和R¹³独立地为含酮基团(例如酰基)、酯基团或烃基；且R¹⁴独立地为氢或通常包含1-150个碳原子的烃基。

在一些实施方案中，以上结构所述摩擦改进剂具有至少一个X，其为含羟基的(例如>CHOR¹⁴，其中R¹⁴为氢)。当X含羟基时，化合物可衍生自羟基羧酸如酒石酸、柠檬酸或其混合物。在一个实施方案中，化合物衍生自柠檬酸，且R⁹和R¹⁰包含至少6或者8个碳原子至150，或者6或8至30或24个碳原子。在一个实施方案中，化合物衍生自酒石酸，且R⁹和R¹⁰包含4或者6至30或者24个碳原子。当X不含羟基时，化合物可衍生自丙二酸、草酸、氯苯基丙二酸或其混合物。

在一个实施方案中，本发明摩擦改进剂包含油基酒石酰亚胺、硬脂基酒石酰亚胺、2-乙基己基酒石酰亚胺或其组合。摩擦改进剂可以以至少0.1、0.15、0.2、0.3、0.5或者甚至1.0重量％的含量存在于本发明组合物中。摩擦改进剂可以以至多或者甚至少于10、9、8、7.5、5或者甚至4或3重量％的量存在。

本发明组合物可任选包含一种或多种其它摩擦改进剂。这些其它摩擦改进剂可包括多元醇的酯，例如甘油单油酸酯以及它们的硼酸化衍生物；脂肪亚磷酸盐；脂肪酸酰胺，例如油基酰胺；硼酸化脂肪环氧化物；脂肪胺，包括硼酸化烷氧基化脂肪胺；硫化烯烃；及其混合物。

多元醇的酯包括甘油的脂肪酸酯。这些可通过本领域熟知的多种方法制备。这些酯中的许多，例如甘油单油酸酯和甘油单牛脂酸酯以工业规模生产。用于本发明的酯为油溶性的，优选由C₈-C₂₂脂肪酸或其混合物如天然产物中发现的制备。脂肪酸可以为饱和或不饱和的。天然来源的酸中发现的某些化合物可包括包含一个酮基团的十八碳三烯-4-酮酸。有用的C₈-C₂₂脂肪酸为式R-COOH的那些，其中R为烷基或烯基。

甘油的脂肪酸单酯是有用的。可使用单酯和二酯的混合物。单酯和二酯的混合物可包含至少约40％单酯。可使用包含约40％至约60重量％单酯的甘油单酯和二酯的混合物。例如，可使用包含45％至55重量％单酯和55％至45％二酯的混合物的商业甘油单油酸酯。

有用的脂肪酸为油酸、硬脂酸、异硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、棕榈油酸、亚油酸、月桂酸、亚麻酸和桐酸，以及来自天然产物如牛脂、棕榈油、橄榄油、花生油的酸。有用的酸和/或油还包括衍生自基因改性植物的那些，例如低芥酸菜子油和向日葵油。

尽管酒石酸酯和多元醇的酯如甘油单油酸酯可显示出具有表观上类似的分子结构，观察到这些材料的某些组合实际上可提供比单独使用一种材料更好的性能，例如在防磨损方面。

脂肪酸酰胺详细讨论于美国专利No.4,280,916中。合适的酰胺为C₈-C₂₄脂族单羧酸酰胺且为熟知的。脂肪酸基础化合物与氨反应产生脂肪酰胺。脂肪酸和由其衍生的化合物可以为饱和或不饱和的。重要的脂肪酸包括月桂酸(C₁₂)、棕榈酸(C₁₆)和硬脂酸(C₁₈)。其它重要的不饱和脂肪酸包括油酸、亚油酸和亚麻酸，其都是C₁₈。在一个实施方案中，本发明脂肪酰胺为衍生自C₁₈不饱和脂肪酸的那些。

脂肪胺和二乙氧基化长链胺如N,N-双-(2-羟乙基)-牛脂胺本身通常用作本发明的组分。两类胺都是市售的。脂肪胺和乙氧基化脂肪胺更详细地描述于美国专利4,741,848中。

在一些实施方案中，本发明组合物不包含这些任选摩擦改进剂中的任一种，在其它实施方案中，本文所列任何任选摩擦改进剂中的一种或多种不存在于本发明组合物中。

在其它实施方案中，存在其它摩擦改进剂，且该摩擦改进剂为包含6-28个碳原子的脂族羧酸的酰胺。在其它实施方案中，其它摩擦改进剂为硬脂酸、油酸或其组合的酰胺。

羟基羧酸衍生物可以以0.1-10重量％，或者0.1的最小含量至10、5、2、1、0.5或者甚至0.25重量％的最大值，或者0.1-10、0.1-5、0.1-2、0.1-1、0.1-0.5或者甚至0.1-0.25重量％存在于总工业齿轮润滑剂组合物中。

其它添加剂

本发明组合物可进一步包含一种或多种其它添加剂，例如本发明组合物可包含工业齿轮添加剂包。换言之，本发明组合物设计为工业齿轮润滑剂或者用于制备它的添加剂包。本发明不涉及汽车齿轮润滑剂或其它润滑组合物。

可使用设计用于工业齿轮应用的常规添加剂包的任何组合。本发明固有地设想这类添加剂包基本不含上述含磷化合物和羟基羧酸衍生物，或者至少不包含由本发明特定实施方案指定的类型的含磷化合物和羟基羧酸衍生物。

可存在于本发明工业齿轮油组合物中的其它添加剂包括：反乳化剂、倾点下降剂、抗氧化剂、分散剂、金属减活剂(例如铜减活剂)、抗磨剂、特压剂、粘度改进剂或其一些混合物。在一些实施方案中，添加剂可各自以50、75、100或者甚至150ppm至5、4、3、2或者甚至1.5重量％，或者75ppm至0.5重量％、100ppm至0.4重量％，或者150ppm至0.3重量％存在，其中重量％值是关于总润滑油组合物的。然而，应当指出可作为选择被认为是基本流体的一部分的一些添加剂，包括粘度改进聚合物在认为与基本流体分开时可以以较高的量，包括高达30、40或者甚至50重量％存在。所述其它添加剂各自可单独或者作为其混合物使用。

也称为泡沫抑制剂的消泡剂是本领域中已知的，且包括但不限于有机硅氧烷和非硅泡沫抑制剂。有机硅氧烷的实例包括二甲基硅氧烷和聚硅氧烷。非硅泡沫抑制剂的实例包括但不限于聚醚、聚丙烯酸酯及其混合物以及丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯和任选乙酸乙烯酯的共聚物。在一些实施方案中，消泡剂为聚丙烯酸酯。消泡剂可以以0.001-0.012或者0.004pbw或者甚至0.001至0.003pbw存在于组合物中。

反乳化剂是本领域中已知的，包括但不限于氧化丙烯、氧化乙烯的衍生物，聚氧化烯醇，顺序地与氧化乙烯或者取代氧化乙烯或其混合物反应的烷基胺、氨基醇、二胺或多胺。反乳化剂的实例包括聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、(氧化乙烯-氧化丙烯)聚合物及其混合物。在一些实施方案中，反乳化剂为聚醚。反乳化剂可以以0.002-0.2pbw存在于组合物中。

倾点下降剂是本领域中已知的，包括但不限于马来酸酐-苯乙烯共聚物的酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；聚丙烯酰胺；卤代石蜡和芳族化合物的缩合产物；羧酸乙烯酯聚合物；和富马酸二烷基酯、脂肪酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的三元共聚物，烷基苯酚甲醛缩合树脂、烷基乙烯醚及其混合物。

本发明组合物还可包含不同于上述一些添加剂的防锈剂。合适的防锈剂包括二烷基二硫代磷酸的烃基胺盐、烃基芳烃磺酸的烃基胺盐、脂肪羧酸或其酯、含氮羧酸的酯、磺酸铵、咪唑啉、单硫代磷酸盐或酯，或者其任何组合；或其混合物。本发明二烷基二硫代磷酸烃基胺盐的实例包括但不限于上述那些，以及二庚基或者二辛基或二壬基二硫代磷酸与乙二胺、吗啉或Primene^TM81R的反应产物或者其混合物。用于本发明防锈剂包中的合适烃基芳烃磺酸烃基胺盐由下式表示：

其中Cy为苯或萘环。R¹⁵为具有约4至约30，优选约6至约25，更优选约8至约20个碳原子的烃基。z独立地为1、2、3或4，最优选z为1或2。R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸与上述相同。本发明烃基芳烃磺酸烃基胺盐的实例包括但不限于二壬基萘磺酸的乙二胺盐。合适脂肪羧酸或其酯的实例包括甘油单油酸酯和油酸。合适含氮羧酸的酯的实例包括油基肌氨酸。防锈剂可以以润滑油组合物的0.02-0.2、0.03-0.15、0.04-0.12或0.05-0.1重量％存在。本发明防锈剂可单独或以其混合物使用。

本发明润滑组合物还可包含金属减活剂。金属减活剂用于中和金属促进在润滑油中氧化的催化作用。合适的金属减活剂包括但不限于三唑、甲苯基三唑、噻二唑或其组合以及其衍生物。实例包括不同于上述那些的苯并三唑衍生物、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并噻唑、2-(N,N’-二烷基二硫代-氨基甲酰基)苯并噻唑、2,5-双(烷基-二硫代)-1,3,4-噻二唑、2,5-双(N,N’-二烷基二硫代-氨基甲酰)-1,3,4-噻二唑、2-烷基二硫代-5-巯基噻二唑或其混合物。这些添加剂可以以0.01-0.25重量％用于总组合物中。在一些实施方案中，金属减活剂为烃基取代苯并三唑化合物。具有烃基取代基的苯并三唑化合物包括以下环位置1-或者2-或者4-或者5-或者6-或者7-苯并三唑中的至少一个。烃基含有约1至约30，优选约1至约15，更优选约1至约7个碳原子，最优选金属减活剂为单独或以其混合物使用的5-甲基苯并三唑。金属减活剂可以以润滑油组合物的0.001-0.5、0.01-0.04或0.015-0.03pbw存在。金属减活剂也可以以0.002或0.004至0.02pbw存在于组合物中。金属减活剂可单独或以其混合物使用。

还可存在抗氧化剂，包括(i)烷基化二苯胺和(ii)取代烃基一硫化物。在一些实施方案中，本发明烷基化二苯胺为双-壬基化二苯胺和双-辛基化二苯胺。在一些实施方案中，取代烃基一硫化物包括正十二烷基-2-羟乙基硫醚、1-(叔十二烷硫基)-2-丙醇或其组合。在一些实施方案中，取代烃基一硫化物为1-(叔十二烷硫基)-2-丙醇。抗氧化剂包还可包含位阻酚。位阻酚的合适烃基的实例包括但不限于2-乙基己基或正丁基酯、十二烷基或其混合物。亚甲基桥联位阻酚的实例包括但不限于4,4^′-亚甲基-双(6-叔丁基邻甲酚)、4,4^′-亚甲基-双(2-叔戊基-邻甲酚)、2,2^′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基酚)、4,4^′-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基酚)或其混合物。

在一些实施方案中，存在的其它添加剂包括含氮分散剂，例如烃基取代含氮添加剂。合适的烃基取代含氮添加剂包括无灰分散剂和聚合物分散剂。无灰分散剂如此称谓是因为在提供时它们不包含金属，因此在加入润滑剂中时不贡献硫酸盐灰。然而，当然，在将它们加入包含含金属物种的润滑剂中时，它们可能与环境金属相互作用。无灰分散剂的特征是连接在较高分子量烃链上的极性基团。这类材料的实例包括琥珀酰亚胺分散剂、曼尼希分散剂及其硼酸化衍生物。

在一些实施方案中，存在的其它添加剂包括含硫化合物。这类含硫化合物可包括硫化烯烃和聚硫化物和/或硫化脂肪酯。硫化烯烃或聚硫化物可衍生自异丁烯、丁烯、丙烯、乙烯或其一些组合。硫化脂肪酯可包括衍生自任何上述天然油或合成油或者甚至其一些组合的硫化烯烃。例如，硫化脂肪酯可衍生自植物油。

在一些实施方案中，本发明包括包含硫化天然油的硫化脂肪酯。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化动物和/或植物油。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化植物油。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化不饱和油。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化不饱和天然油。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化不饱和植物油。在一些实施方案中，上述硫化脂肪酯进一步包含一种或多种硫化烯烃和/或聚硫化物。在一些实施方案中，硫化脂肪酯包含硫化菜子油。

在一些实施方案中，存在的其它添加剂包括一种或多种磷胺盐(不同于上述含磷化合物)，但为一定量，使得所得工业齿轮润滑剂组合物包含不多于1.0重量％，或者甚至不多于0.75或0.6重量％的这类材料，在其它实施方案中，所得工业齿轮润滑剂组合物基本不含或者甚至完全不含这类磷胺盐。

在一些实施方案中，其它添加剂组分包括一种或多种抗磨添加剂和/或特压剂、一种或多种锈和/或腐蚀抑制剂、一种或多种泡沫抑制剂、一种或多种反乳化剂或者其任何组合。在其它实施方案中，其它添加剂和/或所得工业齿轮润滑剂组合物基本不含或者甚至完全不含磷胺盐、分散剂或二者。

在一些实施方案中，其它添加剂和/或所得工业齿轮润滑剂组合物包括反乳化剂、腐蚀抑制剂、摩擦改进剂，或者其两种或更多种的组合。在一些实施方案中，腐蚀抑制剂包含甲苯基三唑。在又其它实施方案中，其它添加剂组分和/或所得工业齿轮润滑剂组合物包含一种或多种硫化烯烃或聚硫化物；一种或多种磷胺盐；一种或多种硫代磷酸酯、一种或多种噻二唑、甲苯基三唑、聚醚和/或烯基胺；一种或多种酯共聚物；一种或多种羧酸酯；一种或多种琥珀酰亚胺分散剂或者其任何组合。

在一些实施方案中，本发明组合物进一步包含(d)一种或多种额外的添加剂，所述额外的添加剂可包括一种或多种硫化烯烃、磷酸酯、硫代磷酸盐、硫代磷酸酯和/或其胺盐、噻二唑和/或取代噻二唑、甲苯基三唑和/或取代三唑、聚醚、烷基和/或烯基胺和/或聚烯烃酰胺烯烃胺、酯共聚物、羧酸酯、分散剂、烃聚合物，或者其任何组合。

适用于本发明组合物中的分散剂不过度受限，并且可包括硼酸化分散剂、非硼酸化分散剂、琥珀酰亚胺分散剂(包括硼酸化和非硼酸化琥珀酰亚胺分散剂)、曼尼希分散剂等。

在一些实施方案中，本发明组合物不含抗氧化剂。在一些实施方案中，本发明组合物不含脂肪胺。在一些实施方案中，本发明组合物不含高TBN过碱性清净剂(其中高TBN可意指具有>100、>50、>20或者甚至>10的TBN)。在一些实施方案中，本发明组合物不含二硫代磷酸锌。

在一些实施方案中，除组分(a)、(b)和(c)外，本发明组合物进一步包含硫化烯烃、二硫代磷酸酯、磷酸酯胺盐、高TBN琥珀酰亚胺分散剂、脂肪胺、甲苯基三唑、丙烯酸酯、聚醚和噻二唑，其可描述为其它组分(d)。

在一些实施方案中，除组分(a)、(b)和(c)外，本发明组合物进一步包含特压剂、抗磨剂组合、防锈剂、金属减活剂、消泡剂、反乳化剂和铜减活剂，其可描述为其它组分(d)。

其它添加剂可以以0.1-30重量％，或者0.1、1或者甚至2重量％的最小含量至30、20、10、5或者甚至2重量％的最大值，或者0.1-30、0.1-20、1-20、1-10、1-5，或者甚至约2重量％存在于总工业齿轮润滑剂组合物中。这些范围和极限可适用于存在于组合物中的各个单独其它添加剂，或者适用于存在的所有其它添加剂。

工业应用

如上所述，本发明包括工业齿轮润滑剂组合物和可用于制备工业齿轮润滑剂组合物的工业齿轮添加剂浓缩物组合物。

关于上述组分的各个范围可通过在存在时保持组分(b)、(c)与(d)之间的相同相对比，同时调整(a)的量而应用于浓缩物组合物(即(a)的量在浓缩物组合物中与润滑剂组合物相比低得多)。在这类实施方案中，当存在时，关于组分(b)、(c)和(d)的重量％值可作为重量份(pbw)对待，其中油构成浓缩物组合物的余量，包括0或者0.1或者0.5或者甚至1pbw至10、20、30或者甚至40或者50pbw油和/或基本流体中的任何数。

在一些实施方案中，在本发明组合物中，可能有用的是指定组分(b)含磷化合物相对于组分(c)硫化脂肪酯的重量比。在一些实施方案中，组分(b)与组分(c)的重量比为2.5:1-30:1，或者2.5:1-12:1，或者3:1-12:1。该比也可以在从任何以下点中选择最小和最大量的范围内：至或者自2.8:1、至或者自3.1:1、至或者自3.6:1、至或者自4.6:1、至或者自5.1:1、至或者自6.1:1、至或者自7.1:1、至或者自10.8:1、至或者自12.1:1、至或者自27.1:1。这些比可适用于本发明工业齿轮润滑剂组合物和/或本发明工业齿轮添加剂浓缩物组合物。

在本发明一些实施方案中，组分(b)和(c)以一定量存在，使得工业齿轮润滑剂组合物中组分(b)和(c)的总组合处理率为至少0.70重量％。

在一些实施方案中，本发明工业齿轮润滑剂组合物提供如通过HFRR(参见下文关于试验条件的细节)测量为不大于360μm，在其它实施方案中，不大于340μm、不大于337μm，甚至200或者240至357、340或者337μm的磨痕直径。

在一些实施方案中，本发明工业齿轮润滑剂组合物提供如通过HFRR(参见下文关于试验条件的细节)测量为不大于0.115，甚至0.05-0.115的摩擦系数。

本发明包括改进工业齿轮油组合物的摩擦和/或抗磨性能的方法。该方法包括步骤：(1)向包含(a)具有润滑粘度的油的工业齿轮油组合物中加入以下组分：(b)含磷化合物；和(c)羟基羧酸衍生物；产生具有摩擦和/或抗磨性能的工业齿轮油组合物。在一些实施方案中，本方法提供改进的摩擦性能。在一些实施方案中，本方法提供改进的抗磨性能。在一些实施方案中，本方法提供改进的摩擦和抗磨性能。

本发明包括所述工业齿轮油组合物改进工业齿轮箱的摩擦和/或抗磨性能的用途。

本发明还包括添加剂包改进工业齿轮油组合物的摩擦和抗磨性能的用途，其中工业齿轮油组合物包含(a)具有润滑粘度的油，且其中添加剂包包含(b)含磷化合物和(c)羟基羧酸衍生物。

上述改进是相对于缺少组分(b)和(c)中的一种或两种的相同工业齿轮油组合物，所述组分(b)和(c)在一起用于工业齿轮油组合物中时提供协同益处。

除非另外说明，所述各化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释油，即基于活性化学物质。然而，除非另外说明，本文提及的各化学品或组合物应当理解为可包含异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。

如本文所用，术语“烃基取代基”或“烃基”以其本领域技术人员熟知的常用意义使用。具体而言，它指具有直接连接在分子其余部分上的碳原子且主要具有烃性质的基团。烃基的实例包括：

-烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-和脂环族取代的芳族取代基，以及其中环通过该分子的另一部分完成(例如两个取代基一起形成环)的环状取代基；

-取代的烃取代基，即含有在本发明上下文中不改变取代基的主要烃性质的非烃基团(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和亚硫酰基(sulphoxy))的取代基；

-杂取代基，即在本发明上下文中，在具有主要烃性质的同时在由碳原子组成的环或链中含有不同于碳的取代基，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。杂原子包括硫、氧和氮。一般而言，对于每10个碳原子，在烃基中存在不多于2，或者不多于1个非烃取代基；作为选择，烃基中可不存在非烃取代基。

已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用，使得最终配制剂的组分可能与起初加入的那些不同。例如，金属离子(例如清净剂的)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位。由此形成的产品，包括经以其意欲用途使用本发明组合物而形成的产品可能不容易描述。然而，所有这类改进和反应产物均包括在本发明的范围内；本发明包括通过将上述组分混合而制备的组合物。

参考以下非限定性实施例更好地理解本发明。

实施例

制备并测试一组实施例以证明本发明的优点。实施例的配方汇总于下表中。

实施例1-13为对比例。各个实施例缺少组分(b)或组分(c)，或者它不包含足以产生本发明益处的组分(b)与组分(c)组合。实施例14-30为本发明实施例。

使用具有如ASTMD6079所定义的设备的HFRR(高频往复试验机)试验台测试各个实施例。试验条件为：700g负载，100赫兹频率，0.5mm冲程长度，在100℃下稳态(等温)操作。对于各个实施例，收集两个程的以μm测量的磨痕直径和摩擦系数(COF)。较低的磨痕值和较低的COF值表示改进的磨损性能。由试验收集的结果汇总于下表中，其中关于磨痕和COF报告平均值。

表1：实施例配方和HFRR结果 ¹

1–除非另外指出，上表中的所有值为重量％。

2–对于所有实施例，组分(a)为II组ISO150基油。

3–添加剂B-1为具有含有18个碳原子的烷基的二烷基亚磷酸盐。

4–添加剂B-2为具有含有16-18个碳原子的烷基的二烷基亚磷酸盐。

5–添加剂C-1为酒石酸的酯衍生物。

6–添加剂C-2为酒石酸的酰亚胺衍生物。

7–所有实施例中使用的添加剂包包含特压剂、抗磨剂组合、防锈剂、金属减活剂、消泡剂、反乳化剂和铜减活剂。

结果显示，本发明组合物显示令人惊讶的改进性能，如HFRR结果所示。

对比例1为仅具有少量(少于0.3重量％)存在的组分(b)且根本不存在组分(c)的基线实施例。所有本发明实施例具有比实施例1更好的磨损结果和更好的COF。

对比例3-13包含不足量的组分(b)、不足量的组分(b)和组分(c)的组合或者根本不包含组分(c)。所有本发明实施例具有与实施例3-13相比更好的磨损结果、更好的COF或者二者。

对比例2和14-17为显示实现通过本发明可能的那些类似的结果所需多高的组分(b)含量的对比例。甚至以该高处理率，对比例2仍得到差的磨损结果。对比例14-17得到良好的磨损和COF结果，但仅具有非常高的组分(b)处理率。

本发明实施例18-30显示，当组分(b)和(c)以合适的方式(足量的组分(b)和足够总量的两种组分一起)使用时，看出协同益处，且该益处由以上实施例证明经宽范围的处理率以不同的组分(b)实例和不同的组分(c)实例进行。

在此将以上提及的各文件，包括要求保护优先权的任何先前申请(无论在上文中是否明确列出)通过引用并入本发明。任何文件的提到不是对该文件取得现有技术资格的认可，或以任何权限构成技术人员的常识。除实施例中，或另外明确说明外，在本说明书中描述材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数量应当理解被措辞“约”修饰。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明各个元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。

如本文所用，与“包括”、“含有”或“特征是…”同义的过渡术语“包含”为包括性或开放性的且不排除其它未描述的元素或方法步骤。然而，在本文中“包含”的各描述中，意欲作为可选实施方案，该术语还包括短语“基本由…组成”和“由…组成”，其中“由…组成”不包括没有描述的任何元素或步骤，“基本由…组成”容许包括不实质性影响所考虑的组合物或方法的基本和新特性的其它未描述元素或步骤。

尽管显示了某些代表性实施方案和细节以阐述本发明，本领域技术人员获悉可不偏离本发明的范围而做出本文的各种改变和改进。就这点而言，本发明的范围仅受以下权利要求书限制。

Claims (16)

1.工业齿轮油组合物，其包含：

(a)具有润滑粘度的油；

(b)含磷化合物；和

(c)羟基羧酸衍生物；

其中组分(b)以多于0.3重量％存在于工业齿轮油组合物中；且

其中组合的组分(b)和组分(c)以0.6重量％或更多存在于工业齿轮油组合物中。

2.根据权利要求1的工业齿轮油组合物，其中具有润滑粘度的油包含矿物基油。

3.根据权利要求1的工业齿轮油组合物，其中具有润滑粘度的油包含合成基油。

4.根据权利要求1-3中任一项的工业齿轮油组合物，其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐、膦酸盐或其一些组合。

5.根据权利要求1-4中任一项的工业齿轮油组合物，其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐。

6.根据权利要求1-5中任一项的工业齿轮油组合物，其中(c)羟基羧酸衍生物包含衍生自下式所示羟基羧酸的化合物：

其中：a和b可独立地为1-5的整数；X可以为脂族或脂环族基团，或者碳链中含有氧原子的脂族或脂环族基团，或者上述类型的取代基团，所述基团含有至多6个碳原子且具有a+b个有效连接点；各个Y可独立地为–O–、>NH或>NR³或者两个Y’一起表示在两个羰基之间形成的酰亚胺结构R⁴-N<的氮；且各个R³和R⁴可独立地为氢或烃基，条件是至少一个R¹和R³基团可以为烃基；各个R²可独立地为氢、烃基或酰基，进一步条件是至少一个-OR²基团位于X内对-C(O)-Y-R¹基团中至少一个而言为α或β的碳原子上，且进一步条件是至少一个R²为氢。

7.根据权利要求1-6中任一项的组合物，其中(c)羟基羧酸衍生物包含衍生自下式所示羟基羧酸的化合物：

其中各个R⁵独立地为H或烃基，或者其中R⁵基团一起形成环；

其中羟基羧酸借助缩合反应与醇和/或胺反应以形成羟基羧酸的衍生物。

8.根据权利要求1-7中任一项的组合物，其中羟基羧酸衍生物包含酒石酸或者柠檬酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物。

9.根据权利要求1-7中任一项的工业齿轮油组合物，其中组合物进一步包含(d)一种或多种额外的添加剂；

其中组分(d)包含一种或多种硫化烯烃、磷酸酯、硫代磷酸盐、硫代磷酸酯和/或其胺盐、噻二唑和/或取代噻二唑、甲苯基三唑和/或取代三唑、聚醚、烯基胺和/或聚烯烃酰胺烯烃胺、酯共聚物、羧酸酯、分散剂、消泡剂、烃聚合物、硫化脂肪酯和或其任何组合。

10.根据权利要求1-8中任一项的工业齿轮油组合物，其中工业齿轮油组合物中组分(b)与组分(c)的重量比为2.5:1-30:1。

11.根据权利要求1-9中任一项的工业齿轮油组合物，其中组分(b)以总工业齿轮油组合物的0.3-10重量％存在；且

其中组分(c)以总工业齿轮油组合物的0.1-10重量％存在。

12.制备工业齿轮油组合物的方法，其包括步骤：(1)将以下组分混合：

(a)具有润滑粘度的油；

(b)含磷化合物；和

(c)羟基羧酸衍生物；

其中组分(b)以多于0.3重量％存在于工业齿轮油组合物中；且

其中组合的组分(b)和组分(c)以0.6重量％或更多存在于工业齿轮油组合物中；

产生工业齿轮油组合物。

13.根据权利要求11的方法，其中具有润滑粘度的油包含矿物基油、合成基油或其组合；

其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐或其一些组合；

其中羟基羧酸衍生物包含酒石酸或者柠檬酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物；且

其中步骤(1)任选进一步包括将(d)一种或多种额外的添加剂混入工业齿轮油组合物中；

其中组分(d)包含一种或多种硫化烯烃、磷酸酯、硫代磷酸盐、硫代磷酸酯和/或其胺盐、噻二唑和/或取代噻二唑、甲苯基三唑和/或取代三唑、聚醚、烯基胺和/或聚烯烃酰胺烯烃胺、酯共聚物、羧酸酯、分散剂、消泡剂、烃聚合物、硫化脂肪酯和或其任何组合。

14.改进工业齿轮油组合物的摩擦和抗磨性能的方法，其包括步骤：

(1)向包含(a)具有润滑粘度的油的工业齿轮油组合物中加入以下组分：

(b)含磷化合物；和

(c)羟基羧酸衍生物；

其中组分(b)以多于0.3重量％存在于工业齿轮油组合物中；且

其中组合的组分(b)和组分(c)以0.6重量％或更多存在于工业齿轮油组合物中；

产生具有改进的组合物摩擦和抗磨性能的工业齿轮油组合物。

15.根据权利要求13的方法，其中具有润滑粘度的油包含矿物基油、合成基油或其组合；

其中含磷化合物包含烷基亚磷酸盐、磷酸酯、磷酸酯的胺盐或其一些组合；

其中羟基羧酸衍生物包含酒石酸或者柠檬酸的酰亚胺、二酯、二酰胺、酰亚胺酰胺、酰亚胺酯或酯-酰胺衍生物；且

其中步骤(1)任选进一步包括将(d)一种或多种额外的添加剂混入工业齿轮油组合物中；

其中组分(d)包含一种或多种硫化烯烃、磷酸酯、硫代磷酸盐、硫代磷酸酯和/或其胺盐、噻二唑和/或取代噻二唑、甲苯基三唑和/或取代三唑、聚醚、烯基胺和/或聚烯烃酰胺烯烃胺、酯共聚物、羧酸酯、分散剂、消泡剂、烃聚合物、硫化脂肪酯和或其任何组合。

16.添加剂包改进工业齿轮油组合物的摩擦和抗磨性能的用途；

其中工业齿轮油组合物包含(a)具有润滑粘度的油；且

其中添加剂包包含(b)含磷化合物和(c)羟基羧酸衍生物；

其中组分(b)以多于0.3重量％存在于工业齿轮油组合物中；且

其中组合的组分(b)和组分(c)以0.6重量％或更多存在于工业齿轮油组合物中。