CN111684053A - 油压工作油组合物 - Google Patents

Abstract

一种油压工作油组合物，其包含润滑油基础油、和下述通式(1)所示的化合物。[式(1)中，R¹表示1价的烃基，R²及R³分别独立地表示氢原子或烷基。]

Description

油压工作油组合物

技术领域

本发明涉及油压工作油组合物。

背景技术

以往，在建设机械等领域中，油压工作装置用的润滑油(以下称作“油压工作油”)被广泛使用。近年来，随着油压工作装置的高性能化，油压工作装置变得在更广阔的负荷区域下运行。因此，对油压工作装置所使用的油压工作油需求润滑性能的进一步改善。

通常，为了使润滑油的润滑性能改善，根据期望的特性，在润滑油基础油中配混添加剂。例如专利文献1中公开了一种在润滑油基础油中配混有磷酸三甲苯酯(TCP)等作为抗磨剂的油压工作油。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-171684号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于配混有TCP的油压工作油而言，油压工作装置在中负荷区域下运行时，通过在摩擦表面形成磷酸覆膜，可以使抗磨效果有一定程度的改善。然而，如上所述，近年来，油压工作油需要在更广阔的负荷区域下的耐负荷性，因此例如无法充分地发挥在未形成磷酸覆膜的低负荷区域下的油性效果。

本发明是鉴于像这样的实际情况而作出的，目的在于提供一种油压工作油组合物，其具有：在包含TCP等公知的抗磨剂的油压工作油组合物无法达成的中负荷区域下的抗磨效果和低负荷区域下的油性效果。

用于解决问题的方案

本发明提供一种油压工作油组合物，其包含润滑油基础油、和下述通式(1)所示的化合物。

[式(1)中，R¹表示1价的烃基，R²及R³分别独立地表示氢原子或烷基。]

发明的效果

通过本发明，可以提供一种油压工作油组合物，其具有在中负荷区域下的抗磨效果和低负荷区域下的油性效果。

具体实施方式

本实施方式所述的油压工作油组合物包含润滑油基础油、和下述通式(1)所示的化合物。

式(1)中，R¹表示1价的烃基，R²及R³分别独立地表示氢原子或烷基。

润滑油基础油例如为矿物油、合成油、或这两者的混合物。

作为矿物油，可举出将对原油进行常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分通过去溶剂、溶剂萃取、加氢裂化、溶剂脱蜡、催化脱蜡、加氢精制、硫酸清洗、白土处理等精制处理中的单独或适当组合2者以上进行精制的链烷烃系、环烷烃系等矿物油、正构烷烃、异链烷烃等。这些矿物油可以单独使用1种，也可任意组合使用2种以上。

作为优选的矿物油，可举出以下的基础油。

(1)基于链烷烃基系原油及/或混合基系原油的常压蒸馏的馏出油

(2)链烷烃基系原油及/或混合基系原油的常压蒸馏残渣油的减压蒸馏馏出油(WVGO)

(3)通过润滑油脱蜡工序得到的蜡及/或通过GTL工艺等制造的费托蜡

(4)选自上述(1)～(3)中的1种或2种以上的混合油的轻度加氢裂化处理油(MHC)

(5)选自上述(1)～(4)中的2种以上的油的混合油

(6)上述(1)、(2)、(3)、(4)或(5)的脱沥青油(DAO)

(7)上述(6)的轻度加氢裂化处理油(MHC)

(8)以选自上述(1)～(7)中的2种以上的油的混合油等作为原料油，将该原料油及/或由该原料油回收的润滑油馏分通过通常的精制方法进行精制，并通过回收润滑油馏分而得到的润滑油

此处，作为通常的精制方法，可以任意采用基础油制造时使用的精制方法。作为通常的精制方法，可举出例如以下的精制方法。

(a)加氢裂化、加氢精加工等加氢精制

(b)糠醛溶剂提取等溶剂精制

(c)溶剂脱蜡、催化脱蜡等脱蜡

(d)利用酸性白土、活性白土等的白土精制

(e)硫酸清洗、氢氧化钠清洗等化学试剂(酸或碱)精制

这些精制方法可以单独采用1种，或可以将2种以上任意组合及以任意的顺序使用。

作为合成油，可举出例如酯、醚及烃油。

酯优选脂肪酸(一元酸)与醇的酯、及多元酸与醇的酯，更优选脂肪酸与醇的酯。

脂肪酸任选饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸，优选不饱和脂肪酸。

脂肪酸优选碳数2～24的脂肪酸。作为碳数2～24的脂肪酸，具体而言，可举出乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、二十四烷酸等饱和脂肪酸、丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、己烯酸、庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、十三碳烯酸、十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、十七碳烯酸、十八碳烯酸、十九碳烯酸、二十碳烯酸、二十一碳烯酸、二十二碳烯酸、二十三碳烯酸、二十四碳烯酸等不饱和脂肪酸、及这些的混合物等。这些脂肪酸任选直链状或支链状。

作为多元酸，可举出二元酸、三元酸等。多元酸任选具有或不具有不饱和键。二元酸的碳数例如可以为2～16。作为碳数2～16的二元酸，具体而言，可举出乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、十四碳二酸、十七碳二酸、十六碳二酸、己烯二酸、庚烯二酸、辛烯二酸、壬烯二酸、癸烯二酸、十七碳二烯酸、十六碳二烯酸及这些的混合物等。这些碳数2～16的二元酸任选直链状或支链状。作为三元酸，可举出偏苯三甲酸等。

醇任选1元醇或多元醇。1元醇的碳数优选为1～24，更优选为1～12，进一步优选为1～8。作为碳数1～24的醇，具体而言，可举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、二十烷醇、二十一烷醇、二十三烷醇、二十四烷醇及这些的混合物等。这些1元醇任选直链状或支链状。

多元醇(多元醇)具有的羟基的个数优选为2～10，更优选为2～6。作为具有2～10个羟基的多元醇，具体而言，可举出乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇(乙二醇的3～15聚体)、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇(丙二醇的3～15聚体)、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇等2元醇；甘油、聚甘油(甘油的2～8聚体、例如二甘油、三甘油、四甘油等)、三羟甲基烷烃(三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷等)及这些的2～8聚体、季戊四醇及这些的2～4聚体、1,2,4-丁三醇、1,3,5-戊三醇、1,2,6-己三醇、1,2,3,4-丁四醇、山梨糖醇、失水山梨糖醇、山梨糖醇甘油缩合物、阿东糖醇、阿糖醇、木糖醇、甘露醇等多元醇；木糖、阿拉伯糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、纤维二糖、麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、蔗糖等糖类、及这些的混合物等。

作为醚，可举出例如聚氧亚烷基二醇、二烷基二苯醚、聚苯醚等。

作为烃油，可举出例如聚α-烯烃或其氢化物、异丁烯低聚物或其氢化物、异链烷烃、烷基苯、烷基萘等。

这些合成油可以单独使用1种，也可以以任意比例组合使用2种以上。

润滑油基础油优选选自由上述之中的矿物油及酯组成的组中的至少1种。

从油膜成分变充分、润滑性更优异、高温条件下的蒸发损失变得更小的观点出发，润滑油基础油的40℃下的运动粘度优选为20mm²/s以上，更优选为25mm²/s以上，进一步优选为30mm²/s以上。从使低温粘度特性改善，且节约燃油消耗性进一步优异的观点出发，润滑油基础油的40℃下的运动粘度优选为100mm²/s以下、更优选为80mm²/s以下、进一步优选为60mm²/s以下。

从油膜形成变充分、润滑性更优异、高温条件下的蒸发损失变得更小的观点出发，润滑油基础油的100℃下的运动粘度优选为5mm²/s以上，更优选为6mm²/s以上，进一步优选为7mm²/s以上。从使低温粘度特性改善，且节约燃油消耗性进一步优异的观点出发，润滑油基础油的100℃下的运动粘度优选为20mm²/s以下，更优选为15mm²/s以下，进一步优选为10mm²/s以下。

本发明中运动粘度是指依据JIS K2283：2000而测得的运动粘度。

以润滑油组合物总量作为基准，润滑油基础油的含量例如可以为50质量％以上、70质量％以上、或90质量％以上。

本实施方式所述的油压工作油组合物除润滑油基础油外，还包含下述通式(1)所示的化合物。

式(1)中，R¹表示1价的烃基，优选表示直链或支链的烷基，更优选表示直链的烷基。R¹所示的1价的烃基或烷基的碳数优选为6～24，更优选为8～18，进一步优选为12～18。作为R¹所示的1价的烃基或烷基，可举出例如辛基、硬脂基、十二烷基、癸基、己基等，其中，从使油压工作油组合物的油性效果进一步改善的观点出发，R¹优选辛基、硬脂基或十二烷基。

式(1)中，R²及R³分别独立地表示氢原子或烷基。上述烷基的碳数优选为1～8，更优选为1～3。从使油压工作油组合物的抗磨效果进一步改善的观点出发，R²及R³分别独立地优选氢原子、甲基或乙基。

作为上述通式(1)所示的化合物，可举出例如硬脂基膦酸二甲酯、硬脂基膦酸乙酯、硬脂基膦酸二乙酯、辛基膦酸二乙酯、十二烷基膦酸二甲酯、癸基膦酸二甲酯等。

上述通式(1)所示的化合物例如通过使烯烃与二烷基膦酸反应而得到。

油压工作油组合物中，上述通式(1)所示的化合物可以单独使用1种，也可组合使用2种以上。从耐负荷性的观点出发，以油压工作油组合物总量作为基准，通式(1)所示的化合物的含量优选为0.05质量％以上，更优选为0.3质量％以上，进一步优选为0.5质量％以上。从长寿命性的观点出发，以油压工作油组合物总量作为基准，通式(1)所示的化合物的含量优选为1.0质量％以下，更优选为0.9质量％以下，进一步优选为0.8质量％以下。油压工作油组合物含有2种以上通式(1)所示的化合物时，上述的含量为2种以上该化合物的含量的总计。

本实施方式所述的油压工作油组合物在不显著地损害本发明效果的范围内，也可进一步包含其他添加剂。作为其他添加剂，可举出例如极压剂、抗磨剂、油性剂(摩擦调节剂)等耐负荷添加剂(其中，上述的通式(1)所示的化合物除外)、清洁分散剂、抗氧化剂、金属减活剂、粘度指数改善剂、消泡剂、降凝剂、防腐剂、防锈剂、抗乳化剂等。

作为上述耐负荷添加剂，可举出无灰摩擦调节剂、高级脂肪酸等。从确保油压工作油组合物的长期稳定性的观点出发，以油压工作油组合物总量作为基准，上述耐负荷添加剂的含量优选为1.0质量％以下，更优选为0.5质量％以下，进一步优选为0.3质量％以下，特别优选实质上不含。

另外，从确保油压工作油组合物的抗乳化性的观点出发，以油压工作油组合物总量作为基准，上述清洁分散剂的含量优选为5.0质量％以下，更优选为3.0质量％以下，进一步优选为1.0质量％以下，特别优选实质上不含。

从油膜形成变充分、润滑性更优异、高温条件下的蒸发损失变得更小的观点出发，油压工作油组合物的40℃下的运动粘度优选为20mm²/s以上，更优选为25mm²/s以上，进一步优选为30mm²/s以上。从使低温粘度特性改善，且节约燃油消耗性进一步优异的观点出发，油压工作油组合物的40℃下的运动粘度优选为100mm²/s以下，更优选为80mm²/s以下，进一步优选为60mm²/s以下。

从油膜形成变充分、润滑性更优异、高温条件下的蒸发损失变得更小的观点出发，油压工作油组合物的100℃下的运动粘度优选为5mm²/s以上，更优选为6mm²/s以上，进一步优选为7mm²/s以上。从使低温粘度特性改善，且节约燃油消耗性进一步优异的观点出发，油压工作油组合物的100℃下的运动粘度优选为20mm²/s以下，更优选为15mm²/s以下，进一步优选为10mm²/s以下。

以油压工作油组合物总量作为基准，油压工作油组合物中磷的含量优选为1000质量ppm以下，更优选为800质量ppm以下，进一步优选为600质量ppm以下。油压工作油组合物中的磷的含量的下限值并无特别限制，但以油压工作油组合物总量作为基准，例如为100质量ppm以上、或300质量ppm以上。本发明的“磷的含量”是指通过ICP元素分析法测定的含量。

实施例

以下，基于实施例对本发明进行进一步具体说明，但本发明并不被以下的实施例所限定。

(润滑油基础油)

使用以下的基础油A1作为润滑油基础油。

A1：矿物油(Group III、40℃下的运动粘度：35.7mm²/s)

(添加剂)

作为添加剂，分别使用以下的添加剂B1～B4。

B1：下述式(1-1)所示的硬脂基膦酸二甲酯(DMSP、Mw：362、磷含量：8.56质量％)

B2：下述式(1-2)所示的硬脂基膦酸二乙酯(DESP、Mw：390、磷含量：7.94质量％)

B3：下述式(1-3)所示的硬脂基膦酸乙酯(ESP、Mw：362、磷含量：8.56质量％)

B4：磷酸三甲苯酯(TCP、磷含量：8.4质量％)

以下示出上述添加剂B1～B3的合成方法。

(添加剂B1的合成)

在安装有搅拌器、冷却器及氮气喷雾器的容器中添加1-十二碳烯(38g、0.226mol)及亚磷酸氢二甲酯(79.7g、0.69mol)，边搅拌边使氮气分散，添加二叔丁基过氧化物(3ml)。将该混合物在室温下搅拌10分钟，之后，在约130℃下搅拌2小时使其反应，得到添加剂B1(式(1-1)所示的硬脂基膦酸二甲酯)。

(添加剂B2的合成)

除了使用亚磷酸氢二乙酯(100g、0.69mol)代替亚磷酸氢二甲酯(79.7g、0.69mol)以外，与添加剂B1同样，得到添加剂B2(式(1-2)所示的硬脂基膦酸二乙酯)。

(添加剂B3的合成)

除了使用亚磷酸氢乙酯(79.7g、0.69mol)代替亚磷酸氢二甲酯(79.7g、0.69mol)以外，与添加剂B1同样，得到添加剂B3(式(1-3)所示的硬脂基膦酸乙酯)。

使用上述基础油A1及添加剂B1～B4，制备表1示出的组成的油压工作油组合物(油压工作油组合物总量基准，质量％)。

(油压工作油组合物的评价)

通过以下示出的方法，评价中负荷区域下的抗磨效果及低负荷区域下的油性效果。

<抗磨效果的评价>

按以下示出的条件，进行四级试验(ASTM D 4172)，测定磨痕直径(mm)并评价抗磨效果。可以说磨痕直径越小，抗磨效果越优异。结果示于表1。

负荷：294N

转速：1200rpm

温度：75℃

试验时间：1小时

<油性效果的评价>

使用ASTM D 2174记载的环块型磨耗仪(LFW-1)，通过以下的条件测定油压工作油组合物的摩擦系数(μ)，评价油压工作油组合物的油性效果。结果示于表1。本试验中，摩擦系数越小意味着油性效果越优异。

试验片(环)：Falex S-10Test Ring(SAE4620 Steel)

试验片(块)：Falex H-60Test Block(SAE01 Steel)

油温：60℃

负荷：150N

试验在1m/s的圆周速度(滑动速度)下进行磨合运转30分钟，之后，使圆周速度降低至0.05m/s，测定该圆周速度范围下的5分钟的摩擦系数。

[表1]

Claims (1)

1.一种油压工作油组合物，其包含润滑油基础油、和下述通式(1)所示的化合物，

式(1)中，R¹表示1价的烃基，R²及R³分别独立地表示氢原子或烷基。