CN111925855A - 用于工业润滑的添加剂和润滑剂 - Google Patents
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Abstract
涡轮润滑剂添加剂和包括此类添加剂的润滑剂提供防锈和水分离,而且同时通过苛刻的第II阶段湿滤过率。
Description
技术领域
本公开涉及用于工业应用的添加剂和包括此类添加剂的润滑剂,并且特别是用于涡轮应用的润滑剂添加剂和润滑剂,其在水存在下维持防锈和水分离性能以及高滤过率。
背景技术
工业润滑剂趋向于覆盖跨越涡轮、齿轮、液压、润滑脂和滑轨应用的大范围应用。这些高性能工业润滑剂常常需要通过一组苛刻的性能特征并且制造商常常定制流体和添加剂以使此种流体满足所需应用。因而,用于一种应用的流体和添加剂可能不通过用于另一种应用所必需的最低性能。
举例来说,涡轮润滑剂通常需要非常严格的性能要求。许多涡轮应用暴露于环境、蒸汽、过度热和其它污染。因此,只有最高质量的润滑剂能够经受住与涡轮操作相关联的湿条件、高温和长服务期。这些流体的性质和应用使其非常容易受污染,特别是来自其它润滑剂和添加剂。相对较小程度的污染可以明显影响这些润滑剂的特性和预期服务寿命。此外,为了维持有效的操作条件并且使对使用润滑剂的设备的损害降至最低,涡轮油应保持清洁并且基本上不含污染物。因此,通过过滤使污染降至最低。
为此,许多工业润滑剂并且特别是涡轮润滑剂在防锈(按照ASTM D665B)和/或抗乳化性(按照ASTM D1401)的情形中一般满足最低性能需求。为了达成此目的,流体可以包括防锈添加剂和破乳剂以及其它添加剂以满足此类需求。然而,在涡轮应用中的润滑剂的情形中,通常使用的防锈剂和破乳剂添加剂趋向于负面影响最近开发的滤过率特征,所述滤过率特征现在被越多越多的涡轮操作员所需要。
润滑流体通过精细过滤器而不堵塞的能力一般称为滤过率。ISO 13357-1提供了用于评估在水存在下已经热浸的润滑油的滤过率的苛刻程序。这种所谓的湿滤测试通常涉及两个测量或在测试中称作两个阶段。这个测试意图估计当在服务中时,例如当在涡轮应用中使用时流体的行为。湿滤过率的第I阶段是通过测试膜的流体的平均流速相对于初始流速的比较。湿滤过率的第II阶段是更严格的评价并且基于通过测试膜的润滑剂的初始流速与测试结束时的速率之间的比率。第II阶段评价更难通过,并且据信对油中凝胶和细颗粒的存在敏感,这些凝胶和细颗粒可能在生产时存在于润滑剂或基础油板岩中,或在其它情况下凝胶和颗粒可能随着润滑剂老化而形成,尤其当暴露于湿度和高温时。如本领域技术人员所了解,在仍然维持流体的其它所需特征的同时通过湿滤过率第II阶段测试是一种挑战。
发明内容
在一种方法或实施方案中,本文描述了一种用于涡轮润滑剂以在水存在下提供防锈和高滤过率的添加剂包。在一个方面,添加剂包包括防锈混合物,所述防锈混合物包括至少一种与选自多元醇的偏酯、酰基肌氨酸化合物和其混合物的添加剂组合的烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物;阻蚀添加剂,所述阻蚀添加剂选自至少一种经取代的苯并三唑。在一些方法或实施方案中,添加剂包还包括约1∶1至约2∶1的由防锈混合物提供的咪唑啉与由阻蚀剂提供的三唑的重量比并且添加剂包中具有不大于10重量%的一种或多种咪唑啉衍生物。
前一段的添加剂包可以与一种或多种任选特征以任何组合形式组合。这些任选特征包括:具有一个或多个源自聚氧化丙烯的部分和一个或多个源自聚氧化乙烯的部分并且具有约3200g/mol至约4300g/mol的数量平均分子量的共聚物添加剂;和/或其中添加剂包包括约3至约7重量%的烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物、约0.5至约3重量%的多元醇的偏酯、约0.5至约3重量%的酰基肌氨酸化合物和约3至约8重量%的经取代的苯并三唑;和/或其中添加剂包包括约0.02至约1重量%的共聚物添加剂;和/或其中咪唑啉衍生物是烯基琥珀酸或酸酐与氨基取代的咪唑啉的反应产物;和/或其中多元醇的偏酯是季戊四醇与C13至C20不饱和脂肪酸的反应产物;和/或其中酰基肌氨酸化合物选自具有C12至C20酰基的肌氨酸脂肪酸;和/或其中酰基肌氨酸化合物选自月桂酰基肌氨酸、椰油酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸、硬脂酰基肌氨酸、松油酰基肌氨酸和其混合物;和/或添加剂包中具有不大于约7重量%的咪唑啉衍生物;和/或其中防锈混合物包括相对于组合的多元醇的偏酯和酰基肌氨酸化合物多约1.5至约2.5倍的咪唑啉衍生物。
在另一个方面或实施方案中,本公开还提供了一种在水存在下提供防锈和高滤过率的涡轮润滑剂。在一些方法中,涡轮润滑剂包括选自第I组、第II组或第III组油或其掺合物的润滑粘度基础油;包括式I化合物的第一润滑剂添加剂
其中R1和R3独立地为具有10至19个碳的烃基,并且R2为氢、具有10至20个碳的烃基或来源于烃基取代的二羧酸或其酸酐的残基;包括式II化合物的第二润滑剂添加剂
其中R4为C13至C20饱和或不饱和烃基链;包括式III化合物的第三润滑剂添加剂
其中R5为饱和或不饱和C12至C20烃基;式IV的第四润滑剂添加剂
其中R6为C1至C5烃基并且R7和R8独立地为C1至C10直链或支链烃基。在其它方法或实施方案中,涡轮润滑剂中由第一润滑剂添加剂提供的咪唑啉与由第四润滑剂添加剂提供的三唑的重量比为约1∶1至约2∶1并且具有不大于0.1重量%的第一润滑剂添加剂。
前一段的涡轮润滑剂还可以与一种或多种任选特征以任何组合形式组合。这些任选特征包括:具有总分子量小于约3400g/mol的一个或多个源自聚氧化丙烯的部分和约5%至约15%的一个或多个源自聚氧化乙烯的部分的共聚物;和/或其中涡轮润滑剂包括约0.01至约0.05重量%的第一润滑剂添加剂、约0.005至约0.1重量%的第二润滑剂添加剂(在其它方法中,0.01至约0.1wt%)、约0.005至约0.1重量%的第三润滑剂添加剂(在其它方法中,约0.01至约0.1wt%)和约0.01至约0.07重量%的第四润滑剂添加剂;和/或其中涡轮润滑剂包括约0.001至约0.01重量%的共聚物;和/或具有不大于0.05重量%的第一润滑剂添加剂;和/或其中涡轮润滑剂包括相对于组合的第二润滑剂添加剂和第三润滑剂添加剂多约1.5至约2.5倍的第一润滑剂添加剂;和/或其中涡轮润滑剂根据ISO 13357-1展现大于约70%的第II阶段滤过率;和/或其中基础油包括第I组和第II组基础油的掺合物并且具有约30至约100cSt(在其它方法中,约30至约70)的KV40;和/或其中涡轮润滑剂包括约0.12至约0.35重量%的组合的第一润滑剂添加剂、第二润滑剂添加剂、第三润滑剂添加剂和第四润滑剂添加剂;和/或其中涡轮润滑剂根据ISO 13357-1展现大于约70%的第II阶段滤过率、根据ASTM D665B通过防锈性能以及根据ASTM D1401小于约10分钟达到37ml水分离。
具体实施方式
工业润滑涉及用于应用的流体,其可以包括液压油、工业齿轮油、滑轨机油、用于蒸汽涡轮、燃气涡轮、重型涡轮和航空涡轮的循环油、导轨润滑剂、齿轮油、压缩机油、切削油、风力涡轮和机床润滑剂以仅提议少数应用。这些流体通常包括基础油或与所选添加剂组合的基础油的掺合物以满足用于此种应用的性能特征。如背景技术中所解释,设计用于一种应用的流体不一定在其它工业应用中有表现。
在用于涡轮应用的润滑油的情形中,新近性能需求现在需要通过所谓的第II阶段湿滤过率,同时仍然维持其它性能特征。已经发现,先前工业润滑剂中所用的某些添加剂趋向于负面影响第II阶段湿滤过率。这些添加剂包括羧基-咪唑啉阻锈剂、甲基苯并三唑阻蚀剂和某些破乳剂。在需要通过最低防锈和水分离要求的涡轮应用的情形中,这些和类似添加剂不能简单地从流体中去除以改善湿滤过率。因此,本申请发现添加剂的独特组合,其不仅提供所需的防锈和水分离,而且同时通过苛刻的第II阶段湿滤过率。
在一种方法中,本公开提供了一种用于涡轮润滑剂的添加剂包或浓缩液以及涡轮润滑剂,其达成按照ASTM D665B通过防锈、按照ASTM D1401通过或超过水分离以及按照ISO13357-1通过或超过湿滤过率第II阶段评价。在一种方法中,本文中的添加剂和润滑剂按照ASTM D1401达成小于15分钟并且在其它方法中小于10分钟达到37ml水的水分离。在其它方法中,本文中的添加剂和润滑剂达成大于50%并且在其它方法中大于70%的第II阶段过滤。本公开还提供了如本公开通篇所描述的用于同时通过这三个评价的添加剂和润滑剂以及使用本公开通篇所描述的润滑剂与添加剂来润滑金属表面的方法。在一个实施方案中,所润滑的金属表面可以是机器部件。机器部件可以包括但不限于轮轴、差速器、发动机、手动变速器、自动变速器、无级变速器、离合器、液压装置、工业齿轮、滑轨装置和/或涡轮部件。
在一个方面,本公开涉及一种用于涡轮润滑剂以在水存在下同时提供防锈、水分离和高滤过率的添加剂包。在一些方法或实施方案中,添加剂包包括有效量的多组分防锈混合物,所述多组分防锈混合物与阻蚀添加剂组合以满足前一段中所提及的性能特征。在一种方法中,多组分防锈混合物包括有效量的与选自多元醇的偏酯、酰基肌氨酸化合物和其混合物的添加剂组合的羧基-咪唑啉混合物或烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物。在其它方法中,阻蚀添加剂可以是有效量的至少一种经取代的苯并三唑。
在其它方法中,还已经发现由防锈混合物提供的咪唑啉与由阻蚀剂提供的三唑的非预期重量比有助于同时满足三重性能特征(即,防锈、水分离和湿滤)。在一些方法中,这个比率为约1∶1至约2∶1的咪唑啉:三唑并且添加剂包中具有不大于10重量%的一种或多种咪唑啉衍生物。在其它方法中,在包括本文中的添加剂的润滑剂的情形中,具有本文中的添加剂的涡轮润滑剂中由羧基-咪唑啉(或第一添加剂)提供的咪唑啉与由阻蚀剂(或第四润滑剂添加剂)提供的三唑的重量比为约1∶1至约2∶1并且具有不大于0.1重量%的第一润滑剂添加剂。因此,本文中的添加剂使趋向于负面影响湿滤过率的咪唑啉的量降至最低。由于这些添加剂的目的是用于防锈和水分离,因此预期此类添加剂或在一些方法中其独特组合在涡轮润滑剂的情形中不会对湿滤过率具有任何影响。
在其它方法中,本文中的添加剂和流体还可以包括有效提供水分离而不会负面影响湿滤的共聚物添加剂,例如嵌段共聚物添加剂。举例来说并且在一种方法中,共聚物可以是聚氧亚烷基多元醇。在其它方法中,聚氧亚烷基多元醇可以具有约3200至约4300g/mol的数量平均分子量并且可以具有一个或多个源自聚氧化丙烯的部分,并且在一些方法中具有一个或多个源自聚氧化乙烯的部分,并且在其它方法中具有约5%至约15%的一个或多个源自聚氧化乙烯的部分。这种添加剂与上文所描述的添加剂组合趋向于进一步帮助同时满足三重性能特征。还预期破乳剂不会对湿滤具有任何影响。
防锈混合物:
本文中的添加剂和润滑剂包括所选防锈添加剂的多组分混合物。在一种方法中,本文中的添加剂和润滑剂包括至少三种或更多种添加剂以维持防锈性能。在一些方法中,添加剂具有不大于7%的任一种防锈添加剂并且优选具有更少的每种添加剂。然而,添加剂的所选组合和比率帮助达成防锈和湿滤过率。如上文所提及,防锈混合物包括至少一种或多种羧基-咪唑啉、一种或多种多元醇偏酯、一种或多种酰基肌氨酸化合物和其混合物的掺合物,只要添加剂和流体同时包括这些化合物中的至少三者即可。每一者将在下文进一步描述。
羧基-咪唑啉化合物:
在一种方法中,本文中的添加剂和润滑剂中的羧基-咪唑啉化合物是向本文中的流体和添加剂提供咪唑啉部分的烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物。咪唑啉衍生物可以是直链或支链烷基或烯基琥珀酸或酸酐与氨基取代的咪唑啉的反应产物。在一些方法中,这种反应产物是具有式I结构的直链或支链烷基或烯基取代的琥珀酰亚胺或酸或胺取代的咪唑啉琥珀酰亚胺或酸
其中R1和R3独立地为具有10至19个碳(在其它方法中,10至14个碳)的饱和或不饱和烃基,并且R2为氢、具有10至20个碳(在其它方法中,16至20个碳)的饱和或不饱和烃基或来源于烃基取代的二羧酸或其酸酐的残基。在式I中,m、n和p为整数并且可以各自独立地在1至10的范围内。在一些方法中,m为1至4,n为1至2,并且p为1至4,但m、n和p可以视需要而变化,这取决于应用和流体情形。
添加剂包或浓缩液可以包括不大于约10重量%的羧基-咪唑啉,在其它方法中,不大于8重量%、不大于7重量%或不大于6重量%。在其它方法中,添加剂包或浓缩液可以包括约1至约10重量%的羧基-咪唑啉,在其它方法中,量在以下范围内:至少约1重量%、至少约2重量%、至少约3重量%、至少约4重量%、至少约5重量%或至少约6重量%至小于约10重量%、小于约9重量%、小于约8重量%、小于约7重量%、小于约5重量%或小于约4重量%。
在成品润滑剂中,流体可以包括不大于约0.1重量%的羧基-咪唑啉添加剂,在其它方法中,不大于约0.08重量%、不大于约0.07重量%、不大于约0.06重量%或不大于约0.05重量%。在其它方法中,成品润滑剂可以包括约0.01至约0.1重量%的羧基-咪唑啉,在其它方法中,量在以下范围内:至少约0.01重量%、至少约0.02重量%、至少约0.03重量%、至少约0.04重量%、至少约0.05重量%或至少约0.06重量%至小于约0.1重量%、小于约0.09重量%、小于约0.08重量%、小于约0.07重量%、小于约0.05重量%或小于约0.04重量%。
多元醇的偏酯
在一种方法中,用于本文中的添加剂和润滑剂的多元醇的偏酯可以是聚甘油脂肪酸酯或不同聚甘油脂肪酸酯的混合物,其中聚甘油或多元醇碱包括至多且包括10个甘油或羟基单位,其由具有8至20个碳原子的饱和或不饱和羧酸的至少一个且至多9个酸基团部分酯化。在其它方法中,多元醇的偏酯是多元醇的羟基中的至少一者保持呈羟基而不被酯化的酯。在另一种方法或实施方案中,选自由甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和脱水山梨糖醇组成的组的多元醇可以是适合的。
偏酯中的羧酸可以是用于涡轮应用中的任何适合的酸。在一种方法中,羧酸具有10个与30个之间的碳,在其它方法中,12个与24个之间的碳,并且在其它方法中,16至22个碳。羧酸可以是饱和羧酸或不饱和羧酸,并且可以是直链羧酸或支链羧酸。适合的羧酸可以是癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、山嵛酸、棕榈烯酸、花生酸、亚油酸、亚麻酸和类似脂肪羧酸。
在其它方法中,偏酯是本文中的流体的第二润滑剂添加剂并且可以包括式II化合物
其中R4为C13至C20饱和或不饱和、直链或支链烃基链。在一种方法中,R4为C16至C20不饱和直链烃基链。
在本文中的任何方法中,添加剂可以包括约0.5至约4重量%的多元醇的偏酯,或在其它方法中,约0.8至约2重量%。本文中的成品润滑剂可以包括约0.005至约0.1重量%的多元醇的偏酯,在其它方法中,约0.01至约0.1重量%。根据情况而定,视特定添加剂或润滑剂的需要,添加剂和润滑剂还可以包括在所提及的端点内的其它范围。
酰基肌氨酸
在一种方法中,本文中的流体和润滑剂的酰基肌氨酸化合物是式III的酰基N-甲基甘氨酸或其衍生物
其中R5为饱和或不饱和、直链或支链C12至C20烃基,并且在其它方法中为C14至C18饱和直链烃基。肌氨酸化合物是通过使n-甲基甘氨酸与适合的脂肪酸反应而获得。在一些方法中,用于本文中的涡轮润滑剂中以帮助达成高湿滤过率的适合酰基肌氨酸包括月桂酰基肌氨酸、椰油酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸、硬脂酰基肌氨酸、松油酰基肌氨酸、2-(N-甲基十八-9-烯酰氨基)乙酸、2-(N-甲基十二酰氨基)乙酸、2-(N-甲基十四酰氨基)乙酸、2-(N-甲基十六酰氨基)乙酸、2-(N-甲基十八酰氨基)乙酸、2-(N-甲基二十酰氨基)乙酸和2-(N-甲基二十二酰氨基)乙酸;等等。
在一些方法中,本公开的酰基肌氨酸可以是酯。适合用于本公开中的一些酯包括但不限于油酰基肌氨酸乙酯、月桂酰基肌氨酸乙酯、油酰基肌氨酸丁酯、椰油酰基肌氨酸乙酯、月桂酰基肌氨酸戊酯和类似的酯。举例来说,酯可以是酰基N-甲基甘氨酸与至少一种醇的反应产物,所述醇可以是C1-C8醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇(例如正戊醇、异戊醇)、己醇、庚醇和辛醇,以及不饱和C1-C8醇和含杂原子的C1-C8醇,例如乙-1,2-二醇、2-甲氧基乙醇、酯醇或氨基醇,例如三乙醇胺。
在本文中的任何方法中,添加剂可以包括约0.5至约4重量%的酰基肌氨酸,或在其它方法中,约0.8至约2重量%。本文中的成品润滑剂可以包括约0.005至约0.1重量%的酰基肌氨酸,在其它方法中,约0.01至约0.1重量%。视特定添加剂或润滑剂的需要,添加剂和润滑剂两者还可以包括在此类端点内的其它范围。
阻蚀剂
在一种方法中,本文中的添加剂和流体的阻蚀剂或第四润滑剂添加剂是向添加剂和流体提供三唑部分的经取代的苯并三唑。在一种方法中,阻蚀剂可以是下式(IV)的N,N-二取代的氨甲基苯并三唑,或N,N-二取代的氨甲基-1,2,4-三唑,或其混合物。在一些情况下,可以添加未经取代的甲基苯并三唑或苯并三唑。N,N-二取代的氨甲基苯并三唑可以通过例如美国专利号4,701,273中所描述的已知方法制备,例如使苯并三唑与甲醛和胺反应。可以类似地制备N,N-二取代的氨甲基-1,2,4三唑化合物,即,如美国专利号4,734,209中所描述,通过使1,2,4-三唑与甲醛和胺反应。
在一种方法中,阻蚀剂或第四润滑剂添加剂具有式IV的结构
其中R6为C1至C5烃基(在其它方法中,C1-C2基团)并且R7和R8独立地为C1至C1 0直链或支链烃基(在其它方法中,C4至C8基团)。在一种方法中,阻蚀剂是1-[双(2-乙基己基)氨甲基-4-甲基苯并三唑或1-[双(2-乙基己基)氨甲基]-1,2,4-三唑,分别以产品名39和30可购自CIBA。
在本文中的任何方法中,添加剂可以包括约4至约10重量%的上文所论述的阻蚀剂,或在其它方法中,约4至约7重量%。本文中的成品润滑剂可以包括约0.01至约0.07重量%的阻蚀剂,在其它方法中,约0.01至约0.05重量%。视添加剂或润滑剂的特定应用的需要,添加剂或润滑剂还可以包括在此类端点内的其它范围。
聚氧亚烷基共聚物
在另一种方法中,本文中的添加剂和润滑剂还可以任选地另外包括某些共聚物破乳剂。在一种方法中,破乳剂组分可以是聚氧亚烷基多元醇,并且在其它方法中,液体聚氧亚烷基多元醇。在一些方法中,任选的聚氧亚烷基多元醇是嵌段共聚物并且常常是三嵌段共聚物。
举例来说,羟基取代的化合物R(OH)n(其中n可以为1至10,并且R可以为一元醇或多元醇的残基)可以与氧化烯(通常是氧化丙烯或氧化乙烯)反应以形成疏水性碱。这种碱接着与另一种氧化烯(通常是氧化丙烯或氧化乙烯中的另一者)反应以提供亲水性部分,使得共聚物具有疏水性部分和亲水性部分两者。这些部分的相对大小可以视特定应用的需要而调整。如下文更多论述,发现所选破乳剂与防锈添加剂一起起作用以提供极佳的湿滤过率。用于破乳剂共聚物的例示性羟基取代的化合物(R(OH)n)包括但不限于亚烷基多元醇,例如亚烷基二醇、亚烷基三醇、亚烷基四醇等等,包括乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇等等。
在本申请中,发现液体三嵌段多元醇共聚物在涡轮润滑剂的情形中与防锈混合物一起发挥功能并且达成高湿滤过率。鉴于其目的是用于破乳,预期此种组分不会对滤过率具有任何影响。在一些方法中,某些三嵌段多元醇对应于式HO-(EO)x(PO)y(EO)z-H,其中x、y和z为大于1的整数,以使得在一些方法中,EO基团包括约5%至约15%的总分子量的添加剂并且添加剂的总数量平均分子量为约3200g/mol至约4300g/mol,并且在其它方法中,约3200g/mol至约4200g/mol。在另一种方法中,共聚物破乳剂添加剂具有一个或多个源自聚氧化丙烯的部分、一个或多个源自聚氧化乙烯的部分。在一种方法中,具有源自聚氧化丙烯的部分和源自聚乙烯的部分的共聚物具有约3200g/mol至约4200g/mol的数量平均分子量,在其它方法中,约3200g/mol至约4,000g/mol。
在本文中的任何方法中,添加剂可以包括约0至约1.5重量%的共聚物,或在其它方法中,约0.05至约1重量%。本文中的成品润滑剂可以包括约0.001至约0.01重量%的聚氧亚烷基共聚物,在其它方法中,约0.002至约0.01重量%。视特定应用的需要,添加剂和润滑剂还可以包括在此类端点内的其它范围。
添加剂的组合
在涡轮应用的情形中,添加剂的上述掺合物独特地提供防锈、破乳和高湿滤。举例来说并且在一种方法中,所发现的由防锈混合物提供的咪唑啉与由阻蚀剂提供的三唑的重量比为约1∶1至约2∶1并且添加剂包中具有不大于10重量%的一种或多种咪唑啉衍生物意想不到地同时提供三重性能(即,防锈、破乳和湿滤)。在其它方法中,防锈混合物还可以包括相对于组合的多元醇的偏酯和酰基肌氨酸化合物多约1.5至约2.5倍的咪唑啉衍生物同时再次维持包中小于约10重量%的咪唑啉衍生物。
如上述段落中任一段所描述的添加剂的这种独特掺合物个别地或以组合形式并且在涡轮润滑剂的情形中按照ISO 13357-1达成大于50%的第II阶段湿滤,并且在其它方法中,大于70%、大于80%的第II阶段湿滤。在其它方法中,本文中的添加剂和流体按照ISO13357-1达成至少约50%的第II阶段湿滤、至少约60%、至少约70%或至少约80%并且小于约90%、小于约80%、小于约70%或小于约60%的第II阶段湿滤,同时,流体和添加剂达成按照ASTM D665B通过防锈并且根据ASTM D1401小于约15分钟达到37ml水分离。
基础油
在一种方法中,适合的基础油是矿物油并且包括所有常见矿物油基料。矿物油可以是环烷油或石蜡油。矿物油可以通过常规方法使用酸、碱和粘土或其它剂(例如氯化铝)来精炼,或可以是例如通过用溶剂进行溶剂萃取而产生的萃取油,所述溶剂如苯酚、二氧化硫、糠醛或二氯二乙醚。矿物油可以经过加氢处理或加氢精炼,通过冷却或催化脱蜡工艺进行脱蜡,或经过加氢裂化,例如来自SK Innovation Co.,Ltd.(Seoul,Korea)的加氢裂化基础油的系列。矿物油可以从天然原油来源产生或由异构化的蜡材料或其它精炼工艺的残留物组成。
在其它方法中,如上述段落中任一段所描述的添加剂包或浓缩液还可以掺合于适合用于涡轮应用中的基础油或基础油掺合物中。本文中的组合物中所用的基础油或润滑粘度基础油可以选自用于涡轮应用的任何适合的基础油。实例包括如美国石油学会(American Petrolcum Institute,API)基础油互换性指南中指定的第I组至第III组中的基础油。这三组基础油如下:
表1:基础油类型
基础油类别 | 硫(%) | 饱和烃(%) | 粘度指数 | |
第I组 | >0.03 | 和/或 | <90 | 80至120 |
第II组 | ≤0.03 | 和 | ≥90 | 80至120 |
第1II组 | ≤0.03 | 和 | ≥90 | ≥120 |
第I组、第II组和第III组是矿物油工艺原料并且可以优选用于本申请的涡轮油。应注意,尽管第III组基础油来源于矿物油,但这些流体所经历的严苛加工使其物理特性非常类似于一些真正的合成物,例如PAO。因此,来源于第III组基础油的油在工业中可以称作合成流体。适合的油可以来源于加氢裂化、加氢、加氢精制、未精炼、精炼和再精炼油以及其混合物。在一些方法中,基础油可以是第I组和第II组油的掺合物并且掺合物可以是约0%至约100%的第I组油、约0%至约100%的第II组油、约0%至约100%的第III组油,或第I组和第II组、第I组和第III组或第II组和第III组油掺合物的各种掺合物。
未精炼油是来源于天然、矿物或合成来源而未进行或进行极少的进一步纯化处理的那些油。精炼油类似于未精炼油,不同之处在于其已经在一个或多个纯化步骤中处理,所述纯化步骤可以促成一种或多种特性的改善。适合的纯化技术的实例是溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤等等。精炼至食用质量的油可能适用或可能不适用。食用油还可以称为白油。在一些实施方案中,润滑油组合物不含食用油或白油。
再精炼油也称为再生油或再加工油。这些油类似于精炼油使用相同或类似的工艺获得。常常,这些油另外通过针对去除用过的添加剂和油分解产物的技术来加工。
矿物油可以包括通过钻井或从植物和动物获得的油或其任何混合物。举例来说,此类油可以包括但不限于蓖麻油、猪油、橄榄油、花生油、玉米油、大豆油和亚麻仁油,以及矿物润滑油,例如液体石蜡油和溶剂处理或酸处理的石蜡、环烷或混合石蜡-环烷类型的矿物润滑油。必要时,此类油可以部分或完全加氢。来源于煤或页岩的油也可以是适用的。
润滑组合物中所包括的主要量的基础油可以选自由第I组、第II组、第III组和前述两者或更多者的组合组成的组,并且其中主要量的基础油不同于由组合物中提供添加剂组分或粘度指数改善剂而产生的基础油。在另一个实施方案中,润滑组合物中所包括的主要量的基础油可以选自由第I组、第II组和前述两者或更多者的组合组成的组,并且其中主要量的基础油不同于由组合物中提供添加剂组分或粘度指数改善剂而产生的基础油。
本文中的组合物中的润滑粘度油的量可以是从100wt%减去性能添加剂的量的总和之后剩下的余量。举例来说,成品流体中可以存在的润滑粘度油可以是“主要量”,例如大于约50wt%、大于约60wt%、大于约70wt%、大于约80wt%、大于约85wt%、大于约90wt%或大于95wt%。
在一些方法中,优选的基础油或润滑粘度基础油具有小于约25ppm的硫、大于约100或大于约120(并且在一些情况下,约100至约120)的粘度指数,以及在约100℃下约2至约8cSt的运动粘度。在其它方法中,润滑粘度基础油具有小于约25ppm的硫、大于120的粘度指数,以及在100℃下约4cSt的运动粘度。基础油可以具有大于40%、大于45%、大于50%、大于55%或大于90%的CP(石蜡碳含量)。基础油可以具有小于5%、小于3%或小于1%的CA(芳香族碳含量)。基础油可以具有小于60%、小于55%、小于50%或小于50%并且大于30%的CN(环烷碳含量)。基础油中1个环的环烷与2-6个环的环烷的比率小于2或小于1.5或小于1。
本文中适合的添加剂和润滑剂组成可以包括在下表2和表3中所列的范围内的添加剂组分。
表2:添加剂组成
*其它添加剂可以包括抗氧化剂、抗磨剂、极压添加剂、溶剂和类似添加剂。
表3:润滑剂组成
上述每种组分的百分比代表基于总最终添加剂或润滑油组成的重量,每种组分的重量百分比。润滑油组成的余量由一种或多种基础油或溶剂组成。配制本文所描述的组合物中所用的添加剂可以个别地或以各种子组合形式掺合至基础油或溶剂中。然而,可能需要使用添加剂浓缩液(即,添加剂加稀释剂,例如烃溶剂)同时掺合所用组分。
在其它方法中,涡轮添加剂和包括此种添加剂的润滑剂还可以包括一种或多种任选的组分,只要此类组分和其量不影响如上述段落中所描述的性能特征即可。这些任选的组分在以下段落中描述。
含磷化合物
本文中的润滑剂组合物可以包含一种或多种含磷化合物,所述含磷化合物可以向流体赋予抗磨益处。润滑油组合物中所存在的一种或多种含磷化合物的量可以在润滑油组合物的约0wt%至约15wt%,或约0.01wt%至约10wt%,或约0.05wt%至约5wt%,或约0.1wt%至约3wt%的范围内。含磷化合物可以向润滑剂组合物提供至多5000ppm磷,或约50至约5000ppm磷,或约300至约1500ppm磷,或至多600ppm磷,或至多900ppm磷。
一种或多种含磷化合物可以包括无灰含磷化合物。适合的含磷化合物的实例包括但不限于硫代磷酸盐、二硫代磷酸盐、磷酸盐、磷酸酯、磷酸盐酯、亚磷酸酯、膦酸酯、含磷羧酸酯、醚或其酰胺盐和其混合物。含磷抗磨剂在欧洲专利0612839中更全面地描述。
应注意,术语膦酸酯和亚磷酸酯在润滑剂工业中常常可互换使用。举例来说,膦酸氢二丁酯常常称作亚磷酸氢二丁酯。在本发明的范围内,本发明润滑剂组合物包括可以称作亚磷酸酯或膦酸酯的含磷化合物。
在上文所描述的含磷化合物中的任一者中,化合物可以具有约5至约20重量%磷,或约5至约15重量%磷,或约8至约16重量%磷,或约6至约9重量%磷。
当与本文中的烯烃共聚物分散剂组合时向润滑组合物赋予改善的摩擦特征的另一种类型的含磷化合物是无灰(无金属)含磷化合物。
在一些实施方案中,无灰含磷化合物可以是二硫代磷酸二烷酯、酸式磷酸戊酯、酸式磷酸二戊酯、膦酸氢二丁酯、十八烷基膦酸二甲酯、其盐和其混合物。
无灰含磷化合物可以具有下式:
其中R1为S或O;R2为-OR″、-OH或-R″;R3为-OR″、-OH或SR″′C(O)OH;R4为-OR″;R″′为C1至C3支链或直链烷基链;并且R″为C1至C18烃基链。当含磷化合物具有式XIV中所示的结构时,化合物可以具有约8至约16重量%磷。
在一些实施方案中,润滑剂组合物包含式XIV的含磷化合物,其中R1为S;R2为-OR″;R3为S R″′COOH;R4为-OR″;R″′为C3支链烷基链;R″为C4;并且其中含磷化合物以向润滑剂组合物递送80-900ppm之间的磷的量存在。
在另一个实施方案中,润滑剂组合物包含式XIV的含磷化合物,其中R1为O;R2为-OH;R3为-OR″或-OH;R4为-OR″;R″为C5;并且其中含磷化合物以向润滑剂组合物递送80-1500ppm之间的磷的量存在。
在另一个实施方案中,润滑剂组合物包含式XIV的含磷化合物,其中R1为O;R2为OR″;R3为H;R4为-OR″;R″为C4;并且其中一种或多种含磷化合物以向润滑剂组合物递送80-1550ppm之间的磷的量存在。
在其它实施方案中,润滑剂组合物包含式XIV的含磷化合物,其中R1为O;R2为-R″;R3为-OCH3或-OH;R4为-OCH3;R″为C18;并且其中一种或多种含磷化合物以向润滑剂组合物递送80-850ppm之间的磷的量存在。
在一些实施方案中,含磷化合物具有式XIV中所示的结构并且向润滑剂组合物递送约80至约4500ppm磷。在其它实施方案中,含磷化合物以向润滑剂组合物递送约150与约1500ppm之间的磷,或约300与约900ppm之间的磷,或约800至1600ppm之间的磷,或约900至约1800ppm磷的量存在。
抗磨剂
润滑剂组合物还可以包括非含磷化合物的抗磨剂。此类抗磨剂的实例包括硼酸酯、硼酸酯环氧化物、硫代氨基甲酸酯化合物(包括硫代氨基甲酸酯、亚烷基偶合的硫代氨基甲酸酯和双(S-烷基二硫代氨甲酰基)二硫化物、硫代氨基甲酸酯酰胺、硫代氨基甲酸醚、亚烷基偶合的硫代氨基甲酸酯和双(S-烷基二硫代氨甲酰基)二硫化物和其混合物)、硫化烯烃、己二酸十三烷酯、钛化合物,以及羟基羧酸的长链衍生物,例如酒石酸酯衍生物、酒石酰胺、酒石酰亚胺、柠檬酸酯和其混合物。适合的硫代氨基甲酸酯化合物是钼二硫代氨基甲酸酯。适合的酒石酸酯衍生物或酒石酰亚胺可以含有烷酯基,其中烷基上的碳原子的总和可以为至少8。酒石酸酯衍生物或酒石酰亚胺可以含有烷酯基,其中烷基上的碳原子的总和可以为至少8。在一个实施方案中,抗磨剂可以包括柠檬酸酯。额外抗磨剂可以在包括润滑油组合物的约0wt%至约15wt%,或约0.01wt%至约10wt%,或约0.05wt%至约5wt%,或约0.1wt%至约3wt%的范围内存在。
抗氧化剂
本文中的润滑油组合物还可以任选地含有一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂化合物是已知的并且包括例如酚盐、酚盐硫化物、硫化烯烃、硫磷化萜烯、硫化酯、芳香胺、烷基化二苯胺(例如壬基二苯胺、二壬基二苯胺、辛基二苯胺、二辛基二苯胺)、苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、位阻非芳香胺、酚、位阻酚、油溶性钼化合物、大分子抗氧化剂或其混合物。抗氧化剂化合物可以单独或以组合形式使用。
位阻酚抗氧化剂可以含有仲丁基和/或叔丁基作为位阻基团。酚基可以经烃基和/或连接至第二芳香族基团的桥连基进一步取代。适合的位阻酚抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基苯酚、4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、4-乙基-2,6-二叔丁基苯酚、4-丙基-2,6-二叔丁基苯酚或4-丁基-2,6-二叔丁基苯酚或4-十二烷基-2,6-二叔丁基苯酚。在一个实施方案中,位阻酚抗氧化剂可以是酯并且可以包括例如可购自BASF的L-135或来源于2,6-二叔丁基苯酚和丙烯酸烷酯的加成产物,其中烷基可以含有约1至约18个,或约2至约12个,或约2至约8个,或约2至约6个,或约4个碳原子。另一种可商购的位阻酚抗氧化剂可以是酯并且可以包括可购自Albemarle Corporation的4716。
适用的抗氧化剂可以包括二芳基胺和酚。在一个实施方案中,润滑油组合物可以含有二芳基胺和酚的混合物,以使得基于润滑剂组合物的重量,每种抗氧化剂可以按足以提供至多约5wt%的量存在。在一个实施方案中,基于润滑剂组合物,抗氧化剂可以是约0.3至约1.5wt%二芳基胺和约0.4至约2.5wt%酚的混合物。
可以硫化形成硫化烯烃的适合烯烃的实例包括丙烯、丁烯、异丁烯、聚异丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十一烯、十二烯、十三烯、十四烯、十五烯、十六烯、十七烯、十八烯、十九烯、二十烯或其混合物。在一个实施方案中,十六烯、十七烯、十八烯、十九烯、二十烯或其混合物和其二聚物、三聚物和四聚物是尤其适用的烯烃。或者,烯烃可以是二烯(例如1,3-丁二烯)和不饱和酯(例如丙烯酸丁酯)的狄尔斯-阿德耳加成物(Diels-Alderadduct)。
另一类硫化烯烃包括硫化脂肪酸和其酯。脂肪酸常常获自植物油或动物油并且通常含有约4至约22个碳原子。适合的脂肪酸和其酯的实例包括甘油三酯、油酸、亚油酸、棕榈烯酸或其混合物。脂肪酸常常获自猪油、松油、花生油、大豆油、棉籽油、葵花籽油或其混合物。脂肪酸和/或酯可以与烯烃,例如α-烯烃混合。
一种或多种抗氧化剂可以在润滑油组合物的约0wt%至约20wt%,或约0.1wt%至约10wt%,或约1wt%至约5wt%的范围内存在。
额外分散剂
润滑剂组合物中所含的额外分散剂可以包括但不限于具有能够与有待分散的粒子缔合的官能团的油溶性聚合烃主链。通常,分散剂包含常常经由桥连基附接至聚合物主链的胺、醇、酰胺或酯极性部分。分散剂可以选自如美国专利号3,634,515、3,697,574和3,736,357中所描述的曼尼希分散剂(Mannich dispersant);如美国专利号4,234,435和4,636,322中所描述的无灰琥珀酰亚胺分散剂;如美国专利号3,219,666、3,565,804和5,633,326中所描述的胺分散剂;如美国专利号5,936,041、5,643,859和5,627,259中所描述的科克分散剂(Koch dispersant);以及如美国专利号5,851,965、5,853,434和5,792,729中所描述的聚亚烷基琥珀酰亚胺分散剂。
在一些实施方案中,额外分散剂可以来源于聚α烯烃(PAO)琥珀酸酐、烯烃马来酸酐共聚物。举例来说,额外分散剂可以描述为聚-PIBSA。在另一个实施方案中,额外分散剂可以来源于接枝至乙烯-丙烯共聚物的酸酐。另一种额外分散剂可以是高分子量酯或半酯酰胺。
基于润滑油组合物的最终重量,额外分散剂如果存在的话,那么可以按足以提供至多约10wt%的量使用。基于润滑油组合物的最终重量,可以使用的分散剂的另一种量可以为约0.1wt%至约10wt%,或约0.1wt%至约10wt%,或约3wt%至约8wt%,或约1wt%至约6wt%。
粘度指数改善剂
本文中的润滑剂组合物还可以任选地含有一种或多种粘度指数改善剂。适合的粘度指数改善剂可以包括聚烯烃、烯烃共聚物、乙烯/丙烯共聚物、聚异丁烯、氢化苯乙烯-异戊二烯聚合物、苯乙烯/马来酸酯共聚物、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物、氢化异戊二烯聚合物、α-烯烃马来酸酐共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯、氢化烯基芳基共轭二烯共聚物或其混合物。粘度指数改善剂可以包括星形聚合物并且适合的实例在美国公布号20120101017A1中描述,所述公布以引用的方式并入本文中。
本文中的润滑油组合物除了粘度指数改善剂以外或代替粘度指数改善剂还可以任选地含有一种或多种分散剂粘度指数改善剂。适合的粘度指数改善剂可以包括官能化聚烯烃,例如已经用酰化剂(例如马来酸酐)与胺的反应产物官能化的乙烯-丙烯共聚物;用胺官能化的聚甲基丙烯酸酯;或与胺反应的酯化马来酸酐-苯乙烯共聚物。
粘度指数改善剂和/或分散剂粘度指数改善剂的总量可以为润滑油组合物的约0wt%至约20wt%、约0.1wt%至约15wt%、约0.1wt%至约12wt%或约0.5wt%至约10wt%、约3wt%至约20wt%、约3wt%至约15wt%、约5wt%至约15wt%或约5wt%至约10wt%。
在一些实施方案中,粘度指数改善剂是具有约10,000至约500,000、约50,000至约200,000或约50,000至约150,000的数量平均分子量的聚烯烃或烯烃共聚物。在一些实施方案中,粘度指数改善剂是具有约40,000至约500,000、约50,000至约200,000或约50,000至约150,000的数量平均分子量的氢化苯乙烯/丁二烯共聚物。在一些实施方案中,粘度指数改善剂是具有约10,000至约500,000、约50,000至约200,000或约50,000至约150,000的数量平均分子量的聚甲基丙烯酸酯。
其它任选的添加剂
可以选择其它添加剂以执行润滑剂组合物所需的一种或多种功能。此外,所提及的添加剂中的一者或多者可以是多功能的并且提供除了本文所规定的功能以外或不同于本文所规定的功能的功能。其它添加剂可以是除了本公开的指定添加剂以外的添加剂和/或可以包含以下一者或多者:金属减活剂、粘度指数改善剂、无灰TBN增加剂、抗磨剂、阻蚀剂、阻锈剂、分散剂、分散剂粘度指数改善剂、极压剂、抗氧化剂、抑泡剂、破乳剂、乳化剂、倾点下降剂、密封溶胀剂和其混合物。通常,完全配制的润滑油将含有这些添加剂中的一者或多者。
适合的金属减活剂可以包括苯并三唑衍生物(通常是甲基苯并三唑)、二巯基噻二唑衍生物、1,2,4-三唑、苯并咪唑、2-烷基二硫代苯并咪唑或2-烷基二硫代苯并噻唑;抑泡剂,包括丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯和任选的乙酸乙烯酯的共聚物;破乳剂,包括磷酸三烷酯、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和(氧化乙烯-氧化丙烯)聚合物;倾点下降剂,包括马来酸酐-苯乙烯酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺。
适合的抑泡剂包括硅基化合物,例如硅氧烷。
适合的倾点下降剂可以包括聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物。基于润滑油组合物的最终重量,倾点下降剂可以按足以提供约0wt%至约1wt%、约0.01wt%至约0.5wt%或约0.02wt%至约0.04wt%的量存在。
适合的阻锈剂可以是具有抑制黑色金属表面腐蚀的特性的单一化合物或化合物的混合物。适用于本文中的阻锈剂的非限制性实例包括油溶性高分子量有机酸,例如2-乙基己酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、山嵛酸和蜡酸;以及油溶性聚羧酸,包括二聚酸和三聚酸,例如由松油脂肪酸、油酸和亚油酸产生的那些。其它适合的阻蚀剂包括在约600至约3000的分子量范围内的长链α,ω-二羧酸和其中烯基含有约10个或更多个碳原子的烯基琥珀酸,例如四丙烯基琥珀酸、十四烯基琥珀酸和十六烯基琥珀酸。另一种适用的酸性阻蚀剂类型是在烯基中具有约8至约24个碳原子的烯基琥珀酸与醇(例如聚二醇)的半酯。此类烯基琥珀酸的对应半酰胺也是适用的。适用的阻锈剂是高分子量有机酸。在一些实施方案中,发动机油不含阻锈剂。
基于润滑油组合物的最终重量,阻锈剂如果存在的话,那么可以按足以提供约0wt%至约5wt%、约0.01wt%至约3wt%、约0.1wt%至约2wt%的任选量使用。
润滑剂组合物还可以包括阻蚀剂(应注意,一些其它所提及的组分也可以具有铜腐蚀抑制特性)。铜腐蚀的适合抑制剂包括醚胺;聚乙氧基化化合物,例如乙氧基化胺和乙氧基化醇;咪唑啉;单烷基和二烷基噻二唑;等等。
噻唑、三唑和噻二唑也可以用于润滑剂中。实例包括苯并三唑、甲基苯并三唑、辛基三唑、癸基三唑、十二烷基三唑、2-巯基苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-5-烃基硫代-1,3,4-噻二唑和2-巯基-5-烃基二硫代-1,3,4-噻二唑。在一个实施方案中,润滑剂组合物包括1,3,4-噻二唑,例如2-烃基二硫代-5-巯基-1,3,4-二噻二唑。
消泡剂/表面活性剂也可以包括于根据本发明的流体中。已知用于此种用途的各种剂。可以使用丙烯酸乙酯和丙烯酸己基乙酯的共聚物,例如可购自Solutia的PC-1244。在其它实施方案中,可以包括硅酮流体,例如4%DCF。消泡剂的混合物也可以存在于润滑剂组合物中。
实施例
以下实施例说明本公开的例示性实施方案。在这些实施例中以及本申请中的别处,除非另有指示,否则所有比率、份数和百分比均以重量计。这些实施例意图仅出于说明的目的而呈现并且不意图限制本文所公开的本发明的范围。
实施例1
在Yubase 4或Yubase 6基础油中用以下组分的掺合物制备下表4的涡轮润滑剂:
·添加剂5:甲基苯并三唑TT100。
·添加剂6:聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯三嵌段共聚物,具有4400g/mol的分子量并且以Pluronic L121可商购。
·其它添加剂:抗氧化剂、抗磨添加剂、极压添加剂的掺合物。
接着评价下表4的润滑剂的防锈(ASTM D665B)、水分离(ASTM D1401)和第II阶段湿滤过率(ISO 13357-1)。结果提供于下表5中。
表4:包括添加剂包和基础油的涡轮润滑剂.
表5:性能评价
*表5中和本公开中别处的格式“x′yy”意谓x分钟和yy秒。
如上表5中所示,流体E具有与最低水分离组合的最高ISO第II湿阶段性能。流体C具有不良水分离。
实施例2
如表6A/B和表7中所示,针对不同量的苯并三唑和破乳剂添加剂进一步评价实施例1的添加剂。
表6A:包括添加剂包和基础油的涡轮润滑剂.
表6B:包括添加剂包和基础油的涡轮润滑剂.
表7:性能评价(如上述ASTM/ISO)
*ISO第I湿阶段(ISO 13357-1);抗乳化性(ASTM D1401);和防锈(ASTM D665B)。
实施例3
使用本申请的添加剂进一步评价具有不同基础油掺合物和粘度的润滑剂的性能。润滑剂提供于表8中并且性能结果在表9中。
表8:包括添加剂包和基础油的涡轮润滑剂.
表9:性能评价
比较实施例1
如上述实施例制备比较样品并且评价防锈性能、破乳和湿阶段过滤。组合物提供于表10中,并且性能在表11中。
表10:包括添加剂包和基础油的比较涡轮润滑剂.
表11:性能评价
应注意,除非明确并且毫不含糊地限于一个/种指示物,否则如本说明书和随附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数个/种指示物。因此,举例来说,提及“一种抗氧化剂”包括两种或更多种不同抗氧化剂。如本文所用的术语“包括”和其语法变型意图为非限制性的,使得在清单中列举项目并不排除可以替代或加入所列项目的其它类似项目。
出于本说明书和随附权利要求书的目的,除非另有指示,否则本说明书和权利要求书中所用的表述量、百分比或比例和其它数值的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此,除非有相反指示,否则以下说明书和随附权利要求书中所陈述的数值参数是近似值,其可以取决于由本公开寻求获得的所需特性而变化。在最低限度上并且不试图将等同原则的应用限于权利要求书的范围,每个数值参数应至少依据所报告的有效位数并且通过应用常规舍入技术来解释。
应了解,本文所公开的每种组分、化合物、取代基或参数应解释为经公开用于单独使用或与本文所公开的每种其它组分、化合物、取代基或参数中的一者或多者组合使用。
应进一步了解,本文所公开的每个范围应解释为公开在所公开的范围内具有相同有效位数的每个特定值。因此,举例来说,1至4的范围应解释为明确公开值1、2、3和4以及此类值的任何范围。
应进一步了解,本文所公开的每个范围的每个下限应解释为与本文对于相同组分、化合物、取代基或参数所公开的每个范围的每个上限和每个范围内的每个特定值组合公开。因此,本公开应解释为公开藉由将每个范围的每个下限与每个范围的每个上限组合或与每个范围内的每个特定值组合,或藉由将每个范围的每个上限与每个范围内的每个特定值组合而得出的所有范围。也就是说,还应进一步了解,本文也论述在宽范围内的端点值之间的任何范围。因此,1至4的范围还意谓1至3、1至2、2至4、2至3等范围。
此外,描述或实施例中所公开的组分、化合物、取代基或参数的特定量/值应解释为公开范围的上限或下限并且因此可以与本申请中别处所公开的相同组分、化合物、取代基或参数的范围的任何其它下限或上限或特定量/值组合以构成那种组分、化合物、取代基或参数的范围。
除非另有规定,否则分子量以数量平均分子量报告。本文中的任何实施方案的数量平均分子量(Mn)可以用获自Waters的凝胶渗透色谱(GPC)仪器或类似仪器确定并且数据用Waters Empower软件或类似软件处理。GPC仪器可以配备有Waters Separations Module和Waters Refractive Index检测器(或类似任选的设备)。GPC操作条件可以包括保护柱,4个Agilent PLgel柱(长度300×7.5mm;粒度5μ,并且孔径在范围内),柱温为约40℃。未稳定的HPLC级四氢呋喃(THF)可以用作溶剂,流速为1.0mL/min。GPC仪器可以用具有500-380,000g/mol范围内的窄分子量分布的可商购的聚苯乙烯(PS)标准物进行校准。对于具有小于500g/mol的质量的样品可以外推校准曲线。可以将样品和PS标准物溶解于THF中并且以0.1-0.5wt.%的浓度制备并且未经过滤而使用。GPC测量还描述于US 5,266,223中,其以引用的方式并入本文中。GPC方法另外提供分子量分布信息;参见例如W.W.Yau,J.J.Kirkland和D.D.Bly,《现代尺寸排阻液相色谱(Modern Size Exclusion LiquidChromatography)》,John Wiley and Sons,New York,1979,其也以引用的方式并入本文中。
虽然已经描述了特定实施方案,但目前未预见或不可预见的替代物、修改、变更、改进和实质等同物可以为申请者或本领域其它技术人员所想到。因此,所提交的和可以修正的随附权利要求书意图涵盖所有此类替代物、修改、变更、改进和实质等同物。
Claims (15)
1.一种用于涡轮润滑剂以在水存在下提供防锈和高滤过率的添加剂包,所述添加剂包包含:
防锈混合物,所述防锈混合物包括与选自多元醇的偏酯、酰基肌氨酸化合物和其混合物的添加剂组合的烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物;
阻蚀添加剂,所述阻蚀添加剂选自至少一种经取代的苯并三唑;并且
由所述防锈混合物提供的咪唑啉与由所述阻蚀剂提供的三唑的重量比为约1∶1至约2∶1,所述添加剂包中具有不大于10重量%的所述一种或多种咪唑啉衍生物。
2.如权利要求1所述的添加剂包,所述添加剂包还包括具有一个或多个源自聚氧化丙烯的部分和一个或多个源自聚氧化乙烯的部分并且具有约3200g/mol至约4300g/mol的数量平均分子量的共聚物添加剂。
3.如权利要求1所述的添加剂包,其中所述添加剂包包括约3至约7重量%的所述烯基琥珀酸或酸酐的咪唑啉衍生物、约0.5至约3重量%的所述多元醇的偏酯、约0.5至约3重量%的所述酰基肌氨酸化合物和约3至约8重量%的所述经取代的苯并三唑。
4.如权利要求1所述的添加剂包,其中所述咪唑啉衍生物是烯基琥珀酸或酸酐与氨基取代的咪唑啉的反应产物;和/或其中所述多元醇的偏酯是季戊四醇与C13至C20不饱和脂肪酸的反应产物;和/或其中所述酰基肌氨酸化合物选自具有C12至C20酰基的肌氨酸脂肪酸。
5.如权利要求2所述的添加剂包,其中所述添加剂包包括约0.02至约1重量%的所述共聚物添加剂。
6.如权利要求4所述的添加剂包,其中所述酰基肌氨酸化合物选自月桂酰基肌氨酸、椰油酰基肌氨酸、油酰基肌氨酸、硬脂酰基肌氨酸、松油酰基肌氨酸和其混合物。
7.如权利要求1所述的添加剂包,所述添加剂包中具有不大于7重量%的所述咪唑啉衍生物;和/或其中所述防锈混合物包括相对于组合的所述多元醇的偏酯和所述酰基肌氨酸化合物多约1.5至约2.5倍的所述咪唑啉衍生物。
8.一种在水存在下提供防锈和高滤过率的涡轮润滑剂,所述涡轮润滑剂包含:
润滑粘度基础油,所述润滑粘度基础油选自第I组、第II组或第III组油或其掺合物;
第一润滑剂添加剂,所述第一润滑剂添加剂包括式I化合物
其中R1和R3独立地为具有10至19个碳的烃基,并且R2为氢、具有10至20个碳的烃基或来源于烃基取代的二羧酸或其酸酐的残基;
第二润滑剂添加剂,所述第二润滑剂添加剂包括式II化合物
其中R4为C13至C20饱和或不饱和烃基链;
第三润滑剂添加剂,所述第三润滑剂添加剂包括式III化合物
其中R5为饱和或不饱和C12至C20烃基;
第四润滑剂添加剂,所述第四润滑剂添加剂具有式IV
其中R6为C1至C5烃基并且R7和R8独立地为C1至C10直链或支链烃基;并且
其中所述涡轮润滑剂中由所述第一润滑剂添加剂提供的咪唑啉与由所述第四润滑剂添加剂提供的三唑的重量比为约1∶1至约2∶1并且具有不大于0.1重量%的所述第一润滑剂添加剂。
9.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,所述涡轮润滑剂还包括具有总分子量小于约3400g/mol的一个或多个源自聚氧化丙烯的部分和约5%至约15%的一个或多个源自聚氧化乙烯的部分的共聚物。
10.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,其中所述涡轮润滑剂包括约0.01至约0.05重量%的所述第一润滑剂添加剂、约0.005至约0.1重量%的所述第二润滑剂添加剂、约0.005至约0.1重量%的所述第三润滑剂添加剂和约0.01至约0.07重量%的所述第四润滑剂添加剂;和/或其中所述涡轮润滑剂包括约0.001至约0.01重量%的所述共聚物。
11.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,具有不大于0.05重量%的所述第一润滑剂添加剂;和/或其中所述涡轮润滑剂包括相对于组合的所述第二润滑剂添加剂和所述第三润滑剂添加剂多约1.5至约2.5倍的所述第一润滑剂添加剂。
12.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,其中所述涡轮润滑剂根据ISO 13357-1展现大于约70%的第II阶段滤过率。
13.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,其中所述基础油包括第I组和第II组基础油的掺合物并且具有约30至约100cSt的KV40。
14.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,其中所述涡轮润滑剂包括约0.12至约0.35重量%的所述组合的第一润滑剂添加剂、第二润滑剂添加剂、第三润滑剂添加剂和第四润滑剂添加剂。
15.如权利要求8所述的涡轮润滑剂,其中所述涡轮润滑剂根据ISO 13357-1展现大于约70%的第II阶段滤过率、根据ASTM D665B通过防锈性能以及根据ASTM D1401小于约10分钟达到37ml水分离。
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