CN112673081A - 用于电动或混合动力车辆的推进系统的冷却和阻燃润滑组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物，该组合物包含至少一种基础油和至少一种对应于式(I)RF‑L‑RH(I)的阻燃剂，其中RF是全氟化或部分氟化的基团，RH是烃基基团，并且L是连接基。本发明还涉及至少一种式(I)的阻燃剂在包括至少一个电池的电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物中用于赋予其抗燃性能的用途。最后，本发明涉及电动或混合动力车辆的推进系统的电池的冷却和防火方法，该方法包括至少一个使至少一个电池、特别是锂离子或镍镉电池与根据本发明的组合物接触的步骤。

Description

用于电动或混合动力车辆的推进系统的冷却和阻燃润滑组 合物
技术领域
本发明涉及用于电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物的领域。本发明因而旨在提出一种组合物，该组合物同时具有对推进系统的变速器的润滑性能，对功率电子器件(électronique de puissance)和电池的冷却性能，以及对电动或混合动力车辆的推进系统的发动机的组合的两种性能。该组合物还具有抗燃性能，这显示了其对电池的益处。换句话说，本发明尤其旨在提出一种经由流体来冷却电动或混合动力车辆的电池的措施，该流体能够冷却但也延迟和/或避免火焰的蔓延。
背景技术
针对减少CO2排放并且还针对减少能量消耗的国际标准的演变迫使汽车制造商提出内燃机的替代解决方案。
汽车制造商确认的解决方案之一是用电动机代替内燃机。针对减少CO2排放的研究因此已导致一定数量的汽车公司开发电动车辆。
在本发明含义中的术语“电动车辆”是指包括电动机作为唯一的推进装置的车辆，与包括内燃机和电动机作为组合推进装置的混合动力车辆相反。
在本发明含义中的术语“推进系统”是指包括推进电动车辆所必需的机械部件的系统。该推进系统因而更具体地包括电动机，包括转子-定子组件，功率电子器件(专用于速度调节)，变速器和电池。
通常，在电动或混合动力车辆中需要使用满足润滑和/或冷却上述推进系统各部件的约束的组合物。
关于电动机本身，该润滑组合物同时起到润滑和冷却的作用。关于功率电子器件，该组合物起到冷却的作用。变速器通过该组合物润滑并且最后电池通过所述组合物冷却。
根据本发明的润滑剂组合物确保了电池的安全性，同时冷却了电池。
根据本发明的组合物因而起到冷却、润滑和抗燃的多重作用。
也被称为“润滑剂”的润滑组合物通常被用在推进系统如电动机中，其主要目的是减小发动机中运动的各种金属部件之间的摩擦力。此外，它们还可有效防止这些部件(尤其对其表面)的过早磨损甚至损坏。
为此目的，润滑组合物典型地由一种或多种基础油组成，通常将多种添加剂与该基础油相结合，所述添加剂专用于刺激基础油的润滑性能(例如摩擦改进添加剂)。
另一方面，电动推进系统在其运行期间会经由电动机、功率电子器件和电池产生热量。由于产生的热量大于正常散发到环境中的热量，因此必须确保发动机、功率电子器件和电池的冷却。通常，为了避免达到危险温度，在产生热量的推进系统的多个部分和/或所述系统中对热量敏感的部分上进行冷却，特别是在功率电子器件和电池上。
传统上，已知使用空气或使用水(任选地与乙二醇联合)来冷却电动机。随着电动和混合动力车辆的推进系统的新发展，这些冷却并不是最佳的，甚至是不足的。
还已知阻燃剂可被用在包括油性流体在内的流体中，特别是用于工业应用。
但是，某些几乎不易燃的油通常由重卤代化合物(例如聚氯三氟乙烯(PCTFE))组成。此外，某些醚或酮类型的全氟化有机流体也已知被用作用于电动车辆的推进系统的冷却流体。
这些卤代化合物是非常昂贵的，并且出于法规和环境的原因，它们的使用不被优先考虑。此外，这些卤代化合物具有高密度，这增加了电池的质量，并且最终结果是降低车辆的续航时间。
尽管在电动或混合动力车辆的推进系统的润滑领域中已知有冷却系统，但电池单元中过热的风险无法完全消除，这可能导致爆炸和整个电池着火，这被称为“失控效应(effet emballement)”。这尤其是本发明上下文中特别针对的Li-离子或Ni-Cd电池运行时所令人担心的。
发明内容
本发明确切地旨在提出一种新组合物，该组合物使得同时能够一方面满足上述推进系统的元件的润滑和冷却，并且另一方面又通过赋予抗燃性能而确保电池的安全性，所述电池尤其是锂离子(Li-离子)或镍镉(Ni-Cd)电池。
更确切地，本发明人已经发现，通过在基础油中使用至少一种阻燃剂并且尤其是如下定义的式(I)的氟化阻燃剂，从而可至少确保用于电动或混合动力车辆的推进系统的润滑、冷却以及抗燃的多重作用。
如此形成的组合物可直接与推进系统接触并通过所述组合物与电动机、功率电子器件和电池的这种直接接触来冷却这些构件，同时在所述电池失控(emballement)的情况下确保增加的安全性。
因此与这些构件直接接触的该组合物提供与通过空气以及通过水的间接接触的传统冷却相比更好的冷却。这种直接接触可以更好地散热。
实际上，通过空气的冷却使得能够进行直接冷却，但是空气是非常差的散热流体。相反，水是用于冷却的高性能流体，但与发动机、功率电子器件和电池的直接接触不相容。
因此，本发明根据其第一方面涉及电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物，该组合物包含至少一种基础油和至少一种对应于式(I)的阻燃剂
RF-L-RH (I)
其中
RF是全氟化或部分氟化的基团，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，
RH是烃基基团(groupe hydrocarboné)，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，并且
L是连接基。
本发明还涉及至少一种对应于式(I)的阻燃剂在包括至少一个电池的电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物中用于赋予其抗燃性能的用途：
RF-L-RH (I)
其中
RF是全氟化或部分氟化的基团，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，
RH是烃基基团，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，并且
L是连接基。
更特别地，如此加入了添加剂的润滑组合物旨在与电动车辆的电池直接接触，所述电池特别是Li-离子电池或Ni-Cd电池(其特别地以静态或循环方式浸入或半浸入所述加入了添加剂的润滑组合物或根据本发明的组合物中)，或者以油喷雾、射流或雾的形式直接雾化。
文献WO 97/21425中描述了氟化化合物，并且特别是二嵌段氟化化合物的形式。但是，这些氟化化合物被描述为用于控制乳液中亲脂性化合物的生物利用度和效率的分散剂。其中没有描述或建议根据本发明的应用。
根据本发明的组合物使得可以有效地冷却存在于电动或混合动力车辆中的电池、功率电子器件和发动机。
同样，根据本发明的组合物使得能够在电池的单元之一燃烧的情况下延迟或避免热失控，甚至火焰蔓延。
根据本发明的组合物还可以提供对电动或混合动力车辆的推进系统并且更特别地对电动机本身和变速器的润滑。
有利地，根据本发明的组合物可以为电动或混合动力车辆的变速器(特别是减速器)提供润滑。
因此，根据本发明的这种单一组合物使得能够同时地确保特别是在电池(尤其是Li离子或Ni-Cd电池)爆炸和/或着火的情况下通过延迟和/或避免火焰蔓延的发动机、功率电子器件和电池的冷却以及其防火安全，以及电动或混合动力车辆中电动机、变速器(尤其是减速器)的润滑。
本发明还涉及电动或混合动力车辆的推进系统的电池的冷却和防火方法，该方法包括至少一个使至少一个电池、特别是锂离子或镍镉电池与根据本发明的组合物接触的步骤。
通过阅读作为本发明的非限制性说明的方式给出的以下描述和附图，使用根据本发明的组合物的其他特性、变体和优点将变得更加清楚。
在本发明的上下文中，可以无区别地使用以下术语：“防火(ignifugeant)”，能够“防火(sécurisation au feu)”，“阻燃剂”、“延迟和/或避免火焰蔓延”或“抗燃”。所有这些术语都限定了在爆炸或着火(尤其是在过热之后)的情况下具有使物体安全的能力的化合物。
在下文中，表述“在...和...之间”、“从...至...”和“从...至...变化”是等同的，旨在表示包括边界值在内，除非另有说明。
除非另有指示，否则表述“comportant un(包含或包括…)”应理解为与“comportant au moins un(包含或包括至少一种或至少一个…)”同义。
附图说明
图1是电动或混合动力推进系统的示意图。
具体实施方式
组合物
如上所述，根据本发明的组合物包含至少一种如下文解释的基础油或流体基料(base fluide)以及在下文中详细定义的对应于式(I)的阻燃剂。
更特别地，根据本发明的组合物具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度为在2和8mm2/s之间，优选在3和7mm2/s之间。
基础油
根据本发明的组合物使用至少一种基础油，尤其是由至少一种基础油形成的流体基料，其具有根据标准ASTM D445在100℃下测量为从1.5至8mm2/s、特别地从1.5至6.1mm2/s、更特别地从1.5至4.1mm2/s、再更特别地从1.5至2.1mm2/s的运动粘度。
这种基础油可以是多种基础油的混合物，即2、3或4种基础油的混合物。
在下文中，术语“流体基料”用于表示具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度为从1.5至8mm2/s的基础油或基础油的混合物。
在根据本发明的润滑组合物中使用的基础油可选自属于根据API分类中定义的类别的第I至V组的矿物或合成来源的油(或根据ATIEL分类的它们的等同物)(在下表A中示出)或者它们的混合物，条件是该油或油混合物具有上述所需的粘度。
Figure BDA0002966862770000061
表A
矿物基础油包括通过如下方式获得的所有类型的基础油：常压和真空蒸馏原油，然后进行精制操作如溶剂萃取，脱盐(désalphatage)，溶剂脱石蜡，加氢处理，加氢裂化，加氢异构化和加氢精制。
还可以使用可能是生物来源的合成油和矿物油的混合物。
对于使用不同的基础油来制备根据本发明的组合物来说通常没有限制，除了它们要满足上述粘度标准之外，还应具有适合用于电动或混合动力车辆的推进系统的性能，特别是粘度指数、硫含量或抗氧化性。
根据一种实施方案，根据本发明的组合物的该一种或多种基础油为烃基油，优选为烷烃。
仍然根据此实施方案，该一种或多种基础油可选自包含至少8个碳原子、例如8-22个碳原子、优选15-22个碳原子的烷烃。例如，它可以是C8-C22、优选C15-C22烷烃。
根据本发明的组合物的基础油还可以选自合成油，例如羧酸和醇的某些酯，聚α-烯烃(PAO)，以及通过含2-8个碳原子、特别是2-4个碳原子的环氧烷烃的聚合或共聚获得的聚亚烷基二醇(PAG)。
用作基础油的PAO例如由包含4-32个碳原子的单体获得，例如由辛烯或癸烯获得。
PAO的重均分子量可有相当大地变化。优选地，PAO的重均分子量小于600Da。PAO的重均分子量还可以为从100至600Da，从150至600Da，或者甚至为从200至600Da。
例如，在本发明的范围内使用的具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度为从1.5至8mm2/s的PAO由Ineos以商品名
Figure BDA0002966862770000071
和
Figure BDA0002966862770000072
销售。
羧酸和醇的酯是例如式(II)的二酯：
Ra-C(O)-O-([C(R)2]n-O)s-C(O)-Rb
(I)
其中：
-R彼此独立地表示氢原子或线性或支化的(C1-C5)烷基，特别是甲基、乙基或丙基，尤其是甲基；
-s的值为1、2、3、4、5或6；
-n的值为1、2或3；应理解，当s不同于1时，n可以相同或不同；并且
-Ra和Rb相同或不同，彼此独立地表示具有6-18个碳原子的线性链接
Figure BDA0002966862770000081
的饱和或不饱和的、线性或支化的烃基基团。
优选地，当s和n相同且等于2时，基团R中的至少之一表示线性或支化的(C1-C5)烷基；并且当s为1且n为3时，在相对于酯官能团的氧原子的β位的碳原子上键合的基团R中的至少之一表示氢原子。
有利地，根据本发明的组合物的该一种或多种基础油选自聚α-烯烃(PAO)。
优选地，根据本发明的组合物包含由一种或多种基础油形成的流体基料，所述基础油具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的在1.5和8mm2/s之间的运动粘度。
换句话说，根据本发明的组合物可不含不满足根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度标准的基础油或基础油的混合物，特别地不含具有大于9mm2/s的粘度的基础油或基础油的混合物。
特别地，该基础油可选自包含至少8个碳原子、例如8-22个碳原子、优选15-22个碳原子的烷烃，或选自以下类型的合成油：羧酸和醇的酯，聚α-烯烃(PAO)，以及通过含2-8个碳原子、特别是2-4个碳原子的环氧烷烃的聚合或共聚获得的聚亚烷基二醇(PAG)。
在本领域技术人员的能力范围内的是，调节要在根据本发明的组合物中使用的流体基料的含量以达到该组合物所需的粘度。
如上所指出的，该流体基料提供了根据本发明的组合物的润滑和冷却潜能。特别地，当使用与电动或混合动力车辆的推进系统的电池接触的该组合物时，该基料的流动性尤其确保了良好的冷却性能。
所采用的组合物的冷却性能有利地通过在注入处施加到该组合物的剪切力(这使流体达到低于静止时的粘度水平)而进一步提高。
尤其是，根据本发明的组合物包含相对于该组合物的总重量计为60％-99.5％重量、优选70％-98％重量、例如80％-99.5％重量、更优选80％-98％重量、有利地为90％-97％重量的具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度为从1.5至8mm2/s的基础油或基础油的混合物。
阻燃剂
在本发明的上下文中，至少一种阻燃剂被掺入电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物中，其对应于式(I)
RF-L-RH (I)
其中
RF是全氟化或部分氟化的基团，
RH是烃基基团，并且
L是连接基。
在本发明的上下文中，术语“部分氟化的基团”是指在所涉及的基团中至少60％的氢原子已被氟原子取代，例如在60％和80％之间。
申请人不受限于任何理论，描述了至少一种式(I)的阻燃剂的存在适合于在该润滑组合物中形成胶束。在易于由火焰引起加热的情况下，胶束将存在于组合物的表面，从而可对抗火焰。
根据一种特别的实施方案，基团RF包含1-22个、优选1-20个并且更特别是1-16个碳原子。所述基团可任选地被1-4个选自氮原子和氧原子的杂原子中断。此基团还可以是线性或支化的。
有利地，它是全氟化或部分氟化的(C1-C16)烷基，其任选地被一个或两个选自氮原子和氧原子的杂原子中断。
这种基团RF例如可选自以下基团：
·CF3(CF2)m-，
·C(CF3)3(CF2)m-，
·(CF3)2CF(CF2)m-，
·(CF3)2CF-，和
·(CF3)CF2-，
·(CF3)(CF2)3-，
其中m是可以为1-15的整数，m是0-14的整数。
这些实例不是限制性的。
根据另一种特别的实施方案，基团RH包含1-22个碳原子，优选1-20个碳原子，甚至更优选1-16个碳原子。根据一个特别的实施方案，此基团RH可包含1-4个选自氮原子和氧原子的杂原子。此外，此基团可以是线性或支化的。它还可以是饱和的或者可包含1-4个不饱和度。
根据另一种实施方案，基团RH可优选包含3-22个碳原子，更优选3-18个碳原子，例如5-15个碳原子，或者甚至10-15个碳原子。
有利地，它是(C1-C15)烷基，尤其是(C3-C15)烷基或(C2-C15)烯基基团，所述基团任选地被烃基环如(C3-C6)环烷基、苯基或苄基取代。
这样的基团RH可特别地选自以下基团，但是不限于此：
·-(CH2)nCH3，
·-(CH2)pC6H4，
·-(CH2)qO(CH2)rCH3，和
·-(CH2)sC＝C(CH2)tCH3
其中n是可以为1-21、例如2-21、特别是7-21的整数，p为1-16，特别是2-10，q和r独立地为1-16，其中q+r小于或等于21且有利地大于7时，s和t独立地为1-16，其中s+t小于或等于19且有利地大于5。
连接基L可特别选自下列二价基团：-CH2-、-CH＝CH-、-O-、-S-或-PO4-。
根据一种特别的实施方案，该阻燃剂可选自式(I)的化合物，其中RF是全氟化或部分氟化的(C2-C12)烷基基团，RH是(C1-C12)烷基，尤其是(C3-C12)烷基，特别是(C6-C12)烷基或(C2-C12)烯基，特别是(C6-C12)烯基，所述基团任选地被烃基环如(C3-C6)环烷基、苯基或苄基取代，并且所述基团可能被一个或两个选自氮和氧的杂原子中断，并且L是选自-CH2-、-CH＝CH-和-O-的连接基。
在本发明的上下文中应理解，如前定义的式(I)的阻燃剂可以呈如前定义的式(I)的阻燃剂的混合物的形式。
在本发明的上下文中，以下术语定义如下：
-“(C1-Cx)烷基”是指包含1-x个碳原子的线性或支化的饱和烃基链，例如(C1-C12)烷基基团。可以提及的非限制性实例包括以下基团：甲基，乙基，1-丙基，2-丙基，丁基，戊基，己基，庚基和癸基；
-“(C2-Cx)烯基”是指包含2-x个碳原子的线性或支化的不饱和烃基链，例如(C2-C12)烷基基团。可以提及的非限制性实例包括以下基团：乙烯基，丙烯基，丁烯基，戊烯基，己烯基和癸烯基；
-“(C3-C6)环烷基”是指饱和的环状烃基链。可以提及的非限制性实例包括以下基团：环丙基，环丁基，环戊基和环己基。
根据本发明，相对于根据本发明的组合物的总重量计，该一种或多种式(I)的阻燃剂可以以0.5％-40％重量的含量、2％-30％重量的含量、甚至更特别地2％-20％重量、有利地3％-10％重量的含量存在。
就根据本发明的组合物的配制而言，本领域技术人员已知的任何方法均可用于使用至少一种阻燃剂对油进行这种添加。
添加剂
根据本发明的润滑组合物还可包含至少一种自由基抑制剂。
这样的自由基抑制剂本身是本领域技术人员已知的，并且可以具有各种化学性质，并且特别地可以属于各种化学家族。
就根据本发明的组合物的配制而言，本领域技术人员已知的任何方法均可用于针对该油的这种添加。
在自由基抑制剂当中，可以特别提及含磷的自由基抑制剂。
在含磷的自由基抑制剂当中，区别为其中磷为P(V)或五价磷的化合物或其中磷为P(III)或三价磷的化合物。
在这些五价磷形式的化合物P(V)中，尤其可以提及的是磷酸酯家族，特别是磷酸三乙酯，磷酸三甲酯，任选地氟化的烷基磷酸酯，或芳基磷酸酯。
作为氟化的烷基磷酸酯，可以特别提及三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯。
作为芳基磷酸酯，可以特别提及磷酸三苯酯，磷酸三甲苯酯和磷酸三二甲苯酯。
在这些以P(V)形式存在的化合物当中，尤其可以提及磷腈家族。在这个家族(其特征在于其代表包含在五价磷原子和氮原子之间的至少一个双键)当中，优先选择环状化合物。可以特别提及六甲氧基环三磷腈。
在这些以三价磷P(III)形式存在的化合物当中，尤其可以提及亚磷酸酯家族。在这个家族当中，尤其可以提及三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯。
除了上文定义的式(I)的阻燃剂之外，根据本发明的润滑组合物还可包含至少一种另外的阻燃剂。
在这些另外的阻燃剂中，可以特别提及氟化化合物之外的卤化化合物。
本领域技术人员能够调节组合物的各种成分(特别是流体基料、如前定义的式(I)的阻燃剂以及任选的自由基抑制剂和/或另外的阻燃剂)的比例，以符合本发明所需的粘度，以及任选地，组合物的密度。
另外可选地，根据本发明的组合物还可包含一种或多种下文中更确切定义的添加剂。
其他添加剂
根据本发明的一种变体，根据本发明的润滑组合物还包含改变基础油的性能的添加剂。
可被掺入到根据本发明的组合物中的添加剂可选自摩擦改进剂，清净剂，抗磨添加剂，极压添加剂，分散剂，抗氧化剂，倾点改进剂，消泡剂以及它们的混合物。
应理解，选择所使用的添加剂的性质和用量，以不影响根据本发明的组合物的冷却能力和防火的综合性能。
这些添加剂可以单独地和/或以混合物的形式引入，类似于市场上已经为商用车辆发动机润滑剂配制剂提供的那些，其性能水平如由ACEA(Association desConstructeurs Européens d’Automobiles)和/或API(American Petroleum Institute)定义，这是本领域技术人员众所周知的。
抗磨添加剂和极压添加剂用于保护摩擦表面，这通过形成吸附在这些表面上的保护膜来实现。
存在各种各样的抗磨添加剂。对于根据本发明的组合物来说优选地，该抗磨添加剂选自磷硫添加剂，例如烷基硫代磷酸金属盐，尤其是烷基硫代磷酸锌，并且更具体地是二烷基二硫代磷酸锌或ZnDTP。优选的化合物具有式Zn((SP(S)(OR2)(OR3))2，其中R2和R3相同或不同，独立地表示烷基基团，优选包含1-18个碳原子的烷基基团。
磷酸酯胺盐也是抗磨添加剂，其可被用在根据本发明的组合物中。然而，由这些添加剂提供的磷可能充当汽车催化体系的毒物，因为这些添加剂是灰分生成剂。通过用不提供磷的添加剂(例如多硫化物，尤其是含硫烯烃)部分替代磷酸酯胺盐可以使这些效果最小化。
根据本发明的润滑组合物可包含0.01-6％重量、优选0.05-4％重量、更优选0.1-2％重量的抗磨添加剂和极压添加剂，相对于该组合物的总重量计。
根据一种特别的实施方案，根据本发明的润滑组合物不含抗磨添加剂和极压添加剂。特别地，根据本发明的润滑组合物有利地不含含磷的添加剂。
根据本发明的润滑组合物可包含至少一种摩擦改进添加剂。该摩擦改进添加剂可选自提供金属元素的化合物和无灰分的化合物。在提供金属元素的化合物当中，可以提及过渡金属如Mo、Sb、Sn、Fe、Cu、Zn的络合物，其配体可以是包含氧、氮、硫或磷原子的烃化合物。无灰分的摩擦改进添加剂通常是有机来源的，并且可选自脂肪酸和多元醇的单酯，烷氧基化胺，烷氧基化脂肪胺，脂肪环氧化物，硼酸脂肪环氧化物，脂肪胺或脂肪酸甘油酯。根据本发明，脂肪化合物包含至少一个包含10-24个碳原子的烃基。
根据本发明的润滑组合物可包含相对于该组合物的总重量计为0.01％-2％重量或0.01％-5％重量、优选0.1％-1.5％重量或0.1％-2％重量的摩擦改进添加剂。
有利地，根据本发明的润滑组合物不含摩擦改进添加剂。
根据本发明的润滑组合物可包含至少一种抗氧化添加剂。
该抗氧化添加剂通常使得能够延缓使用中的组合物的降解。这种降解可尤其表现为沉积物的形成、污泥的存在或组合物粘度的增加。
该抗氧化添加剂特别地用作氢过氧化物的结构破坏剂或自由基抑制剂。在常用的抗氧化添加剂当中，可以提及酚类抗氧化添加剂，胺类抗氧化添加剂，磷硫抗氧化添加剂。这些抗氧化添加剂中的一些(例如磷硫抗氧化添加剂)可能是灰分生成剂。酚类抗氧化添加剂可以是无灰分的，或者可以是中性或碱性金属盐的形式。抗氧化剂添加剂可特别选自空间位阻酚，空间位阻酚酯和包含硫醚桥的空间位阻酚，二苯胺，被至少一个C1-C12烷基基团取代的二苯胺，N,N'-二烷基-芳基二胺，及其混合物。
根据本发明优选地，空间位阻酚选自包含酚基团的化合物，其带有醇官能团的碳的至少一个邻位碳被至少一个C1-C10烷基基团、优选C1-C6烷基基团、优选C4烷基基团、优选叔丁基基团取代。
胺化化合物是可以使用的另一类别的抗氧化添加剂，其任选地与酚类抗氧化添加剂组合使用。胺化化合物的实例是芳族胺，例如式NR4R5R6的芳族胺，其中R4代表任选取代的脂族基团或芳族基团，R5代表任选取代的芳族基团，R6代表氢原子、烷基基团、芳基基团或式R7S(O)zR8的基团，其中R7代表亚烷基基团或亚烯基基团，R8代表烷基基团、烯基基团或芳基基团并且z代表0、1或2。
硫化烷基酚或其碱金属和碱土金属盐也可被用作抗氧化添加剂。
另一类别的抗氧化添加剂是铜化合物，例如硫代磷酸铜或二硫代磷酸铜，铜和羧酸的盐，二硫代氨基甲酸盐，磺酸盐，酚盐，乙酰丙酮铜。也可以使用铜I和II的盐，琥珀酸酐或酸盐。
根据本发明的润滑组合物可包含本领域技术人员已知的所有类型的抗氧化添加剂。
有利地，根据本发明的润滑组合物包含至少一种无灰分的抗氧化添加剂。
根据本发明的润滑组合物包含相对于该组合物的总重量计为0.5-2％重量的至少一种抗氧化添加剂。
根据本发明的润滑组合物还可包含至少一种清净添加剂(additif détergent)。
清净添加剂通常使得能够通过溶解氧化和燃烧的副产物来减少金属部件表面上沉积物的形成。
可用于根据本发明的润滑组合物中的清净添加剂通常是本领域技术人员已知的。清净添加剂可以是包含亲脂性长烃链和亲水性顶端的阴离子化合物。相关的阳离子可以是碱金属或碱土金属的金属阳离子。
清净添加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。碱金属和碱土金属优选为钙、镁、钠或钡。
这些金属盐通常包含化学计量或过量(因而其量大于化学计量)的金属。这因而涉及高碱性清净添加剂；赋予清净添加剂以高碱性特性的过量金属则通常为油不溶性金属盐的形式，例如碳酸盐，氢氧化物，草酸盐，乙酸盐，谷氨酸盐，优选碳酸盐。
根据本发明的润滑组合物可包含2-4％重量的清净添加剂，相对于该组合物的总重量计。
根据本发明的润滑组合物还可包含至少一种倾点降低添加剂。
通过减缓石蜡晶体的形成，倾点降低添加剂通常改善组合物的冷行为。
作为倾点降低添加剂的实例，可以提及聚甲基丙烯酸烷基酯，聚丙烯酸酯，聚芳基酰胺，聚烷基酚，聚烷基萘和烷基化聚苯乙烯。
此外，根据本发明的润滑组合物可包含至少一种分散剂。
该分散剂可选自Mannich碱、琥珀酰亚胺及其衍生物。
根据本发明的润滑组合物可例如包含0.2-10％重量的分散剂，相对于该组合物的总重量计。
如上所述，水不相容于与电动或混合动力车辆的推进系统的直接接触，所述推进系统例如是发动机、功率电子器件和电池。
因此，根据本发明的组合物优选不含水。出于本发明的目的，术语“不含水”是指该组合物包含少于1％重量的水，优选少于0.1％重量的水，或者不包含任何水。
根据一种特别的实施方案，根据本发明的组合物包含以下物质或者由以下物质组成：
-80％-99.5％重量、优选80％-98％重量并且更优选90％-97％重量的一种或多种基础油；
-0.5％-40％重量、优选2％-30％重量并且更优选2％-20％重量的一种或多种对应于式(I)的阻燃剂，特别是其中RF为全氟化或部分氟化的(C2-C12)烷基基团，RH是(C6-C12)烷基、(C6-C12)烯基基团，所述基团任选地被(C3-C6)环烷基、苯基或苄基取代，并且所述基团可被1或2个选自氮和氧的杂原子中断，且L为选自-CH2-、-CH＝CH-和-O-的连接基；
-任选地，0.1％-10％的一种或多种添加剂，选自含磷的自由基抑制剂、摩擦改进剂，清净剂，抗磨添加剂，极压添加剂，分散剂，抗氧化剂，倾点改进剂，消泡剂以及它们的混合物；
含量相对于该组合物的总重量来表示。
应用
如前所述，根据本发明的组合物由于其在润滑、冷却和阻燃方面的综合性能而可同时用作发动机和变速器的润滑流体、电动或混合动力车辆的驱动系统(并且更特别地是发动机、功率电子器件和电池)的冷却流体并且用作延迟和/或避免电池的火焰蔓延的流体。
有利地，根据本发明的组合物通过浸入或半浸入而与电池接触。实际上，该润滑组合物针对电池起到其冷却和防火的双重作用。
另外可选地，根据本发明的润滑组合物有利地通过以下描述的方法与电池直接接触。
作为适用于电动或混合动力车辆的推进系统的电池，可以提及Li-离子电池或镍镉电池。
特别地，本发明涉及前述定义的组合物用于电动或混合动力车辆的推进系统的润滑、冷却和安全的用途。
电动机典型地由电池(2)供电。锂离子电池是电动车辆领域中使用最广泛的电池。越来越强力且其尺寸越来越小的电池的开发导致出现这种电池的冷却问题。实际上，一旦电池超过大约50-60℃的温度，则会存在电池着火甚至爆炸的高风险。还需要将电池保持在大于大约0℃的温度以允许电池的最佳运行。
本发明的组合物因而可用于冷却电动或混合动力车辆的电池并延迟和/或避免火焰蔓延。
如图1中示意性所示，电动或混合动力车辆的推进系统尤其包括电动机部分(1)。这典型地包括连接到定子(13)和转子(14)的功率电子器件(11)。
定子包括线圈，特别是铜线圈，其被供应交流电。这会产生旋转磁场。转子本身包括线圈、永磁体或其他磁性材料，并通过该旋转磁场而旋转。
推进系统(1)的功率电子器件(11)、定子(13)和转子(14)是具有复杂结构并且在电动机的运行期间产生大量热量的部件。因此至关重要的是确保电动机和功率电子器件的冷却。
另外，通常被集成在定子(13)和转子(14)之间的轴承(12)经受高机械载荷，并且会因疲劳而出现磨损问题。因此有必要润滑轴承以提高其使用寿命。
如上所述的根据本发明的组合物除了确保电池的冷却功能和防火功能之外还确保在电动或混合动力车辆中对接触构件的润滑和抗磨损功能，以及发动机和功率电子器件的冷却功能。
电动或混合动力车辆的推进系统还包括变速器，尤其是减速器(3)，其使得能够降低电动机输出端的旋转速度并调适传递到车轮的速度，因此可以同时控制车辆的速度。
该减速器承受高摩擦应力，因此需要适当润滑以避免其过快损坏。
因此，如上所述的组合物使得可以润滑电动或混合动力车辆中的变速器，特别是减速器。
因而，本发明涉及如前所述的组合物用于冷却电池、发动机和功率电子器件，用于润滑发动机和变速器并且用于为电动或混合动力车辆的推进系统并且尤其是电池提供防火保护的用途。
特别地，这样的组合物使得可以冷却功率电子器件和/或电动机的转子和/或定子。它还确保了位于电动或混合动力车辆的电动机的转子和定子之间的轴承的润滑。
因此，本发明的优点在于能够将兼具冷却和防火或阻燃性能的单一组合物用作电动或混合动力车辆中的电池的冷却和防火流体，同时确保作为整体的电动或混合动力车辆的推进系统的润滑和冷却功能。
本发明还涉及电动或混合动力车辆的推进系统的电池的冷却和防火方法，该方法包括至少一个使至少一个电池、特别是锂离子或镍镉电池与如上定义的组合物接触的步骤。
根据一种特别的实施方案，该接触步骤在于将电池浸入或半浸入所述组合物中或将所述组合物注射到电池的表面。
针对根据本发明的润滑组合物及其用途所描述的全部特性和优选项也适用于这种方法。
可以通过本领域技术人员已知的任何方法来进行根据本发明的润滑组合物的冷却。
该电池可被静态或循环地浸入或半浸入所述组合物中。
作为直接接触的实例，可以提及通过注射、喷射、通过喷涂或者通过在压力下和通过重力在该电池上由根据本发明的组合物形成雾的冷却。
有利地，该组合物在相当高的压力下通过喷射被注射到推进系统的待冷却的区域中。有利地，由这种注射所产生的剪切力使得能够相对于静止时的运动粘度降低在注射区域处的流体的粘度，并且因而进一步提高组合物的冷却潜能。
此外，可以采用例如在文献WO2015/116496中描述的通常在电动机中使用的油循环系统。

Claims (16)

1.电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物，该组合物包含至少一种基础油和至少一种对应于式(I)的阻燃剂
RF-L-RH (I)
其中
RF是全氟化或部分氟化的基团，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，
RH是烃基基团，所述基团特别包含1-22、优选1-20、甚至更优选1-16个碳原子，并且
L是连接基。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，RH包含3-22个碳原子，更优选3-18个碳原子，例如5-15个碳原子，或者甚至10-15个碳原子。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，RF为全氟化或部分氟化的(C1-C16)烷基基团，其任选地被1或2个选自氮原子和氧原子的杂原子中断，并且RH是(C1-C15)烷基、尤其是(C3-C15)烷基，或者(C2-C15)烯基基团，所述基团任选地被烃基环如(C3-C6)环烷基、苯基或苄基取代。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，L选自以下的二价基团：-CH2-、-CH＝CH-、-O-、-S-或-PO4-。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，式(I)的阻燃剂以0.5％-40％重量的含量、特别是2％-30％重量的含量、甚至更特别地是2％-20％重量的含量、有利地为3％-10％重量的含量存在，相对于组合物的总重量计。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，该组合物使用至少一种基础油，其具有根据标准ASTM D445在100℃下测量为从1.5至8mm2/s、特别地从1.5至6.1mm2/s、更特别地从1.5至4.1mm2/s、再更特别地从1.5至2.1mm2/s的运动粘度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，该基础油选自合成油，例如羧酸和醇的某些酯，聚α-烯烃，以及通过含2-8个碳原子、特别是2-4个碳原子的环氧烷烃的聚合或共聚获得的聚亚烷基二醇。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物包含相对于该组合物的总重量计为60％-99.5％重量、优选70％-98％重量、例如80％-99.5％重量、更优选80％-98％重量、有利地为90％-97％重量的具有根据标准ASTM D445在100℃下测量的运动粘度为从1.5至8mm2/s的基础油或基础油的混合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含至少一种添加剂，该添加剂选自摩擦改进剂，清净剂，抗磨添加剂，极压添加剂，分散剂，抗氧化剂，倾点改进剂，消泡剂以及它们的混合物。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其特征在于，该组合物还包含至少一种自由基抑制剂和/或至少一种不同于权利要求1-4中任一项所定义的式(I)的阻燃剂的另外的阻燃剂。
11.根据前一个权利要求所述的组合物，其特征在于，该自由基抑制剂选自磷酸酯或磷腈家族的五价磷形式的或者亚磷酸酯家族的三价磷形式的化合物，并且该另外的阻燃剂选自除氟化化合物之外的卤化化合物。
12.至少一种在权利要求1-4中任一项所定义的式(I)的阻燃剂在包括至少一个电池的电动或混合动力车辆的推进系统的润滑组合物中用于赋予其抗燃性能的用途。
13.根据前一个权利要求所述的用途，其特征在于，该组合物还包含至少一种自由基抑制剂和/或至少一种另外的阻燃剂，尤其如在权利要求10中所定义的。
14.根据权利要求12或13之一所述的用途，其特征在于，式(I)的阻燃剂在该组合物中以0.5％-40％重量的含量、尤其以2％-30％重量的含量、甚至更特别地以2％-20％重量、有利地为3％-10％重量的含量存在，相对于组合物的总重量计。
15.电动或混合动力车辆的推进系统的电池的冷却和防火方法，该方法包括至少一个使至少一个电池、特别是锂离子或镍镉电池与根据权利要求1-11中任一项所述的组合物接触的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述至少一个电池以静态或循环方式浸入或半浸入所述组合物中，或者所述组合物通过注射、喷射、通过喷涂或通过在压力下和通过重力在该电池上由所述组合物形成雾而与所述电池直接接触。
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