CN115052960A - 用于限制摩擦的润滑剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种润滑剂组合物,相对于润滑剂组合物的总重量,包含:至少一种基础油;0.005重量%至10重量%的至少一种聚合物有机摩擦改进剂;和0.005重量%至10重量%的至少一种酯,该酯是具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元醇与多元羧酸之间或者直链、环状或支链多元醇与具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元羧酸之间的酯化反应的产物,所述聚合物有机摩擦改进剂是式(I)的化合物:R1‑[(AO)n‑AO‑R2]m(I),其中,R1是具有至少m个氢原子的基团的残基,m大于2;AO是环氧烷残基;n为0至100;R2是氢原子或C‑(O)‑R3基团,R3是选自由多羟基烷基羧酸残基、多羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸残基、羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸低聚物残基和羟基烯基羧酸低聚物残基所组成的组中的残基;并且其中平均至少两个R2基团是酰基。
Description
技术领域
本发明涉及新型润滑剂组合物,特别是用于减少机械部件之间的摩擦,优选发动机如车辆发动机的两个部件之间的摩擦。例如,根据本发明的润滑剂组合物能够用于润滑内燃机,特别是车辆发动机,特别是机动车辆发动机。
背景技术
润滑剂的目的是减少机械部件的摩擦和磨损,尤其是在车辆发动机中,更特别是在机动车辆中机械部件的摩擦和磨损。
为了减少这些摩擦现象,已知在润滑剂中加入摩擦改进剂。
在摩擦改进剂中,有机钼化合物代表了一类化合物,其减摩特性已被广泛描述。然而,本领域技术人员已知,使用有机钼化合物(特别是包含二硫代氨基甲酸酯基团的有机钼化合物)能够恶化机械部件的磨损。然后提出了其他解决方案来减少两个机械部件之间的摩擦。
在这些替代物中,目前有时使用聚合物有机摩擦改进剂。
例如,WO2011/116049描述了一种感兴趣的聚合物有机摩擦改进剂。
这种类型的聚合物摩擦改进剂能够获得机械部件之间的摩擦系数,该摩擦系数有时对于设想的应用来说太高了。
发明内容
因此,特别感兴趣的是提供润滑剂组合物以减少机械部件之间的摩擦。
本发明的一个目的是提供用于减少机械部件之间的摩擦的润滑剂组合物。
从本发明的以下描述中,进一步的目的将变得显而易见。
这些目的通过如下发明来实现,本发明提供了一种润滑剂组合物,基于该润滑剂组合物的总重量,包含:
-至少一种基础油;
-0.005重量%至10重量%的至少一种聚合物有机摩擦改进剂;和
-0.005重量%至10重量%的至少一种酯,所述酯是具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元醇与多元羧酸之间或者直链、环状或支链多元醇与具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元羧酸之间的酯化反应的产物,
所述聚合物有机摩擦改进剂是式(I)的化合物:
R1-[(AO)n-AO-R2]m (I)
其中,R1是具有至少m个氢原子的基团的残基,m大于2;
AO是环氧烷残基;
n为0至100;
R2是氢原子或C-(O)-R3基团,R3是选自由多羟基烷基羧酸残基、多羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸残基、羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸低聚物残基和羟基烯基羧酸低聚物残基组成的列表的残基;并且
其中平均至少两个R2基团是酰基。
具体实施方式
更具体地,本发明人惊奇地发现,上述类型的聚合物有机摩擦改进剂与优选选自甘油酯、柠檬酸酯、酒石酸酯和它们的混合物中的酯的组合显著改善了机械部件之间的摩擦系数。
实际上,本发明人已经发现,更特别地选自甘油酯、柠檬酸酯、酒石酸酯和它们的混合物中的酯可以令人惊讶地增强聚合物有机摩擦改进剂的效果。
根据另一个优选的替代方案,所述聚合物有机摩擦改进剂的重均分子量为3,000道尔顿至8,000道尔顿。重均分子量可以通过空间排阻色谱法测量。
申请WO2011/116049描述了例如聚合物有机摩擦改进剂。
所述聚合物有机摩擦改进剂围绕中心基团R1构建。
中心基团R1是含有至少m个氢原子的化合物在除去所述m个氢原子后获得的残基。
优选地,m个氢原子是选自氨基和羟基中的基团的氢原子,有利地是羟基的氢原子。
优选地,中心基团R1是取代烃基的残基,特别是C3至C30取代烃基化合物。
优选地,中心基团R1是含有至少m个氢原子的化合物在除去m个氢原子后获得的残基,所述化合物选自:
-甘油和聚甘油,特别是二甘油和三甘油,甘油和聚甘油的偏酯,含有至少两个羟基的甘油三酯,例如蓖麻油;
-三醇、多元醇,例如三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇,多元醇的偏酯;
-糖,特别是非还原糖,例如山梨糖醇、甘露糖醇和乳糖醇;醚化的糖衍生物,例如山梨糖醇(山梨糖醇的环状脱氢醚);糖的部分烷基缩醛,例如甲基葡萄糖、烷基糖、烷基多糖;糖的低聚物和聚合物,例如糊精部分酯化的糖衍生物,例如脂肪酸酯,优选选自月桂酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸和山嵛酸、山梨糖醇酯、山梨醇酯、蔗糖酯;氨基糖,例如N-烷基葡糖胺和相应的N-烷基-N-烯酰基葡糖酰胺;
-多羟基羧酸,特别是柠檬酸和酒石酸;
-胺,包括二官能胺和多官能胺,特别是烷基胺,包括烷基二胺如乙二胺(1,2-二氨基乙烷);
-氨基醇,特别是乙醇胺、2-氨基乙醇、二乙醇胺和三乙醇胺;
-羧酸酰胺,例如脲、丙二酰胺和琥珀酰胺;和
-酰氨基羧酸,例如琥珀酸。
优选地,中心基团R1是含有至少m个氢原子的化合物在除去m个氢原子后获得的残基,所述化合物具有至少3个,优选4至10个,特别是5至8个,有利地6个选自氨基和羟基中的基团。
优选地,所述中心基团R1是包含至少3个,优选4至10个,特别是5至8个,有利地6个羟基的化合物的残基。
甚至更优选,中心基团R1包含C4至C7直链,更优选C6。
羟基或氨基优选直接与中心基团R1的直链的碳原子相连。
有利地,中心基团R1是选自开链四醇、开链戊糖醇、开链己糖醇和开链庚糖醇的化合物的残基,或衍生自选自四醇、戊糖醇、己糖醇和庚糖醇的化合物的脱水化合物,例如衍生自选自四醇、戊醇、己糖醇和庚醇的化合物的脱水环醚基团。
在一个特别优选的实施方式中,中心基团R1是糖的残基,更优选单糖的残基,单糖优选选自葡萄糖、果糖和山梨糖醇;二糖的残基,二糖优选选自麦芽糖、帕拉金糖(palitose)、乳糖醇和乳糖;或聚合度大于2的寡糖。
有利地,中心基团R1是单糖的残基,单糖优选选自葡萄糖、果糖和山梨糖醇,特别是山梨糖醇残基。
中心基团R1优选为开链形式。然而,当中心基团R1合成途径将它暴露于相对高温或有利于这种环化的其他条件时,中心基团R1也可以包含内部环醚官能团。
指数m是中心基团R1的官能度的量度。
指数m优选大于3,优选大于或等于4且小于或等于10,特别是大于或等于5且小于或等于8,有利地大于或等于5且小于或等于6。
指数m可以是整数或小数。
R2基团是式(I)的聚合物有机摩擦改进剂的(聚)氧化烯链的端基。
R2是氢原子或C-(O)-R3基团,其中R3是多羟基烷基羧酸的残基、多羟基烯基羧酸的残基、羟基烷基羧酸的残基、羟基烯基羧酸的残基、羟基烷基羧酸的低聚物的残基和/或多羟基烯基羧酸的低聚物的残基。
羟基烷基羧酸和羟基烯基羧酸具有式HO-X-COOH,其中,X是二价饱和或不饱和,优选饱和的脂肪族基团,其含有至少8个且至多20个碳原子,通常为11~17个碳原子,其中羟基和羧酸基团之间至少有4个碳原子。
优选地,羟烷基羧酸是12-羟基硬脂酸。
在实践中,羟烷基羧酸可作为羟基酸和相应的未取代脂肪酸的混合物而被商购获得。例如,12-羟基硬脂酸通常通过氢化包含不饱和C18羟基酸和未取代的脂肪酸(油酸和亚油酸)的蓖麻油脂肪酸而制备,其在氢化时得到12-羟基硬脂酸和硬脂酸的混合物。
市售的12-羟基硬脂酸通常含有约5-8%的未取代硬脂酸。
多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸分别通过羟基烷基羧酸或羟基烯基羧酸的聚合制备。羟基烷基羧酸和羟基烯基羧酸如上所定义。
市售的羟烷基羧酸中相应的未取代脂肪酸的存在充当终止剂并因此限制了聚合物的链长。优选地,多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸中的单体单元的数量平均为2至10,优选4至8,有利地为约7。
多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸的分子量通常为600~3000g/mol,特别是900~2700g/mol,更特别是1500~2400g/mol,有利地为约2100g/mol。
多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸的特征在于残余酸值小于50mg KOH/g,优选30~35mg KOH/g。
优选地,多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸的羟值小于或等于40mg KOH/g,有利地为20~30mg KOH/g。
羟烷基羧酸低聚物和多羟基烯基羧酸低聚物与多羟基烷基羧酸和多羟基烯基羧酸的不同之处在于末端不是相应的未取代的脂肪酸。希望的是,羟烷基羧酸低聚物和多羟基烯基羧酸低聚物分别是羟烷基羧酸和羟基烯基羧酸的二聚物。
环氧烷残基AO是式-(CrH2rO)的基团,其中r是2、3或4,优选2或3,即,环氧乙烷残基(-C2H4O-)或环氧丙烷残基(-C3H6O-)。AO可以代表沿烯化氧链(AO)n的不同基团。
优选地,(AO)n是式(-C2H4O-)n的均聚物链,n为1~100。
或者,(AO)n是式(-C3H6O-)n的氧化丙烯基团的均聚物链,其中n为1~100。
或者,(AO)n是含有环氧乙烷(-C2H4O-)和环氧丙烷(-C3H6O-)残基的嵌段或无规共聚物链。根据该实施方式,共聚物链中环氧乙烷单元(-C2H4O-)的摩尔比例为至少50%,优选至少70%。
参数n代表(聚)环氧烷(AO)n链中环氧烷残基的数目。优选地,n为2至50,优选3至20,有利地5至10。指数n的总数(即n×m)优选10至300,优选20至100,特别是5至70,有利地为30至50。指数n的值是平均值,其包括链长的统计学变化。
当式(I)的聚合物有机摩擦改进剂中的酰基残基–C–(O)–R3的数量显著小于m时,这些基团的分布取决于中心基团R1的性质。
当中心基团R1衍生自季戊四醇时,季戊四醇的烷氧基化作用均匀分布在四个可用位点上以除去一个氢,并且酰基的分布接近预期的随机分布。
当中心基团R1衍生自m个氢原子不等价的化合物例如山梨糖醇时,烷氧基化将产生不等长的(聚)环氧烷链。由于较长的(聚)氧化烯链产生的强空间效应,通过酯化将-C-(O)-R3残基引入较短的(聚)氧化烯链可能相对困难。在这种情况下,通过酯化将-C-(O)-R3酰基残基引入优先发生在较长的(聚)环氧烷链中。
式(I)的聚合物有机摩擦改进剂由含有至少m个氢原子的化合物制备。
制备式(I)的聚合物有机摩擦改进剂的第一步是烷氧基化含有至少m个氢原子的基团。烷氧基化通过技术人员熟知的技术进行,例如通过使含有至少m个氢原子的化合物与所需量的环氧烷,例如环氧乙烷和/或环氧丙烷反应。
制备式(I)的聚合物有机摩擦改进剂的第二步是使从第一步获得的烷氧基化物质与多羟基烷基羧酸和/或多羟基烯基羧酸和/或羟基烷基羧酸和/或羟基烯基羧酸在温度高达250℃的标准催化酯化条件下反应。
基于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物包含0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,更优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的如以上定义的聚合物有机摩擦改进剂。
基于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物包含0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的至少一种选自甘油酯、柠檬酸酯、酒石酸酯和它们的混合物中的酯。
根据本发明使用的酯可以是单酯、二酯或三酯。它可以是单酯、二酯和/或三酯的混合物。优选地,根据本发明使用的酯包含至少一种三酯。
优选地,所述酯选自甘油酯、柠檬酸酯和它们的混合物。
根据本发明的一个实施方式,甘油酯是甘油与具有1至10个碳原子,优选2至8个碳原子的羧酸的酯。优选地,所述羧酸是一元羧酸。在本发明的一个实施方式中,甘油酯选自庚酸甘油酯和它们的混合物。
用于制备甘油酯的羧酸是饱和的或不饱和的直链、环状或支链羧酸,其可选地被羟基和/或环氧基团取代。
优选地,用于制备甘油酯的羧酸是直链的且饱和的,并且具有由碳和氢原子所组成的烃链。换言之,根据具体的实施方式,用于制备甘油酯的羧酸不包含除酸官能团之外的任何杂原子。
在一种实施方式中,甘油酯从可再生来源的原材料中获得。能够用于形成甘油酯的羧酸例如是单独或混合使用的衍生自动物或植物来源的植物油、脂肪的羧酸,例如丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸酸、癸酸、巴豆酸、异巴豆酸、山梨酸、异戊酸。在另一个实施方式中,甘油酯从化石来源的原材料中获得。这些被称为合成羧酸。也可以单独使用或混合使用合成羧酸如丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸。
本发明中使用的甘油酯可以通过技术人员熟知的方法获得,例如通过使羧酸与甘油反应获得。本领域技术人员熟知的这些化学反应可以在有或没有催化剂、有或没有溶剂的情况下发生。
根据一个实施方式,根据本发明的润滑剂组合物中使用的甘油酯是三庚酸甘油酯。
根据一个实施方式,酒石酸酯是酒石酸与具有1至10个碳原子,优选2至8个碳原子的醇的酯。优选地,用于制备酒石酸酯的醇是一元醇。
在本发明的一个实施方式中,酒石酸酯选自酒石酸三酯。
根据一个实施方式,柠檬酸酯是柠檬酸与具有1至10个碳原子,优选2至8个碳原子的醇的酯。优选地,用于制备柠檬酸酯的醇是一元醇。
在本发明的一个实施方式中,柠檬酸酯选自柠檬酸三酯。
用于制备柠檬酸酯或酒石酸酯的醇是饱和或不饱和的直链、环状或支链醇,其可选被酸和/或环氧基团取代。
优选地,用于制备柠檬酸酯或酒石酸酯的醇是直链且饱和的,并且具有由碳和氢原子所组成的烃链。换言之,根据具体实施方式,用于制备柠檬酸酯或酒石酸酯的醇不包含除羟基官能团之外的任何杂原子。
本发明中使用的柠檬酸酯或酒石酸酯能够通过本领域技术人员熟知的方法获得,例如通过使柠檬酸或酒石酸与一种或多种醇反应。本领域技术人员熟知的这些化学反应可以在有或没有催化剂、有或没有溶剂的情况下发生。
在一个实施方式中,柠檬酸酯选自柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯和它们的混合物。
根据本发明的一个实施方式,所述润滑剂组合物的酯选自:
-甘油与具有1~10个碳原子,优选2~8个碳原子的一元羧酸的三酯;和
-柠檬酸与具有1~10个碳原子,优选2~8个碳原子的一元醇的三酯;和
-它们的混合物。
根据本发明的一个实施方式,润滑剂组合物的酯选自三庚酸甘油酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯和它们的混合物。
根据本发明的润滑剂组合物包含一种或多种基础油,基于所述润滑剂的总重量,其量优选为至少50重量%,更优选至少60重量%或甚至至少70重量%。
所述基础油可以选自本领域技术人员已知的矿物油、合成或天然油、动物或植物润滑基础油。
在根据本发明的润滑剂组合物中使用的基础油可以是属于根据API分类中定义的类别的I至V组的矿物来源或合成来源的油(或它们根据ATIEL分类的等效物)(表1)或它们的混合物。
[表1]
根据本发明的矿物基础油包括通过原油的常压和真空蒸馏,随后进行精炼操作如溶剂萃取、脱碱、溶剂脱蜡、加氢处理、加氢裂化、加氢异构化和加氢精制而获得的所有类型的基础油。
也可以使用合成油和矿物油的混合物。
通常对使用不同的润滑基础油基来制备根据本发明的润滑剂组合物没有限制,除了它们必须具有适合它们使用的性能,特别是粘度、粘度指数、硫含量、抗氧化性。
根据本发明的润滑剂组合物的基础油也可以选自合成油,例如某些羧酸和醇的酯;以及选自聚α烯烃。用作基础油的聚α烯烃例如获自具有4至32个碳原子的单体,例如获自辛烯或癸烯,并且根据ASTM D445其在100℃下的粘度为1.5至15mm2.s-1。根据ASTMD5296,它们的平均分子量通常为250至3000。
根据一个具体实施方式,相对于组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物包含60~99.5重量%的基础油,优选70~99.5重量%的基础油。
许多额外添加剂可用于根据本发明的这种润滑剂组合物。
用于根据本发明的润滑剂组合物的优选额外添加剂选自清净剂添加剂、除磷硫添加剂之外的抗磨添加剂、除上述聚合物有机摩擦改进剂之外的摩擦改进剂、极压添加剂、分散剂、降凝剂、消泡剂、增稠剂和它们的混合物。
优选地,基于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物包含:
-至少50重量%,优选至少60重量%,更优选70重量%的一种或多种基础油;
-0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的一种或多种聚合物有机摩擦改进剂;
-0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的一种或多种选自甘油酯、柠檬酸酯、酒石酸酯和它们的混合物的酯;
-可选0.005重量%至30重量%,优选0.1重量%至25重量%,更优选1重量%至20重量%的一种或多种除聚合物有机摩擦改进剂以及甘油酯、柠檬酸酯和酒石酸酯之外的功能性添加剂,所述功能性添加剂优选选自清净剂添加剂、除磷硫添加剂之外的抗磨添加剂、摩擦改进添加剂、极压添加剂、分散剂、降凝剂、消泡剂、增稠剂和它们的混合物。
磷酸胺是能够在根据本发明的润滑剂组合物中使用的抗磨添加剂。然而,这些添加剂提供的磷会成为汽车催化系统的毒物,因为这些添加剂会产生灰烬。这些影响可以通过用非磷添加剂(例如多硫化物,尤其是含硫烯烃)部分替代磷酸胺来降低到最小。
有利地,基于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物可包含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。
有利地,根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种与以上定义的聚合物有机摩擦改进剂不同的额外摩擦改进剂添加剂。所述额外摩擦改进剂添加剂可以选自提供金属元素的化合物和无灰化合物。在提供金属元素的化合物中,能够提及过渡金属络合物,例如Sb、Sn、Fe、Cu、Zn、Mo,其配体可以是包含氧、氮、硫或磷原子的烃化合物。
有利地,根据本发明的润滑剂组合物可以包含至少一种抗氧化添加剂。
抗氧化添加剂通常延缓使用中的润滑剂组合物的降解。这种降解可能导致沉积物的形成、油泥的存在或润滑剂组合物的粘度增加。
抗氧化添加剂充当自由基抑制剂或氢过氧化物破坏剂。常用的抗氧添加剂包括酚类抗氧添加剂、胺类抗氧添加剂和磷硫抗氧添加剂。这些抗氧化添加剂中的一些添加(例如,磷硫抗氧添加剂)能够形成灰。酚类抗氧化剂添加剂可以是无灰的,也可以是中性或碱性金属盐的形式。抗氧化剂添加剂可以特别地选自位阻酚、位阻酚酯和包含硫醚桥的位阻酚、二苯胺、被至少一种C1-C12烷基取代的二苯胺二胺、N,N'-二烷基芳基二胺和它们的混合物。
优选地,根据本发明,所述位阻酚选自包含酚基团的化合物,其中,具有醇官能团的碳的至少一个邻位碳被至少一种C1-C10烷基,优选C1-C6烷基,优选C4烷基取代,优选被叔丁基取代。
氨基化合物是能够与可能的酚类抗氧化添加剂结合使用的另一类的抗氧化添加剂。氨基化合物的实例是芳族胺,例如式NR7R8R9的芳族胺,其中,R7代表脂肪族基团或芳族基团(任选被取代),R8代表芳族基团(任选被取代),R9代表氢原子、烷基、芳基基团或式R10S(O)zR11的基团,其中,R10代表亚烷基或亚烯基,R11代表烷基、烯基或芳基,并且z代表示0、1或2。
硫化的烷基酚或其碱金属和碱土金属盐也可用作抗氧化剂添加剂。
另一类抗氧化添加剂是铜化合物,例如硫代或二硫代磷酸铜;羧酸铜盐、二硫代氨基甲酸铜盐、磺酸铜盐、酚铜盐、乙酰丙酮铜。也可以使用铜I和II盐、琥珀酸或酸酐盐。
根据本发明的润滑剂组合物可以包含本领域技术人员已知的任何类型的抗氧化添加剂。
有利地,润滑剂组合物包含至少一种无灰抗氧化剂添加剂。
同样有利地,基于组合物的总质量,根据本发明的润滑剂组合物包含0.5~2重量%的至少一种抗氧化剂添加剂。
根据本发明的润滑剂组合物还可以包含至少一种清净剂添加剂。
清净剂添加剂通常通过溶解氧化和燃烧副产物来减少金属部件表面上沉积物的形成。
根据本发明的润滑剂组合物中使用的清净剂添加剂通常是本领域技术人员已知的。清净剂添加剂可以是包含长亲油烃链和亲水头的阴离子化合物。缔合阳离子可以是碱金属或碱土金属的金属阳离子。
所述清净剂添加剂优选选自碱金属或碱土金属的羧酸盐、磺酸盐、水杨酸盐、环烷酸盐和酚盐。所述碱金属和碱土金属优选是钙、镁、钠或钡。
这些金属盐通常含有化学计量量或过量(即大于化学计量量的量)的金属。这些是高碱性清净剂添加剂;使清净剂具有高碱性特征的过量金属通常以油不溶性金属盐的形式存在,例如碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、乙酸盐、谷氨酸盐,优选碳酸盐。
有利地,相对于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物可以包含2重量%至4重量%的清净剂添加剂。
同样有利地,根据本发明的润滑剂组合物还可以包含至少一种降凝剂添加剂。
通过减缓石蜡晶体的形成,降凝剂添加剂通常会改善根据本发明的润滑剂组合物的冷凝性能。
降凝剂添加剂的实例是聚甲基丙烯酸烷基酯、聚丙烯酸酯、聚芳酰胺、聚烷基酚、聚烷基萘、烷基化聚苯乙烯。
有利地,根据本发明的润滑剂组合物还可包含至少一种分散剂。
分散剂可以选自曼尼希碱、琥珀酰亚胺及其衍生物。
有利地,基于润滑剂组合物的总重量,根据本发明的润滑剂组合物可以包含0.2重量%至10重量%的分散剂。
本发明的润滑剂组合物还可包含至少一种可改善粘度指数的额外聚合物。额外粘度指数改进聚合物的实例是聚酯;苯乙烯、丁二烯和异戊二烯的氢化或非氢化的均聚物或共聚物;聚甲基丙烯酸酯(PMA)。
本发明还涉及如上定义的润滑剂组合物用于润滑金属部件的用途,特别是用于润滑发动机,尤其是内燃机,例如车辆发动机。
有利地,根据本发明的润滑剂组合物能够减少摩擦,特别是两个机械部件(例如发动机,特别是内燃机,例如车辆发动机)的两个部件之间的摩擦。
因此,本发明涉及根据本发明的润滑剂组合物用于减少机械部件(例如发动机部件,特别是车辆发动机)的磨损的用途。
本发明还涉及润滑特别是在发动机(如内燃机)中机械部件的方法,包括将部件与根据本发明的润滑组合物接触的至少一个步骤。
现将借助于非限制性实例来描述本发明。
实施例1:润滑剂组合物
表2中的组合物(LC:根据本发明的润滑剂组合物;CC:对比组合物)是通过在60℃下将酯和/或聚合物摩擦改进剂混合到包含基础油、粘度指数改进剂和添加剂包的组合物中来制备,以得到表2所示的比例。所示百分比基于100重量%的包含酯和/或聚合物摩擦改进剂的润滑剂组合物。
[表2]根据本发明的润滑剂组合物和对比组合物
润滑组合物 | LC6(重量%) | CC2(重量%) |
柠檬酸三乙酯 | 1 | 1 |
根据本发明的有机摩擦改进剂* | 0.5 | - |
添加剂包1** | 14.2 | 13.8 |
粘度指数改进剂(烯烃共聚物) | 6.0 | 6.1 |
组III基础油 | 78.3 | 79.1 |
*一种有机摩擦改进剂,它是式(I)的化合物:
R1-[(AO)n-AO-R2]m (I)
其中,R1是具有至少m个氢原子的基团的残基,m大于2
AO是环氧烷残基
n为0至100
R2是氢原子或C-(O)-R3基团,R3是选自由多羟基烷基羧酸残基、多羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸残基、羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸低聚物残基和羟基烯基羧酸低聚物残基所组成的组中的残基;并且
其中平均至少两个R2基团是酰基。
**包含清净剂、分散剂、抗氧化剂和抗磨剂
实施例2:摩擦学测试结果
摩擦学测试在以下条件下进行:
[表3]摩擦学测试条件
测试的润滑剂组合物的摩擦系数是在100℃下使用MTM(Mini Traction Machine)装置在硬化钢平面上使用2cm直径的硬化钢球来测定的。
MTM设备可以是PCS Instruments装置。该装置允许钢球和钢平面相对于彼此移动以确定给定润滑剂组合物的摩擦系数,同时改变各种特性如速度、负载和温度。
硬化钢平面为具有镜面光洁度(Ra小于0.01μm)的AISI 52100,并且球也是由硬化钢制成的AISI 52100。
施加的载荷为30N(0.96Gpa),并且旋转速度为0.007m/s至3m/s。
将约50ml测试的润滑剂组合物引入装置中。球与平面面对面接合,所述球和平面被独立致动以产生混合滚动/滑动接触。
摩擦系数通过力传感器进行测量和记录。
测试持续121分钟(在滑移期和斯特里贝克期之间交替进行)。速度最初保持恒定在0.1m/s并且在表中定义的每个间隔内,速度从3m/s增加到0.007m/s持续一分钟,然后在所述定义时期结束时恢复到0.1m/s的速度。
因此,摩擦系数被测量为定义速度的函数。
表4给出了表2中组合物的测试结果,以摩擦系数与滑动速度的关系表示。
[表4]
0.01m/s的速度 | 0.1m/s的速度 | |
摩擦系数CC2 | 0.133 | 0.112 |
摩擦系数LC6 | 0.033 | 0.025 |
该测试结果表明:
-当该酯单独使用时,在没有聚合物摩擦改进剂的情况下该酯对摩擦系数没有显著影响;
-润滑剂组合物中本发明定义的酯与聚合物摩擦改进剂之间存在协同作用,以显著降低摩擦系数并因此限制机械部件之间的摩擦。
Claims (8)
1.一种润滑剂组合物,基于所述润滑剂组合物的总重量,包含:
-至少一种基础油;
-0.005重量%至10重量%的至少一种聚合物有机摩擦改进剂;和
-0.005重量%至10重量%的至少一种酯,所述酯是具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元醇与多元羧酸之间或者直链、环状或支链多元醇与具有1~10个碳原子的饱和或不饱和的直链、环状或支链一元羧酸之间的酯化反应的产物,
所述聚合物有机摩擦改进剂是式(I)的化合物:
R1-[(AO)n-AO-R2]m (I)
其中,R1是具有至少m个氢原子的基团的残基,m大于2;
AO是环氧烷残基;
n为0至100;
R2是氢原子或C-(O)-R3基团,R3是选自由多羟基烷基羧酸残基、多羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸残基、羟基烯基羧酸残基、羟基烷基羧酸低聚物残基和羟基烯基羧酸低聚物残基所组成的组中的残基;并且
其中平均至少两个R2基团是酰基。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚合物有机摩擦改进剂的重均分子量为3000道尔顿至8000道尔顿。
3.根据权利要求1或2中所述的组合物,其中,所述酯选自:
-甘油与具有1~10个碳原子,优选2~8个碳原子的一元羧酸的三酯;和
-柠檬酸与具有1~10个碳原子,更优选2~8个碳原子的一元醇的三酯;和
-它们的混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其中,所述酯选自三庚酸甘油酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯和它们的混合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,基于所述润滑剂组合物的总重量,包含:
-至少50重量%,优选至少60重量%,更优选70重量%的一种或多种基础油;
-0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的一种或多种聚合物有机摩擦改进剂;
-0.005重量%至10重量%,优选0.05重量%至5重量%,优选0.1重量%至3重量%,更优选0.2重量%至2重量%的一种或多种选自甘油酯、柠檬酸酯、酒石酸酯和它们的混合物的酯;
-可选0.005重量%至30重量%,优选0.1重量%至25重量%,更优选1重量%至20重量%的一种或多种除聚合物有机摩擦改进剂以及甘油酯、柠檬酸酯和酒石酸酯之外的功能性添加剂,所述功能性添加剂优选选自清净剂添加剂、除磷硫添加剂之外的抗磨添加剂、摩擦改进添加剂、极压添加剂、分散剂、降凝剂、消泡剂、增稠剂和它们的混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物用于减少两个机械部件之间,优选发动机如车辆发动机的两个部件之间的摩擦的用途。
7.根据权利要求6所述的用途,用于减少部件,特别是发动机部件的磨损。
8.一种用于润滑机械部件,特别是在发动机中的机械部件,尤其是内燃机中的机械部件的方法,包括将部件与根据权利要求1至5中任一项所述的润滑组合物接触的至少一个步骤。
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