CN115777010A - 可用于干式离合器摩托车的低摩擦和低牵引润滑剂组合物 - Google Patents

可用于干式离合器摩托车的低摩擦和低牵引润滑剂组合物 Download PDF

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Abstract

尤其可用于干式离合器摩托车的低摩擦和低牵引润滑剂组合物及其制备方法。在一些实施方案中,润滑剂组合物可以包含:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分。所述润滑剂组合物可具有大于约0.010且小于约0.023的牵引系数和大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数。

Description

可用于干式离合器摩托车的低摩擦和低牵引润滑剂组合物
技术领域
本发明的实施方案总体上涉及润滑剂组合物及其制备方法。更具体地,这些实施方案涉及可用于润滑例如干式离合器摩托车中的发动机和齿轮箱的低摩擦和低牵引润滑剂组合物及其制备方法。
背景技术
在干式离合器摩托车中,发动机润滑剂不仅润滑发动机而且润滑齿轮箱。常规发动机润滑剂通常设计用来减小发动机中的运动部件之间的摩擦。这种"摩擦"是在边界润滑条件下抵抗彼此相对滑动的固体表面的相对运动的力。对于干式离合器摩托车,为了实现更高的功率效率和更好的燃料经济性,发动机润滑剂需要在齿轮箱中提供低牵引力以及在发动机中提供低摩擦。这种"牵引力"是在弹性流体动力润滑(elastohydrodynamiclubrication,EHL)条件下经由中间流体膜穿过两个主体之间的界面而传递的摩擦力。令人遗憾地,常规摩托车润滑剂通常不能同时为发动机提供低摩擦和为齿轮箱提供低牵引力。
在干式离合器摩托车中使用的常规发动机润滑剂尤其含有油基料、至少一种含金属的抗磨添加剂以减少运动部件之间的摩擦、至少一种含金属的清净剂以帮助保持发动机清洁度,以及至少一种分散剂以将污染物悬浮在油中。油基料通常由矿物油或合成油如聚α-烯烃制成。含磷和含硫化合物如二烷基二硫代磷酸锌通常用作抗磨添加剂。通常用于发动机润滑剂的清净剂的实例包括磺酸钙、水杨酸钙和磺酸镁。随着时间的推移,这种含金属的抗磨添加剂和清净剂可导致在发动机润滑剂中形成灰烬残留物。
常规干式离合器摩托车润滑剂中存在的硫、磷和灰分可能不利地影响发动机后处理设备和这些设备中使用的催化剂。例如,灰分的存在可能影响可能在摩托车中使用以满足排放要求的颗粒过滤器。积聚在颗粒过滤器中的灰分可能增加发动机背压,导致较差的燃料经济性。
因此,仍需要干式离合器摩托车发动机润滑剂,其提供发动机中的运动部件之间的更低摩擦和齿轮箱中的运动部件之间的更低牵引力。还需要含有更少硫、磷和灰分的发动机润滑剂。
发明内容
发明概述
提供了低摩擦和低牵引润滑剂组合物及其制备方法。这样的润滑剂组合物可用于润滑例如干式离合器摩托车中的发动机和齿轮箱两者。
在一个或多个实施方案中,润滑剂组合物可以包含:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。所述润滑剂组合物可以具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比(aslide to roll ratio)下测得。所述润滑剂组合物还可以具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
在一个或多个实施方案中,润滑剂组合物可以包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约50.00质量%至约90.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约10.00质量%至约20.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。所述润滑剂组合物可以具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。此外,所述润滑剂组合物可以具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
在一个或多个实施方案中,润滑剂组合物可以包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约15.00质量%至约30.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约30.00质量%至约55.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。所述润滑剂组合物可以具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。所述润滑剂组合物进一步可以具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
附图说明
为了可以详细地理解本发明上述所列举的特征,可以通过参照其中一些在附图中显示的实施方案获得上面简要概述的本发明的更具体描述。然而,应当指出,所述附图仅举例说明本发明的典型实施方案并因此不认为是本发明范围的限制,因为本发明可以用其它同样有效的实施方案实施。
图1是描绘根据这里所提供的一个或多个实施方案的各种润滑剂组合物的平均摩擦系数的条形图。
图2是描绘根据这里所提供的一个或多个实施方案的各种润滑剂组合物在不同温度下的牵引系数的条形图。
发明详述
应当理解,以下公开内容描述了用于实现本发明的不同特征、结构和/或功能的若干示例性实施方案。下面描述组件、布置和配置的示例性实施方案以简化本公开内容;然而,这些示例性实施方案仅作为示例提供,并不旨在限制本发明的范围。另外,本公开内容可以在各种示例性实施方案中和在本文提供的附图中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的,并且本身不指示附图中讨论的各种示例性实施方案和/或配置之间的关系。此外,下面提供的示例性实施方案可以按任何方式组合,即,在不脱离公开内容的范围的情况下,来自一个示例性实施方案的任何元素可以在任何其它示例性实施方案中使用。
另外,在以下说明书和权利要求书中使用某些术语来指代特定组件。如本领域技术人员将理解的那样,各种实体可以通过不同的名称指代相同的组件,并且因此,除非这里特别另外定义,否则本文描述的元件的命名惯例不旨在限制本发明的范围。此外,本文使用的命名惯例不旨在区分名称不同但功能不同的组件。
在以下讨论和权利要求中,术语"包括"和"包含"以开放式方式使用,因此应当被解释为意指"包括但不限于"。短语"基本上由......组成"是指所描述/要求保护的组合物不包含将实质上改变其性质的任何超过该性质的5%的任何其它组分,并且在任何情况下,不包含任何其它组分至大于3质量%的水平。
术语"或"旨在涵盖排他性和包容性两种情况,即"A或B"旨在与"A和B中的至少一个"同义,除非本文另有明确说明。
不定冠词"一"和"一个"是指单数形式(即,"一个")和复数指示物(即,一个或多个),除非上下文另有明确规定。因此,使用"抗氧化剂"的实施方案包括其中使用一种、两种或更多种抗氧化剂的实施方案,除非另有说明或上下文清楚地指示仅使用一种抗氧化剂。
术语"质量%"是指质量百分率,例如重量百分率,"vol%"是指体积百分率,"mol%"是指摩尔百分率,"ppm"是指百万分之一,"ppm wt"和"wppm"可互换使用,并且是指基于重量的百万分之一。除非另有说明,否则所有浓度均基于所讨论的组合物的总量表示。
术语"聚合物"和"低聚物"可互换使用,是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体单元或单元。术语"均聚物"是指具有相同单元的聚合物。术语"共聚物"是指具有两种或更多种彼此不同的单元的聚合物,并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有三种彼此不同的单体单元的聚合物。术语"不同的"是指这样的单元,其指示单元彼此相差至少一个原子或者是异构不同的。同样,本文所使用的聚合物的定义包括均聚物、共聚物和类似物。
术语"油基料"是指可用于润滑剂组合物的基础流体。术语"基础油"、"油基料"和"基料"可互换使用。
术语"α-烯烃"是指在α和β碳原子之间具有至少一个双键的碳和氢的任何线性或支化化合物。出于本说明书和所附权利要求书的目的,当聚合物或共聚物被称为包括α-烯烃,例如聚α-烯烃时,存在于这种聚合物或共聚物中的α-烯烃是α-烯烃的聚合形式。
术语"摩擦系数"是指在边界润滑状态下摩擦力与法向力的比例。术语"牵引系数"是指在全膜弹性流体动力润滑(EHL)状态下的摩擦系数。这些状态在Stribeck曲线中定义。.
本文所使用的元素和其族的命名法按照International Union of Pure andApplied Chemistry在1988年后使用的周期表。元素周期表的实例示于F.Albert Cotton等人所编的Advanced Inorganic Chemistry第六版(John Wiley&Sons,Inc.,1999)的封面的内页中。
现将提供详细描述。所附权利要求中的每一个限定独立的发明,其为了防止侵权应被认为包括这些权利要求中规定的各种元素或限制的等效物。取决于上下文,这里对本"发明"的所有引用在一些情况下可以仅是指某些具体的实施方案。在其它情况下,将认识到,对"发明"的引用将指代权利要求中的一个或多个(但不一定是所有)所述的主题。现将在下面更详细地描述本发明中的每一个,包括具体的实施方案、型式和实施例,但是本发明不限于这些实施方案、型式或实施例,将它们归入是为了使本领域中普通技术人员当将本公开内容中的信息与可公开获得的信息和技术结合时能够作出和使用本发明。
润滑剂组合物
公开了一种改进的润滑剂组合物,其可包括含有至少一种单酯的油基料,所述润滑剂组合物的总质量,所述单酯按约15.00至约90.00质量%,优选约50.00至约90.00质量%,更优选约70.00至约90.00质量%的量存在。令人惊讶地,具有如此大浓度的单酯的润滑剂组合物可以具有约0.01至约0.10、更优选约0.01至约0.09、最优选约0.01至约0.05的较低平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验(参见实施例)在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测量。润滑剂组合物还可以具有以下令人惊讶低的牵引系数:在140℃下约0.010至约0.023,更优选约0.010至约0.020,最优选约0.010至约0.018;在120℃下约0.010至约0.024,更优选约0.010至约0.020,最优选约0.010至约0.018;在60℃下约0.010至约0.032,更优选约0.010至约0.029,最优选约0.010至约0.027。牵引系数通过牵引系数试验(参见实施例)在约1.25GPa的压力和约100的滑动滚动比下测量。
在一个或多个实施方案中,润滑剂组合物是无硫、无灰、低含磷的润滑剂组合物。除了含有至少一种单酯之外,这种润滑剂组合物还可以包括至少一种无灰抗磨添加剂、至少一种无灰清净剂、至少一种抗氧化剂、至少一种摩擦改进剂和至少一种粘度指数改进剂。术语"无硫"是指润滑剂组合物具有小于约0.05质量%,优选小于约0.03质量%,更优选小于约0.01质量%的硫。术语"无灰"是指润滑剂组合物具有小于约0.05质量%,优选小于约0.03质量%,更优选小于约0.01质量%的金属材料。术语"低含磷"是指润滑剂组合物含有小于约0.05质量%,优选小于约0.03质量%,更优选小于约0.01质量%的磷。所有上述质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
因为润滑剂组合物出乎意料地表现出较低摩擦和低牵引系数,所以所述润滑剂组合物可用于在干式离合器摩托车的发动机中提供低摩擦和在齿轮箱中提供低牵引。由于发动机中的低摩擦和齿轮箱中的低牵引的组合,使用这种润滑剂组合物可以实现更好的燃料经济性。此外,这种润滑剂组合物的使用可以改善摩托车的功率效率,从而允许发动机相对于摩托车速度以更低的每分钟转数运行。
在润滑剂组合物不含硫、无灰并且含有很少磷的实施方案中,润滑剂组合物可用作发动机油以使油原本可能对后处理设备如颗粒过滤器和与其相关的催化剂具有的不利影响最小化。因此,通过使用本文公开的润滑剂组合物可以改善后处理设备的寿命。
润滑剂组合物可以通过将上文公开的各种组分混合在一起,同时使用本领域已知的任何方法加热所述组分来制备。例如,可以将各种组分添加到保持在约60℃至约90℃,优选约70℃至约85℃的温度下的容器中,然后在相同温度下用搅拌器将所述组分混合在一起。
油基料
在一个或多个实施方案中,油基料可以基本上由至少一种单酯组成。单酯可以通过使一种格尔伯特(Guerbet)醇(其可以使用或可以不使用格尔伯特反应制备,如2-辛基十二烷醇、2-己基癸醇和2-乙基己醇)或一种支化醇(如异十二烷醇、异十三烷醇或异十四烷醇)与一种格尔伯特酸(其可以使用或可以不使用格尔伯特反应制备,如2-辛基十二烷酸、2-己基癸酸和2-乙基己酸)或一种线性酸(如己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二烷酸(月桂酸)、十四烷酸和十六烷酸(棕榈酸)),或一种支化酸(如异己酸、异庚酸、异辛酸、异壬酸、异癸酸、异十一烷酸、异十二烷酸(月桂酸)、异十三烷酸、异十四烷酸、异十五烷酸和异十六烷酸)反应获得。这些酸还可包括3,5,5-三甲基己酸和新癸酸。
优选地,单酯衍生自2-辛基十二烷醇、2-己基癸醇、2-乙基己醇、异十二烷醇(iso-dodecanoil)、异十三烷醇或异十四烷醇与2-辛基十二烷酸、2-己基癸酸、2-乙基己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸(棕榈酸)、3,5,5-三甲基己酸、新癸酸、异十一烷酸、异十二烷酸、异十三烷酸和异十四烷酸。
可用于油基原料的具体单酯的实例包括2-辛基十二烷基庚酸酯、2-辛基十二烷基辛酸酯、2-辛基十二烷基壬酸酯、2-乙基己酸2-辛基十二烷基酯、3,5,5-三甲基己酸2-辛基十二烷基酯、新癸酸2-辛基十二烷基酯、2-己基癸酸2-己基癸基酯、十二烷酸2-己基癸基酯、异十二烷酸2-己基癸基酯、异十三烷酸2-己基癸基酯、异十四烷酸2-己基癸基酯、2-己基癸酸2-己基癸基酯、2-己基癸酸异十三烷基酯、2-己基癸酸异十四烷基酯、十二烷酸(月桂酸)2-乙基己基酯、己基癸酸(棕榈酸)2-乙基己基酯和它们的任何组合。优选的单酯是2-辛基癸基壬酸酯(2-otyldecylpelargonate)、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯及其任何组合。
在可供选择的实施方案中,可以将单酯与其它合成油如聚α-烯烃(PAO)结合。润滑剂制剂中PAO的浓度可以为约0质量%至约55.00质量%,优选约10.00质量%至约20.00质量%,更优选约10.00质量%至约15.00质量%,基于所述润滑剂组合物的总质量。PAO可以包括一种或多种第IV组基础油,如美国石油学会(API Publication 1509;www.API.org)所定义那样。第IV组基础油是合成聚合烯烃。
PAO是已知的材料并且通常以主要商业规模从供应商如ExxonMobil ChemicalCompany,Chevron Phillips Chemical Company,BP等获得,其数均分子量可以在约250至约3,000之间变化。PAO可以高达约150cSt(100℃)的粘度制得。PAO通常由较低分子量的α-烯烃聚合物或低聚物构成,包括C2至约C32α-烯烃,优选C8至约C16α-烯烃,如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。优选的PAO是聚-1-己烯、聚-1-辛烯、聚-1-癸烯和聚-1-十二碳烯及其混合物和混合的烯烃衍生聚烯烃。然而,在C14至C18范围内的较高级烯烃的二聚物可以用来提供挥发性低得可接受的低粘度基料。取决于粘度等级和起始低聚物,PAO可以主要是起始烯烃的三聚物和四聚物,具有少量的更高级低聚物,具有1.5至12cSt的粘度范围。特定用途的PAO流体可以具有例如3.0cSt、3.4cSt和/或3.6cSt的粘度。如果需要,也可以使用粘度范围为1.5至150cSt的PAO流体的双峰混合物。
PAO还可以适宜地通过在聚合催化剂如路易斯酸催化剂(例如BF3或AlCl3)或Friedel-Craft催化剂(例如三氯化铝、三氟化硼或三氟化硼与水、醇(如乙醇、丙醇或丁醇)和羧酸或酯(如乙酸乙酯或丙酸乙酯)的络合物)存在下聚合α-烯烃来制备。制备PAO的合适方法公开于美国专利4,149,178和3,382,291中,其相关部分通过引用整体并入本文。PAO合成的其它描述可以参见以下美国专利号:3,742,082;3,769,363;3,876,720;4,239,930;4,367,352;4,413,156;4,434,408;4,910,355;4,956,122;和5,068,487。C14-C18烯烃的二聚物描述在美国专利4,218,330中。
可选地或另外地,催化剂体系可以是或可以包括一种或多种非金属茂齐格勒-纳塔催化剂。可选地或另外地,催化剂体系可以包括负载在惰性材料上的金属氧化物,例如负载在氧化硅上的氧化铬。这样的催化剂体系及其在制备PAO的方法中的用途公开于以下美国专利号中:4,827,073;4,827,064;4,967,032;4,926,004;和4,914,254。
催化剂体系可备选地或另外地包括一种或多种金属茂催化剂。金属茂催化的PAO(mPAO)可以是由单一α-烯烃进料制成的均聚物,或者可以是由两种或更多种不同的α-烯烃制成的共聚物,各自通过使用合适的金属茂催化剂体系。合适的金属茂催化剂可以是或可以包括一种或多种简单的金属茂、取代的金属茂或桥联金属茂催化剂,其由例如甲基铝氧烷(MAO)或非配位阴离子如四(全氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯铵或其它等效的非配位阴离子活化或促进。mPAO和使用金属茂催化生产mPAO的方法描述于WO 2007/011832和美国专利申请2009/0036725中。
均聚物mPAO组合物可以由选自C2至C30、优选C2至C16、最优选C3至C14或C3至C12范围内的α-烯烃的单一α-烯烃制成。均聚物可以是全同立构的、无规立构的、间同立构的或具有任何其它合适的立构规整度。立构规整度可以通过聚合催化剂、聚合反应条件、氢化条件或其组合的选择来定制。
共聚物mPAO组合物可以由至少两种C2至C30范围的α-烯烃制成,并且通常具有无规分布在成品共聚物中的单体。优选平均碳数为至少4.1。有利地,乙烯和丙烯(如果存在于进料中)可以单独地小于50质量%或优选地组合小于50质量%的量存在。共聚物可以是全同立构的、无规立构的、间同立构的或具有任何其它合适的立构规整度。
共聚物mPAO组合物还可以由具有选自C2至C30线性α-烯烃的两种至26种不同线性α-烯烃的混合进料线性α-烯烃(LAO)制成。这种混合进料LAO可以由使用铝催化剂或金属茂催化剂的乙烯增长方法获得。增长烯烃可以主要是C6至C18 LAO。也可以使用来自其它工艺的LAO。
有用的α-烯烃可以从常规的LAO生产设备、从精炼厂、从化工厂、甚至从费-托合成方法(如美国专利5,382,739中所报道的那样)获得。α-烯烃包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、其它C2至C16α-烯烃、C16+α-烯烃、LAO等。例如,当单独使用时,C2至C16α-烯烃,更优选线性α-烯烃,适合于制备均聚物。α-烯烃加LAO的其它组合,例如C4和C14-LAO,C6-和C16-LAO,C8-、C10-、C12-LAO或C8-和C14-LAO,C6-、C10-、C14-LAO,C4和C12-LAO等,适用于制备共聚物。
包含选自C2至C30 LAO的LAO的混合物或选自C2至C16 LAO的单一LAO的进料可在低聚条件下与活化的金属茂催化剂接触,以提供适合用作粘合剂制剂中的组分的液体产物。由两种或更多种C2至C30范围的α-烯烃制成的共聚物组合物(具有无规掺入所述共聚物中的单体)也可以用作粘合剂制剂中的组分。其它合适的PAO描述于例如美国专利申请号2013/0005633中。
抗磨添加剂
润滑剂组合物还可以包括抗磨添加剂以减少运动部件之间的磨损。润滑剂浓度中抗磨添加剂的浓度可以为0质量%至约3.00质量%,更优选约0.20质量%至约2.50质量%,基于所述润滑剂组合物的总重量。
在一个或多个实施方案中,无灰抗磨添加剂可用于润滑组合物中。无灰抗磨添加剂可以是或可以包括磷酸胺、过中和的磷酸胺或其组合。在这种情况下,润滑剂组合物中存在的抗磨添加剂的量可以为约0质量%至约1.00质量%,更优选约0.20质量%至约0.50质量%,基于所述润滑剂组合物的总重量。
磷酸胺可以通过使胺化合物或多胺化合物与磷酸反应来制备。合适的胺公开在美国专利号4,234,435中,其相关部分通过参考引入本文。"过度中和的"磷酸胺是优选的,这意味着加入多于足够量的胺以中和酸式磷酸盐,并且这种中和可以用一种或多种胺进行。
本文公开的磷化合物可以通过通常已知的反应制备。例如,它们可以通过醇或酚与三氯化磷的反应或通过酯交换反应来制备。C6至C12醇和烷基酚可以与五氧化二磷反应以提供烷基或芳基磷酸和二烷基或二芳基磷酸的混合物。烷基磷酸酯也可以通过氧化相应的亚磷酸酯来制备。在任何情况下,反应可以在适度加热下进行。此外,各种含磷酯可以通过使用其它含磷酯作为起始材料的反应来制备。因此,中链(C6至C22)含磷酯可以利用热酯交换或酸或碱催化的酯交换使亚磷酸二甲酯与中链醇的混合物反应来制备;参见例如美国专利号4,652,416。这些材料也可商购获得:例如,亚磷酸三苯酯以Duraphos TPPTM购自Albright and Wilson;亚磷酸氢二正丁酯以Duraphos DBHPTM购自Albright and Wilson;三苯基硫代磷酸酯可作为Irgalube TPPTTM购自BASF。
烷基或芳基磷酸和二烷基或二芳基磷酸或它们的混合物可以通过一种或多种胺中和。可与此类磷酸形成胺盐的胺包括例如单取代的胺、二取代的胺和三取代的胺。单取代的胺的实例包括丁胺、戊胺、己胺、环己胺、辛胺、月桂胺、硬脂胺、油胺和苄胺。二取代的胺的实例包括二丁胺、二戊胺、二己胺、二环己胺、二辛胺、二月桂胺、双十三烷基胺、二硬脂胺、二油胺、二苄胺、硬脂基单乙醇胺、癸基单乙醇胺、己基单丙醇胺、苄基单乙醇胺、苯基单乙醇胺和甲苯基单丙醇胺。三取代的胺的实例包括三丁胺、三戊胺、三己胺、三环己胺、三辛胺、三月桂胺、三硬脂胺、三油胺、三苄胺、二油基单乙醇胺、二月桂基单丙醇胺、二辛基单乙醇胺、二己基单丙醇胺、二丁基单丙醇胺、油基二乙醇胺、硬脂基二丙醇胺、月桂基二乙醇胺、辛基二丙醇胺、丁基二乙醇胺、苄基二乙醇胺、苯基二乙醇胺、甲苯基二丙醇胺、二甲苯基二乙醇胺、三乙醇胺和三丙醇胺。
可与本文提供的磷酸形成盐的多元胺包括例如,烷氧基化二胺、脂肪多胺二胺、亚烷基多胺、含羟基多胺、缩合多胺、芳基多胺和杂环多胺。脂肪二胺的实例包括单或二烷基、对称或不对称乙二胺、丙二胺(1,2或1,3)和上述的多胺类似物。合适的市售脂肪多胺是Duomeen C.(N-椰油-1,3-二氨基丙烷)、Duomeen S(N-大豆-1,3-二氨基丙烷)、Duomeen T(N-牛脂-1,3-二氨基丙烷)和Duomeen O(N-油基-1,3-二氨基丙烷)。"Duomeens"可从Chicago,Ill的Armak Chemical Co.商购获得。
亚烷基多胺的实例包括亚甲基多胺、亚乙基多胺、亚丁基多胺、亚丙基多胺、亚戊基多胺等。还包括高级同系物和相关的杂环胺如哌嗪和N-氨基烷基取代的哌嗪。此类多胺的具体实例是亚乙基二胺、三亚乙基四胺、三-(2-氨基乙基)胺、亚丙基二胺、三亚甲基二胺、三亚丙基四胺、四亚乙基五胺、六亚乙基七胺、五亚乙基六胺等。通过缩合两种或多种上述亚烷基胺获得的高级同系物与两种或多种上述多胺的混合物同样有用。亚乙基多胺详细描述在Kirk Othmer的"Encyclopedia of Chemical Technology"第二版,第7卷,第22-37页,Interscience Publishers,New York(1965)的标题Ethylene Amines下。亚乙基多胺通常是多亚烷基多胺的复杂混合物,包括环状缩合产物。
其它有用类型的多胺混合物是由汽提上述多胺的混合物以留下通常称为"多胺底部料流"的残余物而得到的那些。通常,亚烷基多胺底部料流可以表征为具有小于2质量%,通常小于1质量%的沸点低于约200℃的材料。从Dow Chemical Company获得的这种乙烯多胺底部料流的典型样品命名为"E-100"。这些亚烷基多胺底部料流包括环状缩合产物如哌嗪和二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等的高级类似物。亚烷基多胺底部料流可以仅与酰化剂反应,或者它们可以与其它胺、多胺或其混合物一起使用。另一种有用的多胺是至少一种羟基化合物与至少一种含有至少一个伯或仲氨基的多胺反应物之间的缩合反应物。羟基化合物优选为多羟基胺。多羟基胺可包括与含2至约20个碳原子或2至约4个碳原子的环氧烷(例如,环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等)反应的任何上述单胺。多羟基胺的实例包括三(羟丙基)胺、三(羟甲基)氨基甲烷、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、N,N,N',N'-四(2-羟丙基)亚乙基二胺和N,N,N',N'-四(2-羟乙基)亚乙基二胺,优选三(羟甲基)氨基甲烷(THAM)。其它杂环胺还可包括芳族多环胺。芳族多环胺的实例包括甲苯基三唑和苯并三唑。
上述胺可以用作烷基或芳基磷酸、二烷基或二芳基磷酸或它们的混合物的中和剂以及过中和剂,以获得过碱性磷酸烷基或芳基酯或磷酸二烷基或二芳基酯或它们的混合物。优选的磷酸胺是二烷基磷酸,首先用二烷基胺中和,然后用甲苯基三唑过度中和。更优选地,二烷基磷酸是二己基磷酸。
可用作无灰抗磨剂的其它磷酸酯包括磷酸三芳基酯、磷酸三烷基酯、磷酸三烷基芳基酯、磷酸三芳基烷基酯和磷酸三烯基酯。作为这些的具体实例,可提及磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸苄基二苯基酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸三丁酯、磷酸乙基二丁酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸二甲苯基苯基酯、磷酸乙基苯基二苯基酯、磷酸二乙基苯基苯基酯、磷酸丙基苯基二苯基酯、磷酸二丙基苯基苯基酯、磷酸三乙基苯基酯、磷酸三丙基苯基酯、磷酸丁基苯基二苯基酯、磷酸二丁基苯基苯基酯、磷酸三丁基苯基酯、磷酸三己酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三癸酯、磷酸三月桂基酯、磷酸三肉豆蔻基酯、磷酸三棕榈基酯、磷酸三硬脂基酯和磷酸三油基酯。
在替备选实施方案中,抗磨添加剂可以是成灰的并因此可以包括至少一种金属烷基二硫代磷酸盐,特别是金属二烷基二硫代磷酸盐。合适的金属二烷基二硫代磷酸盐的实例包括二烷基二硫代磷酸钼(MoDTP)、初级(primary)二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)(衍生自伯醇)、次级(secondary)ZDDP(衍生自仲醇)及其组合。这种金属二烷基二硫代磷酸盐可以衍生自伯醇、仲醇或其混合物。适用于制备ZDDP的醇的实例包括2-丙醇、丁醇、仲丁醇、戊醇和己醇如4-甲基-2-戊醇、正己醇、正辛醇、2-乙基己醇、烷基化酚等。优选仲醇或伯醇和仲醇的混合物。也可以使用烷基芳基。
优选的二硫代磷酸锌是次级二硫代磷酸锌。合适的次级二硫代磷酸锌的实例包括:Lubrizol 1389和Lubrizol 1371,其可从The Lubrizol Corporation商购获得;OLOA262,其可从Chevron Oronite商购获得;和HITEC 7169,其可从Afton Chemical商购获得。初级和次级二硫代磷酸锌的混合物也是优选的。一种优选的初级ZDDP是Lubrizol 1095,其可从Lubrizol Corporation商购获得。
润滑剂组合物中使用的ZDDP的量可以为约0质量%至约1.20质量%,优选约0.60质量%至约1.00质量%,更优选约0.80质量%至约1.00质量%,基于所述润滑剂组合物的总质量。优选地,ZDDP是初级和次级ZDDP按约1:4的比例的混合物,并且基于所述润滑剂组合物的总质量以约0.80质量%至约1.00质量%的量存在。
可用于润滑剂组合物的示例性含钼化合物包括油溶性可分解有机钼化合物,例如MolyvanTM855,其可从Vanderbilt Chemicals,LLC商购获得。MolyvvanTM855是定义为基本上不含活性磷和活性硫的油溶性仲二芳基胺,并且在Vanderbilt's Material Data andSafety Sheet中描述为具有1.04的密度和47.12cSt的100℃粘度的有机钼化合物。通常,有机钼化合物是优选的,因为它们具有优异的溶解性和有效性。
其它合适的有机钼化合物的实例包括MolyvanTML和MolyvanTMA,其也可从Vanderbilt Chemicals,LLC商购获得。MolvvanTML是美国专利号5,055,174中描述的磺化氧钼二烷基二硫代磷酸盐,其通过参考引入本文。MolyvanTMA含有约28.8质量%Mo、31.6质量%C、5.4质量%H和25.9质量%S。MolyvanTM822、MolyvanTM856和MolyvanTM807也是有用的。
还可用的是Sakura LubeTM500,其是可从Asahi Denki Corporation商购获得的更可溶的含二硫代氨基甲酸钼的润滑剂添加剂。Sakura LubeTM500含有约20.2质量%Mo、43.8质量%C、7.4质量%H和22.4质量%S。Sakura LubeTM300,即钼与硫之比为1:1.07的低硫二硫代磷酸钼是优选的含钼化合物,也可从Asahi Denki Corporation获得。
另一种有用的含钼化合物是MolyvanTM807,其也可从Vanderbilt Chemicals,LLC商购获得。MolvvanTM是约50质量%的双十三烷基二硫代碳酸钼和约50质量%的比重为约38.4SUS并含有约4.6质量%钼的芳族油的混合物。
其它合适的有机钼化合物包括Mo(CO)6、辛酸钼、MoO(C7H15CO2)2(其含有约8质量%Mo并且可从Aldrich Chemical Company商购获得)和环烷硫辛酸钼(其可从ShephardChemical Company商购获得)。
据认识到,润滑剂组合物可包含一种或多种无机钼化合物,例如硫化钼和氧化钼;然而,这样的无机化合物不如有机钼化合物如MolyvanTM855、MolyvanTM822、MolyvanTM856和MolyvanTM807那么优选。
其它合适的含钼化合物的实例可以参见美国专利申请公开号2003/0119682,其通过参考引入本文。
润滑剂组合物中使用的含钼化合物的量可以为约0质量%至约3.00质量%,更优选约0.10质量%至约1.50质量%,更优选约0.10质量%至约1.20质量%,基于所述润滑剂组合物的总质量。当以质量ppm描述时,钼元素的优选浓度为约100至约2,000质量ppm,更优选约500至约1500ppm质量,甚至更优选约700至约1200ppm质量,最优选约900至约1,000质量ppm的钼。
摩擦改进剂
润滑剂组合物还可包含摩擦改性剂以减少运动部件之间的摩擦。摩擦改进剂可以是或可以包含可以改变由含有这种材料的润滑剂或流体润滑的表面的摩擦系数的任何材料。摩擦改进剂,也称为减摩剂、润滑剂或油性剂等,可以与本文公开的油基料或润滑剂组合物组合使用以改变润滑表面的摩擦系数。降低摩擦系数的摩擦改进剂是特别有利的。在存在或不存在摩擦改进剂的情况下,润滑剂组合物可以表现出所需的性能,例如磨损控制。
可用于润滑剂组合物的示例性摩擦改进剂包括上述钼化合物以及烷氧基化脂肪酸酯、链烷醇酰胺、多元醇脂肪酸酯、硼酸化甘油脂肪酸酯、脂肪醇醚及其混合物。
示例性的烷氧基化脂肪酸酯包括聚氧乙烯硬脂酸酯、脂肪酸聚甘醇酯等。这些可包括聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧丁烯硬脂酸酯、聚氧乙烯异硬脂酸酯、聚氧丙烯异硬脂酸酯、聚氧乙烯棕榈酸酯等。
示例性的链烷醇酰胺包括月桂酸二乙基链烷醇酰胺、棕榈酸二乙基链烷醇酰胺等。这些可包括油酸二乙基链烷醇酰胺、硬脂酸二乙基链烷醇酰胺、油酸二乙基链烷醇酰胺、多乙氧基化烃基酰胺、多丙氧基化烃基酰胺等。
示例性的多元醇脂肪酸酯包括甘油单油酸酯、饱和的单-、二-和三-甘油酯、甘油单硬脂酸酯等。这些可包括多元醇酯、含羟基的多元醇酯等。
说明性硼酸化甘油脂肪酸酯包括硼酸化甘油单油酸酯,硼酸化饱和单、二和三甘油酯,硼酸化甘油单硬脂酸酯等。除了甘油多元醇之外,这些可包括三羟甲基丙烷、季戊四醇、脱水山梨糖醇等。这些酯可以是多元醇单羧酸酯、多元醇二羧酸酯和有时多元醇三羧酸酯。优选的可以是甘油单油酸酯、甘油二油酸酯、甘油三油酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯和甘油三硬脂酸酯以及相应的甘油单棕榈酸酯、甘油二棕榈酸酯和甘油三棕榈酸酯,以及相应的异硬脂酸酯、亚油酸酯等。有时可以优选甘油酯以及含有任何这些的混合物。可以优选多元醇的乙氧基化、丙氧基化、丁氧基化脂肪酸酯,特别是使用甘油作为基础多元醇。
说明性的脂肪醇醚包括硬脂基醚、肉豆蔻基醚等。醇,包括碳数为C3至C50的醇,可以被乙氧基化、丙氧基化或丁氧基化以形成相应的脂肪烷基醚。基础醇部分可以优选为硬脂基、肉豆蔻基、C11-C13烃、油基、异甾基等。
存在于润滑剂组合物中的摩擦改进剂的浓度可以为约0.01质量%至约5.00质量%,优选约0.10质量%至约2.50质量%,更优选约0.10质量%至约1.50质量%,或最优选约0.10质量%至约1.20质量%。含钼材料的浓度通常按照Mo金属浓度来描述。Mo的有利浓度可以为50至1500ppm或更高,并且通常具有100至1200ppm的优选范围。所有类型的摩擦改进剂可以单独使用或与本文公开的材料混合使用。通常,两种或更多种摩擦改进剂的混合物,或摩擦改进剂(一种或多种)与可选的表面活化材料(一种或多种)的混合物也是期望的。
无灰清净剂
润滑剂组合物可包括无灰清净剂以保持发动机清洁度并抑制污染物沉积在发动机部件上。无灰清净剂可以是或可以包括非离子清净剂,例如聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯烷基醚。作为参考,参见"Nonionic Surfactants:Physical Chemistry"MartinJ.Schick,CRC Press;第二版(1987年3月27日)。这些无灰清净剂在发动机润滑剂制剂中不太常见,但提供了许多优点,例如在单酯基油中改善的溶解度。
最优选的清净剂是亲水亲油平衡(HLB)值为10或更低的无灰非离子清净剂。此类清净剂可以商品名AlarmolTMPS11E和AlarmolTMPS15E从例如Croda Inc.商购获得,并且可以商品名EcosurfTMEH-3、TergitolTM15-S-3、TergitolTML-61、TergitolTML-62、TergitolTMNP-4、TergitolTMNP-6、TergitolTMNP-7、TergitolTMNP-8、TergitolTMNP-9、TritonTMX-15和TritonTMX-35从Dow Chemical Co.商购获得。
本文公开的清净剂浓度以"递送时"为基础给出。通常,将活性清净剂与加工油一起递送。"递送时的"清净剂可包括约0质量%至约2.00质量%,更优选约0.80质量%至约1.50质量%的在"递送时的"清净剂产物中的活性清净剂。
含金属的清净剂
含金属的清净剂通常用于润滑组合物中。典型的清净剂是阴离子材料,其含有分子的长链疏水部分和分子的较小阴离子或疏油亲水部分。清净剂的阴离子部分通常衍生自有机酸,例如硫酸、羧酸、亚磷酸、酚或其混合物。平衡离子通常是碱土金属或碱金属。
含有基本上化学计量量的金属的盐被描述为中性盐,并且具有0至80的总碱值(TBN,如通过ASTM D2896测量)。许多含金属的清净剂是过碱性的,含有大量的通过使过量的金属化合物(例如金属氢氧化物或氧化物)与酸性气体(例如二氧化碳)反应获得的金属碱。有用的清净剂可以是中性的、适度过碱性的或高度过碱性的。
期望至少一些清净剂是过碱性的。过碱性清净剂有助于中和由燃烧过程产生的酸性杂质并被截留在油中。通常,过碱性材料具有基于当量计约1.05:1至50:1的清净剂的金属离子与阴离子部分之比。更优选,所述比例为约4:1至约25:1。所得清净剂是过碱性清净剂,其通常具有约150或更高,通常约250至450或更高的TBN。优选地,过碱性阳离子是钠、钙或镁。不同TBN的清净剂的混合物可以用于本发明。
优选的清净剂包括碱金属或碱土金属的磺酸盐、酚盐、羧酸盐、磷酸盐和水杨酸盐。
磺酸盐可以由磺酸制备,所述磺酸通常通过烷基取代的芳族烃的磺化获得。烃的实例包括通过烷基化苯、甲苯、二甲苯、萘、联苯及其卤代衍生物(例如,氯苯、氯甲苯和氯萘)获得的那些。烷基化剂通常具有约3至70个碳原子。烷芳基磺酸盐通常含有约9至约80个碳原子或更多个碳原子,更通常约16至60个碳原子。
Klamann在前面引用的"Lubricants and Related Products"中公开了各种磺酸的许多过碱性金属盐,其可用作润滑剂中的清净剂和分散剂。标题为"LubricantAdditives"的书,C.V.Smallheer和R.K.Smith,由Leziushiles Co.of Cleveland,Ohio(1967)出版,类似地公开了许多可用作分散剂/清净剂的过碱性磺酸盐。
碱土金属酚盐可以通过使碱土金属氢氧化物或氧化物(例如CaO、Ca(OH)2、BaO、Ba(OH)2、MgO、Mg(OH)2)与烷基酚或硫化烷基酚反应来制备。有用的烷基包括直链或支化C1-C30烷基,优选C4-C20。合适的酚的实例包括异丁基苯酚、2-乙基己基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚等。应该指出的是,起始烷基酚可以含有多于一个各自独立地为直链或支化的烷基取代基。当使用非硫化烷基酚时,硫化产物可以通过本领域熟知的方法获得。这些方法包括加热烷基酚和硫化剂(包括元素硫、硫卤化物如二氯化硫等)的混合物,然后使硫化酚与碱土金属碱反应。
羧酸的金属盐也可用作清净剂。这些羧酸清净剂可以通过使碱性金属化合物与至少一种羧酸反应并从反应产物中除去游离水来制备。这些化合物可以是过碱性的以产生所需的TBN水平。由水杨酸制成的清净剂是一类优选的衍生自羧酸的清净剂。有用的水杨酸盐包括长链烷基水杨酸盐。一类有用的组合物具有下式:
Figure BDA0004025520130000191
其中R是氢原子或含1至约30个碳原子的烷基,n是1至4的整数,并且M是碱土金属。优选的R基团是至少C11,优选C13或更大的烷基链。R可以任选地被不干扰清净剂功能的取代基取代。M优选地为钙、镁或钡。更优选,M是钙。
烃基取代的水杨酸可以通过柯尔贝反应由酚制备。关于这些化合物的合成的附加信息,参见美国专利号3,595,791。烃基取代的水杨酸的金属盐可以通过金属盐在极性溶剂如水或醇中的复分解来制备。
清净剂可以分类为简单清净剂或所谓的杂化或复合清净剂。后者清净剂可以提供两种清净剂的性质,而不需要共混独立的材料。关于这些清净剂的信息,参见例如美国专利号6,034,039。
优选的清净剂包括苯酚钙、磺酸钙、水杨酸钙、苯酚镁、磺酸镁、水杨酸镁及其它相关组分(包括硼酸化清净剂)。润滑剂组合物中的总清净剂浓度可以为约0.01质量%至约6.00质量%,优选约0.10质量%至约4.00质量%。
分散剂
润滑剂组合物还可包含至少一种分散剂。在发动机运转期间,可以产生油不溶性氧化副产物。分散剂可以有助于将这些副产物保持在溶液中,从而减少它们在金属表面上的沉积。用于润滑组合物的分散剂本质上可以是无灰的或成灰的。优选地,分散剂是无灰的,这意味着它是在燃烧时基本上不形成灰分的有机材料。例如,不含金属或不含硼酸化金属的分散剂被认为是无灰的。相对照而言,上述含金属清净剂在燃烧时形成灰分。
此类分散剂可以按约1.00质量%至约6.00质量%,优选约1.00质量%至约4.00质量%的量存在于润滑剂组合物中,基于所述润滑剂组合物的总质量。分散剂原子的烃数可以为C60至C1000,或C70至C300,或C70至C200。这些分散剂可以含有中性氮和碱性氮两者或两者的混合物。分散剂可以用硼酸酯和/或环状碳酸酯封端。
合适的分散剂可以含有连接到较高分子量烃链上的极性基团。极性基团通常含有氮、氧或磷中的至少一种元素。典型的烃链含有50至400个碳原子。
一类特别有用的分散剂是烯基琥珀酸衍生物,通常通过长链烃基取代的琥珀酸化合物(通常是烃基取代的琥珀酸酐)与多羟基或多氨基化合物的反应制备。构成分子的亲油部分的长链烃基基团,其赋予在油中的溶解性,通常是聚异丁烯基团。这类分散剂的许多实例是商业上和文献中熟知的。参见,例如,美国专利号3,172,892;3,215,707;3,219,666;3,316,177;3,341,542;3,444,170;3,454,607;3,541,012;3,630,904;3,632,511;3,787,374;和4,234,435。其它类型的分散剂描述于美国专利号3,036,003;3,200,107;3,254,025;3,275,554;3,438,757;3,454,555;3,565,804;3,413,347;3,697,574;3,725,277;3,725,480;3,726,882;4,454,059;3,329,658;3,449,250;3,519,565;3,666,730;3,687,849;3,702,300;和5,705,458中。分散剂的另一说明可参见,例如欧洲专利申请号471 071。
烃基取代的琥珀酸和烃基取代的琥珀酸酐衍生物也可以用作分散剂。特别地,通过烃取代的琥珀酸化合物(优选在烃取代基中含至少50个碳原子)与至少一当量的亚烷基胺的反应制备的琥珀酰亚胺、琥珀酸酯或琥珀酸酯酰胺是特别有用的。有时,具有含20至50个碳原子的烃取代基可以是有用的。
琥珀酰亚胺可以通过烃基取代的琥珀酸酐和胺之间的缩合反应形成。摩尔比可以根据多胺而变化。例如,烃基取代的琥珀酸酐与TEPA的摩尔比可以从约1:1至约5:1变化。代表性实例示于美国专利号3,087,936;3,172,892;3,219,666;3,272,746;3,322,670;和3,652,616、3,948,800;和加拿大专利号1,094,044中。
琥珀酸酯可以通过烃基取代的琥珀酸酐与醇或多元醇之间的缩合反应形成。摩尔比可以根据所使用的醇或多元醇而变化。例如,烃基取代的琥珀酸酐和季戊四醇的缩合产物是有用的分散剂。
琥珀酸酯酰胺可以通过烃基取代的琥珀酸酐和烷醇胺之间的缩合反应形成。合适的链烷醇胺包括乙氧基化多烷基多胺、丙氧基化多烷基多胺和多烯基多胺如多亚乙基多胺。一个实例是丙氧基化六亚甲基二胺。代表性实例示于美国专利号4,426,305中。
烃基取代的琥珀酸酐的分子量通常为800至2,500或更大。上述产物可以与各种试剂如硫、氧、甲醛和羧酸如油酸进行后反应。上述产物也可以与硼化合物如硼酸、硼酸酯和高度硼酸化分散剂进行后反应,以形成通常每摩尔分散剂反应产物具有0.1至5.0摩尔硼的硼酸化分散剂。
还可以使用曼尼希基分散剂,并且其由烷基酚、甲醛和胺的反应制备。参见美国专利号4,767,551,其通过参考引入本文。加工助剂和催化剂,如油酸和磺酸,也可以是反应混合物的一部分。烷基酚的分子量可以为800至2,500。代表性实例示于美国专利号3,697,574;3,703,536;3,704,308;3,751,365;3,756,953;3,798,165;和3,803,039中。
典型的高分子量脂族酸改性的曼尼希缩合产物可以由高分子量烷基取代的羟基芳族化合物或含HNR2基团的反应物制备。
烃基取代的胺无灰分散剂添加剂是本领域技术人员熟知的;参见例如美国专利号3,275,554;3,438,757;3,565,804;3,822,209和5,084,197。
优选的分散剂包括硼酸化和非硼酸化琥珀酰亚胺,包括来自单琥珀酰亚胺、双琥珀酰亚胺和/或单和双琥珀酰亚胺的混合物的那些衍生物,其中烃基琥珀酰亚胺衍生自亚烃基,例如Mn为500至5,000,或1,000至3,000,或1,000至2,000的聚亚丁基,或此类亚烃基的混合物,通常具有高末端乙烯属基团。其它优选的分散剂包括琥珀酸酯和酰胺、烷基酚-多胺偶联的曼尼希加合物、它们的封端衍生物和其它相关组分。
聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物是另一类分散剂。这些分散剂通常通过使含氮单体与在酯基中含有5至25个碳原子的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯反应来制备。代表性实例示于美国专利号2,100,993和6,323,164中。聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯分散剂通常用作多功能粘度指数改进剂。低分子量型式可用作润滑剂分散剂或燃料清净剂。
在非芳族二羧酸的极性酯,优选己二酸酯中优选使用聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯分散剂,因为许多其它常规分散剂不太可溶。多元醇酯的优选的分散剂包括聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯分散剂。
粘度指数改进剂
润滑剂组合物中可以包括一种或多种粘度指数改进剂(也称为VI改进剂、粘度调节剂和粘度改进剂)。粘度指数改进剂可用于提供具有高温和低温可操作性的润滑剂。这些添加剂赋予高温下的剪切稳定性和低温下的可接受的粘度。粘度指数改进剂可以按约0.50质量%至约2.00质量%,优选约0.60质量%至约1.50质量%,更优选约0.60质量%至约1.20质量%的量存在于润滑剂组合物中,基于所述润滑剂组合物的总质量。
合适的粘度改进剂包括高分子量烃、聚酯和既用作粘度指数改进剂又用作分散剂的粘度指数改进剂分散剂。这些聚合物的典型分子量为约10,000至1,500,000,更典型地为约20,000至约1,200,000,甚至更典型地为约50,000至约1,000,000。聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯粘度指数改进剂的典型分子量小于约50,000。
合适的粘度指数改进剂的实例是甲基丙烯酸酯、丁二烯、烯烃或烷基化苯乙烯的线性或星形聚合物和共聚物。聚异丁烯是常用的粘度指数改进剂。另一种合适的粘度指数改进剂是聚甲基丙烯酸酯(例如,各种链长的甲基丙烯酸烷基酯的共聚物),其一些制剂也用作倾点下降剂。其它合适的粘度指数改进剂包括乙烯和丙烯的共聚物、苯乙烯和异戊二烯的氢化嵌段共聚物和聚丙烯酸酯(例如各种链长丙烯酸酯的共聚物)。具体实例包括分子量为约50,000至约200,000的苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-丁二烯基聚合物。
合适的烯烃共聚物可以商品名
Figure BDA0004025520130000231
(例如
Figure BDA0004025520130000232
8921和
Figure BDA0004025520130000234
8941)从Chevron Oronite Company LLC;以商品名
Figure BDA0004025520130000233
(例如
Figure BDA0004025520130000235
5850B)从Afton Chemical Corporation和以商品名
Figure BDA0004025520130000236
7067C从Lubrizol Corporation商购获得。氢化聚异戊二烯星形聚合物可从InfineumInternational Limited商购获得,例如以商品名SV200和SV600商购获得。氢化二烯-苯乙烯嵌段共聚物可从Infineum International Limited商购获得,例如以商品名SV40和SV50商购获得。
如本文所用,粘度指数改进剂浓度以"递送时(as delivered)"为基础给出。通常,活性聚合物与稀释油一起递送。在"递送时的"聚合物浓缩物中,"递送时的"粘度指数改进剂通常含有约20至约75质量%的用于聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯聚合物的活性聚合物,或约8至约20质量%的用于烯烃共聚物、氢化聚异戊二烯星形聚合物或氢化二烯-苯乙烯嵌段共聚物的活性聚合物。
抗氧化剂
此外,润滑剂组合物可包括抗氧化剂以延迟油基料的氧化降解。这种降解可导致金属表面上的沉积物、油泥的存在或润滑剂组合物的粘度增加。润滑剂组合物中抗氧化剂的浓度可以为约1.50质量%至约11.25质量%。抗氧化剂可以是或可以包括酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂、聚合胺类抗氧化剂或其组合。
酚类抗氧化剂通常是含有空间位阻羟基的位阻酚,包括其中羟基彼此处于邻位或对位的二羟基芳基化合物的那些衍生物。合适的位阻酚可以包括被C6+烷基取代的位阻酚和那些位阻酚的亚烷基偶联衍生物,例如2-叔丁基-4-庚基苯酚、2-叔丁基-4-辛基苯酚、2-叔丁基-4-十二烷基苯酚、2,6-二叔丁基-4-庚基苯酚、2,6-二叔丁基-4-十二烷基苯酚、2-甲基-6-叔丁基-4-庚基苯酚和2-甲基-6-叔丁基-4-十二烷基苯酚。其它有用的位阻单酚抗氧化剂可以包括例如位阻2,6-二烷基-酚丙酸酯衍生物。双酚抗氧化剂也可以有利地与位阻酚抗氧化剂组合使用。合适的邻位偶联酚可以包括:2,2'-双(4-庚基-6-叔丁基-苯酚);2,2'-双(4-辛基-6-叔丁基-苯酚);和2,2'-双(4-十二烷基-6-叔丁基苯酚)。合适的对位偶联双酚可以包括:4,4'-双(2,6-二叔丁基苯酚);和4,4'-亚甲基-双(2,6-二叔丁基苯酚)。
胺类抗氧化剂通常是芳族胺抗氧化剂。合适的胺类抗氧化剂可包括烷基化和非烷基化芳族胺,例如式R8R9R10N的芳族单胺,其中R8为脂族、芳族或取代的芳族基团,R9为芳族或取代的芳族基团,R10为H、烷基、芳基或R11S(O)XR12,其中R11为亚烷基、亚烯基或亚芳烷基,R12为高级烷基或烯基、芳基或烷芳基,x为0、1或2。脂族基团R8可包括1至20个碳原子,优选包括6至12个碳原子。优选地,R8和R9都是芳族或取代的芳族基团,其中芳族基团可以是稠环芳族基团,例如萘基。
适合的芳族胺抗氧化剂可以具有含至少6个碳原子的烷基取代基。脂族基团的实例可以包括己基、庚基、辛基、壬基和癸基。通常,脂族基团不含超过14个碳原子。可用于本文公开的润滑剂组合物的胺抗氧化剂的一般类型包括二苯胺、苯基萘胺、吩噻嗪、亚氨基联苄和二苯基亚苯基二胺。可以使用两种或更多种芳族胺的混合物。合适的芳族胺抗氧化剂的具体实例包括:p,p'-二辛基二苯胺;叔辛基苯基-α-萘胺;苯基-α-萘胺;和对辛基苯基-α-萘胺。也可以使用衍生自这些二苯胺、苯基萘胺及其混合物的聚合胺类抗氧化剂。聚合胺类抗氧化剂可以按浓缩物形式获得,其中活性聚合物胺占10至40质量%。此类聚合物胺类抗氧化剂浓缩物可从例如Nyco S.A.以商品名Nycoperf AO 337商购获得。
其它合适的胺类抗氧化剂包括聚合或低聚物胺,其是一种或多种取代或烃基取代的二苯基胺、一种或多种未取代或烃基取代的苯基萘基胺、或一种或多种未取代或烃基取代的二苯基胺与一种或多种未取代或烃基取代的苯基萘基胺两者的聚合反应产物。代表性示意图如下所示:
Figure BDA0004025520130000251
(其中and是指“和”)
其中(a)和(b)各自在0至10、优选0至5、更优选0至3、最优选1至3的范围内,条件是(a)+(b)为至少2,例如:
Figure BDA0004025520130000261
(其中or是指“或”)
其中R2为苯乙烯或C1至C30烷基,R3为苯乙烯或C1至C30烷基,R4为苯乙烯或C1至C30烷基,优选R2为C1至C30烷基,R3为C1至C30烷基,R4为C1至C30烷基,更优选R2为C4至C10烷基,R3为C4至C10烷基且R4为C4至C10烷基,p、q和y的范围单独地为0至高达各自的R基团(一个或多个)所连接的芳基的化合价,优选p、q和y中的至少一个范围为1至高达各自的R基团(一个或多个)所连接的芳基的化合价,更优选p、q和y各自的范围为至少1至高达各自的R基团所连接的芳基的化合价。其它更广泛的低聚物在本公开的范围内,但式A、B、C和D的材料是优选的。实例还可以在美国专利号8,492,321中找到。
其它添加剂
润滑剂组合物可另外包括本领域已知的其它润滑剂性能添加剂,例如腐蚀抑制剂、防锈剂、金属钝化剂、极压添加剂、抗咬合剂、蜡改性剂、流体损失添加剂、密封相容剂、润滑剂、防污剂、生色剂、消泡剂、破乳剂、乳化剂、增稠剂、润湿剂、胶凝剂、增粘剂、着色剂等。关于许多常用添加剂的综述,参见Klamann,Lubricants and Related Products,Verlag Chemie,Deerfield Beach,FL;ISBN 0-89573-177-0。还参考M.W.Ranney的"Lubricant Additives",由Noyes Data Corporation of Parkridge,NJ(1973)出版;还参见美国专利号7,704,930,其全文通过参考引入本文。这些添加剂通常与可在5质量%至50质量%范围内的不同量的稀释油一起递送。当润滑油组合物包含有一种或多种上述添加剂时,可以将添加剂(一种或多种)按足以发挥其预期功能的量共混到组合物中。
实施例:
可以参照以下非限制性实施例进一步描述上述论述。
制备在基础油中含有单酯的三种润滑剂制剂(实施例(Ex.)1-3)。Ex.1的制剂含有作为单酯的2-辛基癸基壬酸酯和2-乙基己基月桂酸酯。Ex.1的制剂还包含无灰、无硫和含低磷的添加剂,例如磷酸胺抗磨添加剂和有机摩擦改性剂,其可以商品名PerfadTM3336从Croda Lubricants商购获得。Ex.2-3的制剂含有2-乙基己基月桂酸酯和2-乙基己基棕榈酸酯作为基础油中的单酯、有机摩擦改性剂和多种含金属的抗磨添加剂,即,初级ZDDP、次级ZDDP和MoDTP。Ex.2的制剂还在基础油中包含小部分聚α-烯烃(PAO),而Ex.3的制剂在基础油中包含大部分PAO。这些实施例中使用的PAO可以商品名SpectraSynTM6从ExxonMobil商购获得。
还制备仅含有PAO作为基础油且不含单酯的对比润滑剂制剂(对比例(C.Ex.)1)。C.Ex.1中使用的PAO可以商品名SpectraSynTM6从ExxonMobil商购获得。
C.Ex.1的制剂进一步包含有机摩擦改性剂和次级ZDDP,后者具有比Ex.2-3的制剂中包含的次级ZDDP更低的挥发性。
Ex.1-3和C.Ex.1的制剂中使用的每种组分的具体质量%提供在下表1中,其中所有质量百分率均基于润滑剂制剂的总质量(减去任何稀释剂)。
通过将制剂的每种组分添加到加热至70℃至85℃的温度的烧杯中,然后用搅拌器将组分共混在一起来制备每种制剂。
表1:对比例1和实施例1-3的制剂和性质
Figure BDA0004025520130000281
Figure BDA0004025520130000291
试验前述润滑剂制剂以测定其各种性质,它们记录在下表2中。表2还提供了用于测定每种性质的试验方法。首先,在40℃和100℃下测量C.Ex.1和Ex.1-3的运动粘度。此外,测定每种制剂在150℃下的高温高剪切(HTHS)粘度。HTHS粘度有助于预测发动机油在更苛刻的操作条件下的行为。还计算了每种制剂的粘度指数。如表2所示,Ex.1-3在40℃下的运动粘度值令人惊讶地低于C.Ex.1,这表明本发明的润滑剂制剂在较低温度下可以具有比常规润滑剂制剂更好的能量效率。
对C.Ex.1和Ex.1-3的所有制剂进行称为"摩擦系数试验"的试验程序,以测定每种制剂的平均摩擦系数。摩擦系数试验使用由英国伦敦的PCS Instruments制造的微型牵引机(MTM)进行。使用由AISI 52100轴承钢组成的19.05mm(3/4英寸)直径的球和由AISI52100轴承钢构成的46mm直径的盘来操作所述MTM。将所述盘保持在含有试验润滑剂制剂的浴中,以确保所述球和所述盘的平坦表面之间的接触区域完全浸没。球轴相对于盘对准以防止接触中的旋转,并且通过用单独的电动机驱动所述球和盘两者来独立地控制滑动滚动比(SRR)。SSR设定为50%,负载设定为1.00GPa,温度设定为140℃。MTM的速度从0至300mm/s变化。重复四次摩擦系数试验。对于第四次试验,在0至100mm/s之间获得基于对数标度间隔开的20个数据点。每种制剂的这20个数据点的平均值在下表2中报道为平均摩擦系数。
如图1所示,在油基料中含有单酯的制剂(Ex.1-3)的平均摩擦系数令人惊讶地低于在油基料中仅含有PAO的制剂(C.Ex.1)。对于在油基料中含有单酯和少量PAO的制剂(Ex.2),平均摩擦系数出乎意料地最低。
对C.Ex.1和Ex.1-3的所有制剂进一步进行称为"牵引系数试验"的试验程序,以测定每种制剂在不同温度下的牵引系数。使用与摩擦系数试验相同的MTM进行牵引系数试验。使用由AISI 52100轴承钢构成的19.05mm(3/4英寸)直径的球和由AISI 52100轴承钢构成的46mm直径的盘来操作所述MTM。将所述盘保持在含有试验润滑剂制剂的浴中,以确保所述球和所述盘的平坦表面之间的接触区域完全浸没。球轴相对于盘对准以防止接触中的旋转,并且通过用单独的电动机驱动所述球和盘两者来独立地控制SRR。在40℃和140℃之间的温度下试验每种制剂,同时在0和100之间改变SRR。MTM的速度以2m/s操作,并且每次试验的负载在0.75GPa和1.25GPa之间变化。
表2中记录了在140℃、120℃和60℃下在1.25GPa的一致负荷、2.0m/s的速度和100%的SRR下的牵引系数。令人惊讶地,在油基料中含有单酯的制剂(Ex.1-3)在140℃和60℃下的牵引系数低于在油基料中仅含有PAO的制剂(C.Ex.1)。还令人惊讶的是,在油基料中主要含有单酯的制剂(Ex.1-2)在120℃下的牵引系数低于在油基料中仅含有PAO的制剂。在油基料中含有单酯和大量PAO二者的制剂(Ex.3)在120℃下的牵引系数类似于在油基料中仅含有PAO的制剂的牵引系数。图2更清楚地说明牵引系数从C.Ex.1的制剂到Ex.1的制剂再到Ex.2的制剂的连续下降。对于在油基料中含有单酯和少量PAO二者的制剂(Ex.2),牵引系数(如摩擦系数)出乎意料地最低。
使用ASTM D4951测定每种润滑剂制剂中存在的金属(即,硼、钙、镁、钼和锌)的量和磷的量。此外,还使用ASTM D6443发现每种制剂中存在的硫的量。如表2所示,发现每种金属组分和磷的浓度在Ex.1的制剂中比在C.Ex.1、Ex.2和Ex.3的制剂中更低,不同在于镁质量%和钼质量%对于C.Ex.1和Ex.1的制剂相同。Ex.1的制剂中每种金属组分的浓度小于0.001,Ex.1的制剂中的硫含量小于0.0005,并且Ex.1的制剂中的磷含量为0.009。这些结果表明,Ex.1的润滑剂制剂是无硫、无灰和低含磷制剂。
表2:对比例1和实施例1-3的性质
Figure BDA0004025520130000301
Figure BDA0004025520130000311
实施方案的列表
本公开内容还可以包括以下非限制性实施方案中的任何一个或多个:
1.润滑剂组合物,包含:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,和其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
2.根据实施方案1的润滑剂组合物,还包含小于约0.01质量%的磷、小于约0.01质量%的硫和小于约0.1质量%的灰分。
3.根据实施方案1或2的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
4.根据实施方案1至3中任一个的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含磷酸胺。
5.根据实施方案1至4中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
6.根据实施方案1至5中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
7.使用根据实施方案1至6中任一个的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
8.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
9.润滑剂组合物,包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约50.00质量%至约90.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约10.00质量%至约20.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,和其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
10.根据实施方案9的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
11.根据实施方案9或10的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代磷酸锌或其组合。
12.根据实施方案11的润滑剂组合物,其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸钼的浓度为约0.10质量%至约1.50质量%,并且其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸锌的浓度为约0.60质量%至约1.00质量%。
13.根据实施方案1至12中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
14.根据实施方案1至13中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
15.使用根据实施方案1至14中任一个的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
16.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约50.00质量%至约90.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约10.00质量%至约20.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
17.润滑剂组合物,包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约15.00质量%至约30.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约30.00质量%至约55.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,并且其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
18.根据权利要求17的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
19.根据权利要求17或18的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代磷酸锌或其组合。
20.根据权利要求19的润滑剂组合物,其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸钼的浓度为约0.10质量%至约1.50质量%,并且其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸锌的浓度为约0.60质量%至约1.00质量%。
21.根据实施方案17至20中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
22.根据实施方案17至21中任一个的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
23.使用根据实施方案17至22中任一个的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
24.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约15.00质量%至约30.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约30.00质量%至约55.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
已经使用一组数值上限和一组数值下限描述了某些实施方案和特征。不言而喻的是,包括任何两个值的组合的范围,例如任何下限值与任何上限值的组合,任何两个下限值的组合,和/或任何两个上限值的组合的范围是被考虑的,除非另有说明。某些下限、上限和范围出现在下面一个或多个权利要求中。所有数值是"大约"或"大致"指示值,并且考虑本领域中普通技术人员将预计的实验误差和偏差。
上面已经定义了各种术语。如果权利要求中使用的术语没有在上面限定,则应该为它赋予最宽的定义,因为相关领域人员已经知道该术语反映在至少一篇印刷的出版物或发布的专利中。另外,本申请中引用的所有专利、试验程序和其它文献在此公开物与本发明一致并且针对允许这种引入的所有权限的程度上充分引入供参考。
虽然上述内容涉及本发明的实施方案,但是可以在不脱离本发明基本范围的情况下设计本发明的其它和另外的实施方案,并且本发明的范围由随后的权利要求确定。

Claims (24)

1.润滑剂组合物,包含:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,和其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
2.根据权利要求1的润滑剂组合物,还包含小于约0.01质量%的磷、小于约0.01质量%的硫和小于约0.1质量%的灰分。
3.根据权利要求1或2的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含磷酸胺。
5.根据权利要求1至4中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
6.根据权利要求1至5中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
7.使用根据权利要求1至6中任一项的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
8.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:基本上由至少一种单酯组成的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约70.00质量%至约90.00质量%;约0.20质量%至约1.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约0.10质量%至约1.00质量%的至少一种摩擦改进剂;约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂;小于约0.5质量%的磷;小于约0.1质量%的硫;和小于约0.5质量%的灰分,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
9.润滑剂组合物,包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约50.00质量%至约90.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约10.00质量%至约20.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,和其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
10.根据权利要求9的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
11.根据权利要求9或10的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代磷酸锌或其组合。
12.根据权利要求11的润滑剂组合物,其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸钼的浓度为约0.10质量%至约1.50质量%,和其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸锌的浓度为约0.60质量%至约1.00质量%。
13.根据权利要求1至12中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
14.根据权利要求1至13中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
15.使用根据权利要求1至14中任一项的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
16.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约50.00质量%至约90.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约10.00质量%至约20.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
17.润滑剂组合物,包含:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约15.00质量%至约30.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约30.00质量%至约55.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量,其中所述润滑剂组合物具有大于约0.010且小于约0.023的第一牵引系数,其通过牵引系数试验在约140℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得,和其中所述润滑剂组合物具有大于约0.01且约小于约0.10的平均摩擦系数,其通过摩擦系数试验在约140℃的温度、约1.00GPa的压力和约50%的滑动滚动比下测得。
18.根据权利要求17的润滑剂组合物,其中所述至少一种单酯包含2-辛基癸基壬酸酯、2-乙基己基月桂酸酯、2-乙基己基棕榈酸酯或其组合。
19.根据权利要求17或18的润滑剂组合物,其中所述至少一种抗磨添加剂包含二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代磷酸锌或其组合。
20.根据权利要求19的润滑剂组合物,其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸钼的浓度为约0.10质量%至约1.50质量%,和其中所述润滑剂组合物中二烷基二硫代磷酸锌的浓度为约0.60质量%至约1.00质量%。
21.根据权利要求17至20中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.024的第二牵引系数,其通过牵引系数试验在约120℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
22.根据权利要求17至21中任一项的润滑剂组合物,还包含大于约0.010且小于约0.032的第三牵引系数,其通过牵引系数试验在约60℃的温度、约1.25GPa的压力和约100%的滑动滚动比下测得。
23.使用根据权利要求17至22中任一项的润滑剂组合物的方法,包括:将所述润滑剂组合物引入摩托车的至少一个齿轮箱和至少一个发动机中。
24.润滑剂组合物的制备方法,包括将以下组分组合:包含至少一种单酯和至少一种聚α-烯烃的油基料,其中所述至少一种单酯的浓度为约15.00质量%至约30.00质量%,和所述至少一种聚α-烯烃的浓度为约30.00质量%至约55.00质量%;约0.20质量%至约2.50质量%的至少一种抗磨添加剂;约1.50质量%至约2.50质量%的至少一种摩擦改进剂;和约1.00质量%至约4.00质量%的至少一种分散剂,其中所有质量百分率均基于所述润滑剂组合物的总质量。
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