CN117402663A - 含钼传动润滑剂 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及操作传动装置以及用于在传动装置中提供轴承点蚀保护以及通过根据卡特彼勒TO‑4SEQ 1221的静摩擦性能的方法,所述方法包括用传动流体组合物来润滑所述传动装置,所述传动流体组合物包含:大于50重量%的润滑粘度的基础油;一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,用于提供2000ppm至5000ppm的钙;一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,用于提供700ppm至1500ppm的锌;以及一定量的一种或多种含钼化合物,用于提供5ppmw至300ppmw的钼,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物、二烷基二硫代磷酸钼以及它们的混合物。本公开还涉及这些方法中所用的组合物。

Description

含钼传动润滑剂
技术领域
本公开涉及传动流体,所述传动流体含有与二烷基二硫代磷酸锌和钙清净剂组合的含钼组分,所述传动流体用于传动装置的润滑,以提供轴承点蚀保护同时满足摩擦要求。
背景技术
润滑组合物用于防止在操作条件下对机器的损坏。具体而言,在边界润滑条件下,润滑剂必须起到使有害的金属-金属接触最小化的作用。润滑剂添加剂化学可用于在边界润滑条件下提供保护,但是有时这些添加剂不利地影响其他性能特征。例如,润滑剂能够提供表面疲劳保护,例如通过减少点蚀,但是不能满足对摩擦性能的严格要求。
在1990年代早期,卡特彼勒公司(Caterpillar Corporation)引入了用于卡特彼勒的重型车辆机械的一组传动装置和驱动系流体要求,命名为“卡特彼勒TO-4(Caterpillar TO-4)”规范(2005年6月23日版)。满足“卡特彼勒TO-4”规范要求的润滑剂组合物被认为适用于越野应用。所有卡特彼勒TO-4润滑剂组合物必须符合多个标准,这些标准包括在卡特彼勒TO-4规范中提出的某些磨损、粘度和摩擦条件。在最终驱动和动力换挡传动润滑剂中使用的很多添加剂是多功能的,并且在性质之间经常存在冲突,例如提供轴承点蚀性能并且同时维持可接受的摩擦特征。
具体而言,卡特彼勒TO-4适应性润滑剂组合物必须满足对润滑剂组合物的静摩擦性质的特定要求。例如,曲轴箱润滑剂组合物通常不满足根据卡特彼勒TO-4规范的静摩擦性质的要求,因为它们含有摩擦改性剂。因此,在指定用于越野应用的润滑剂中通常避免使用含钼摩擦改性剂,因为此类摩擦改性剂可以将静摩擦降低至不再符合卡特彼勒TO-4规范的水平。
需要鉴定适用于解决轴承点蚀问题同时仍然满足卡特彼勒TO-4规范的静摩擦要求的润滑剂组合物。
EP2789679涉及满足所描述的TO-4规范的润滑剂组合物以及润滑越野车辆和/或机械的方法。这些润滑剂包含至少一种具有结构P(=S)(SR1)(OR2)(OR3)的无灰组分和二烷基二硫代磷酸金属盐,诸如二烷基二硫代磷酸锌。
发明内容
本发明可以通过以下语句来描述。
1.在第一方面,本发明涉及一种传动流体组合物,所述组合物包含:
大于50重量%的润滑粘度的基础油;
一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,用于为所述传动流体组合物提供约2000ppm至约5000ppm的钙;
一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,用于为所述传动流体组合物提供约700ppm至约1500ppm的锌;
一定量的一种或多种含钼化合物,用于为所述传动流体组合物提供约5ppmw至约300ppmw的钼,
其中所有量均基于所述传动流体组合物的总重量计,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物、二烷基二硫代磷酸钼以及它们的混合物。
2.根据语句1所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物能够以为所述传动流体组合物提供约10ppmw至约280ppmw的钼、或约15ppmw至约240ppmw的钼或约25ppmw至约200ppmw的钼的量存在。
3.根据语句1至2中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物能够以为所述传动流体组合物提供约30ppmw至约120ppmw的钼的量存在。
4.根据语句1至3中任一项所述的组合物,其中所述传动流体能够满足卡特彼勒静摩擦测试SEQ 1221的要求。
5.根据语句1至4中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物能够衍生自一种或多种伯烷基醇,所述伯烷基醇各自具有含3至10个碳原子的烷基基团。
6.根据语句5所述的组合物,其中所述一种或多种伯烷基醇的烷基基团能够在相对于羟基基团的β碳处具有支链。
7.根据语句1至6中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物能够以为所述传动流体组合物提供约750ppm至约1400ppm的锌、或约800ppm至约1300ppm的锌或约850ppm至约1200ppm的锌的量存在。
8.根据语句1至7中任一项所述的组合物,其中所述高碱性磺酸钙清净剂能够具有约200mg KOH/g或更大、或约250mg KOH/g或更大、或约300mg KOH/g或更大、或约350mgKOH/g或更大、或约375mg KOH/g或更大或约400mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
9.根据语句1至8中任一项所述的组合物,其中所述含钼化合物能
够选自:具有下式的二硫代氨基甲酸钼:
其中Y和X独立地选自氧和硫,每个X和每个Y能够是相同的或不同的,并且R选自具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团,或者
R是具有2至30个碳原子的烯基基团,并且每个R基团能够是相同的或不同的;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至20个碳原子的直链或支链烷基基团,并且
每个R基团能够是相同的或不同的;以及
有机酰胺的琥珀酰亚胺钼络合物或有机钼络合物,以及
前述化合物和络合物中的任何两种或更多种的混合物。
10.根据语句1至9中任一项所述的组合物,还可包含基于所述传动流体组合物的总重量计,一定量的一种或多种分散剂,用于为所述传动流体组合物提供约10ppm至约200ppm的氮。
11.根据语句10所述的组合物,其中所述一种或多种分散剂能够包括琥珀酰亚胺分散剂。
12.根据语句10至11中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述分散剂能够以小于5.0重量%、或小于
3.0重量%或小于1.0重量%的量存在。
13.在第二方面,本发明涉及操作传动装置的方法,所述方法包括用传动流体组合物来润滑所述传动装置,所述传动流体组合物包含:
大于50重量%的润滑粘度的基础油;
一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,用于为所述传动流体组合物提供约2000ppm至约5000ppm的钙;
一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,用于为所述传动流体组合物提供约700ppm至约1500ppm的锌;
一定量的一种或多种含钼化合物,用于为所述传动流体组合物提供约5ppmw至约300ppmw的钼,
其中所有量均基于所述传动流体组合物的总重量计,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基
甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物和二烷基二硫代磷酸钼。14.根据语句13所述的方法,其中基于所述传动流体组合物的总重量
计,所述一种或多种含钼化合物以为所述传动流体组合物提供约10ppmw至约280ppmw的钼、或约15ppmw至约240ppmw的钼或约25ppmw至约200ppmw的钼的量存在。
15.根据语句13至14中任一项所述的方法,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物能够以为所述传动流体组合物提供约30ppmw至约120ppmw的钼的量存在。
16.根据语句13至15中任一项所述的方法,其中所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物能够衍生自一种或多种伯烷基醇,所述伯烷基醇各自具有含3至10个碳原子的烷基基团。
17.根据语句16所述的方法,其中所述一种或多种伯烷基醇的烷基基团能够在相对于羟基基团的β碳处具有支链。
18.根据语句13至17中任一项所述的方法,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物能够以为所述传动流体组合物提供约750ppm至约1400ppm的锌、或约800ppm至约1300ppm的锌或约850ppm至约1200ppm的锌的量存在。
19.根据语句13至18中任一项所述的方法,其中所述高碱性磺酸钙清净剂能够具有约200mg KOH/g或更大、或约250mg KOH/g或更大、或约300mg KOH/g或更大、或约350mgKOH/g或更大、或约375mg KOH/g或更大或约400mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
20.根据语句13至19中任一项所述的方法,其中所述含钼化合物能
够选自:具有下式的二硫代氨基甲酸钼:
其中Y和X独立地选自氧和硫,每个X和每个Y能够是相同的或不同的,并且R选自具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团,或者
R是具有2至30个碳原子的烯基基团,并且每个R基团能够是相同的或不同的;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至20个碳原子的直链或支链烷基基团,并且
每个R基团能够是相同的或不同的;以及
有机酰胺的琥珀酰亚胺钼络合物或有机钼络合物,以及
前述钼化合物和络合物中的任何两种或更多种的混合物。
21.根据语句13至20中任一项所述的方法,还可包括基于所述传动流体组合物的总重量计,一定量的一种或多种分散剂,用于为所述传动流体组合物提供约10ppm至约200ppm的氮。
22.根据语句21所述的方法,其中所述一种或多种分散剂能够包括琥珀酰亚胺分散剂。
23.根据语句21至22中任一项所述的方法,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述分散剂能够以小于5.0重量%、或小于3.0重量%或小于1.0重量%的量存在。
24.在第三方面,本发明涉及一种用于在传动装置中提供轴承点蚀保护以及通过根据卡特彼勒TO-4SEQ 1221的静摩擦性能的方法,所述方法包括用传动流体组合物来润滑所述传动装置,所述传动流体组合物包含:
大于50重量%的润滑粘度的基础油;
一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,用于为所述传动流体组合物提供约2000ppm至约5000ppm的钙;
一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,用于为所述传动流体组合物提供约700ppm至约1500ppm的锌;
一定量的一种或多种含钼化合物,用于为所述传动流体组合物提供约5ppmw至约300ppmw的钼,
其中所有量均基于所述传动流体组合物的总重量计,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物和二烷基二硫代磷酸钼。
25.根据语句1至12中任一项所述的组合物,以及根据语句13至24中任一项所述的方法,其中所述传动流体被配制用于越野车辆和/
或重型机械。
提供以下术语定义以便阐明如本文所用的某些术语的含义。
术语“油组合物”、“润滑组合物”、“润滑油组合物”、“润滑油”、“润滑剂组合物”、“润滑组合物”、“完全配制的润滑剂组合物”、“润滑剂”、“驱动轴润滑剂”、“驱动系油”、“车轴润滑剂”、“车轴油”、“功能油”、“功能流体”、“功能润滑剂”、“驱动轴油”、“驱动轴润滑剂”、“差速油”和“差速润滑剂”被认为是完全可互换的同义术语,是指包含大量基础油加上少量添加剂组合物的成品润滑产品。
如本文所用,术语“添加剂包”、“添加剂浓缩物”、“添加剂组合物”、“功能油添加剂包”、“功能润滑剂添加剂包”被认为是同义、完全可互换的术语,是指不包括大量的基础油原料混合物的传动流体组合物的部分。添加剂包可以包括或不包括粘度指数改进剂或降凝剂。
术语“高碱性”涉及金属盐,诸如磺酸盐、羧酸盐、水杨酸盐和/或酚盐的金属盐,其中金属的含量超过化学计量的量。这类盐可具有超过100%的转化水平(即,它们可包含大于将酸转化为其“正常”、“中性”盐所需的金属的理论量的100%)。表达“金属比率”通常缩写为MR,其用于表示根据已知化学反应性和化学计量,在高碱性盐中金属的总化学当量与中性盐中金属的化学当量的比率。在正常或中性盐中,金属比率是一,而在高碱性盐中,MR大于一。它们通常被称为高碱性、超碱性或超级碱性盐,并且可为有机硫酸、羧酸、水杨酸和/或酚的盐。
如本文所用,术语“烃基取代基”或“烃基基团”以其普通含义使用,这是本领域技术人员众所周知的。具体地,它是指具有直接与分子的其余部分连接的碳原子并且主要具有烃特性的基团。每个烃基基团独立地选自烃取代基和含有一个或多个卤素基团、羟基基团、烷氧基基团、巯基基团、硝基基团、亚硝基基团、氨基基团、吡啶基基团、呋喃基基团、咪唑基基团、氧和氮的取代的烃取代基,并且其中对于烃基基团中的每十个碳原子存在不超过两个非烃取代基。
如本文所用,术语“亚烃基取代基”或“亚烃基基团”以其通常含义使用,这是本领域技术人员公知的。具体地,它是指通过碳原子在分子的两个位置直接附接到分子的其余部分并且主要具有烃特征的基团。每个亚烃基基团独立地选自二价烃取代基,和含有以下的被取代的二价烃取代基:卤基基团、烷基基团、芳基基团、烷芳基基团、芳烷基基团、羟基基团、烷氧基基团、巯基基团、硝基基团、亚硝基基团、氨基基团、吡啶基基团、呋喃基基团、咪唑基基团、氧和氮,并且其中亚烃基基团中每十个碳原子存在不超过两个非烃取代基。
除非另有明确说明,否则如本文所用,术语“按重量计百分比”是指所述组分占整个组合物重量的百分比。
本文所用的术语“可溶的”、“油溶性的”或“可分散的”可以但不一定表示化合物或添加剂是可溶的、可溶解的、可混溶的或能够以所有比例悬浮在油中。然而,前述术语确实意指它们例如在油中可溶、可悬浮、可溶解或可稳定分散至足以在采用油的环境中发挥其预期效果的程度。此外,如果需要的话,另外掺入其他添加剂也可允许掺入更高含量的特定添加剂。
如本文所采用的术语“TBN”用于表示如通过ASTM D2896或ASTMD4739或DIN51639-1的方法所测量的以mg KOH/g为单位的总碱值。
如本文所采用的术语“烷基”是指具有约1至约100个碳原子的直链、支链、环状和/或被取代的饱和链部分。
如本文所用的术语“烯基”是指约3到约10个碳原子的直链、支链、环状和/或取代的不饱和链部分。
如本文所用的术语“芳基”是指单环和多环芳族化合物,其可包括烷基、烯基、烷芳基、氨基、羟基、烷氧基、卤素取代基和/或杂原子,包括但不限于氮、氧、和硫。
“功能流体”是涵盖多种流体的术语,包括但不限于牵引机液压流体、包括自动变速器流体、无级变速器流体和手动变速器流体的动力变速器流体、包括牵引机液压流体的液压流体、一些齿轮油、动力转向流体、用于风轮机的流体、压缩机、一些工业流体和与传动系组件相关的流体。应注意,在这些流体中的每一种内,例如在自动变速器流体内,存在各种不同类型的流体,因为各种变速器具有不同的设计,这导致需要功能特征显著不同的流体。与此相反的是术语“润滑流体”,其不用于生成或传递动力。
关于牵引机液压流体,例如,这些流体是用于除了润滑发动机以外在牵引机中所有润滑剂应用的通用产品。这些润滑应用可包括齿轮箱、动力输出装置和离合器、后桥、减速齿轮、湿式制动器和液压附件的润滑。
当功能流体为自动变速器流体时,自动变速器流体必须具有足够的摩擦力用于离合器板传递动力。然而,当流体在运行期间变热时,流体的摩擦系数由于温度效应而有下降的趋势。重要的是,牵引机液压流体或自动变速器流体在升高温度下会维持其高摩擦系数,否则制动系统或自动变速器可能会失效。
本公开的其他细节和优势将在下面的描述中部分地阐述,和/或可以通过本公开的实践了解。本公开的细节和优点可以通过在所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得。应当理解,上述一般描述和以下详细描述仅为示例性以及解释性的,并且并不限制如所要求保护的本公开。
具体实施方式
本文公开了一种传动流体组合物,所述传动流体组合物包含:
大于50重量%的润滑粘度的基础油;
一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,所述量足以为所述传动流体组合物提供约2000ppm至约5000ppm的钙;
一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,所述量足以为所述传动流体组合物提供约700ppm至约1500ppm的锌;以及
一定量的一种或多种含钼化合物,所述量足以为所述传动流体组合物提供约5ppmw至约300ppmw的钼,其中所有量均基于所述传动流体组合物的总重量计,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物和二烷基二硫代磷酸钼。
本文还公开了一种用于使用上文所述的传动流体来润滑传动装置的方法,以及一种用于减少轴承点蚀同时通过卡特彼勒TO-4静摩擦测试的方法,所述方法包括使用上文所述的传动流体来润滑传动装置的步骤。
基础油
适用于配制根据本公开的传动流体组合物和驱动系润滑剂的基础油可以选自合适的合成或天然油或具有合适的润滑粘度的它们的混合物中的任一种。天然油可以包括动物油和植物油(例如蓖麻油、猪油)以及矿物润滑油,诸如液态石油和经溶剂处理或经酸处理的链烷、环烷或混合链烷-环烷类型的矿物润滑油。衍生自煤或页岩的油也可以是适用的。基础油在100℃处可以具有2cSt至15cSt,或如另一个示例,2cSt至10cSt的粘度。此外,衍生自气转液过程的油也是适用的。
合适的合成基础油可包括二羧酸,聚乙二醇和醇的烷基酯,聚-α-烯烃,包括聚丁烯,烷基苯,磷酸的有机酯和聚硅氧烷油。合成油包括烃油,诸如聚合的和共聚的烯烃(例如,聚丁烯、聚丙烯、丙烯异丁烯共聚物,等);聚(1-己烯)、聚(1-辛烯)、聚(1-癸烯)等以及它们的混合物;烷基苯(例如,十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二-(2-乙基己基)-苯,等);聚苯(例如,联苯、三联苯、烷基化聚苯,等);烷基化二苯醚以及它们的衍生物、类似物和同系物等等。
其中末端羟基已经通过酯化,醚化等改性的环氧烷聚合物和共聚物及其衍生物构成了可以使用的另一类已知合成油。这些油的例子是通过环氧乙烷或环氧丙烷的聚合制备的油,这些聚氧化烯聚合物的烷基和芳基醚(例如,平均分子量为1000的甲基-聚异丙二醇醚,分子量为500-1000的聚乙二醇的二苯醚,分子量为1000-1500的聚丙二醇的乙醚等)或其单羧酸酯和多羧酸酯,例如乙酸酯,混合的C3-C8脂肪酸酯,或四乙二醇的C13氧代酸二酯。
可以使用的另一类合成油包括二羧酸的酯(例如,邻苯二甲酸、丁二酸、烷基丁二酸、链烯基丁二酸、顺丁烯二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、反丁烯二酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸、链烯基丙二酸等)与各种醇类(如丁醇、己醇、十二烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚、丙二醇等)。这些酯的具体示例包括己二酸二丁酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸二十二烷基酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯,通过使一摩尔癸二酸与二摩尔四甘醇和二摩尔2-乙基己酸等反应形成的复合酯。
可用作合成油的酯还包括由C5至C12单羧酸和多元醇和多元醇醚如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇等制成的酯。
因此,可以用于制备如本文所述的传动流体组合物的所用的基础油可以是单一基础油或者两种或更多种基础油的混合物。具体而言,一种或多种基础油可以期望地选自美国石油协会(API)基础油互换性指南中规定的第I至V类中的任何基础油。这些基础油类如下表1中所示:
表1
在一个变型中,在前述实施方案中的每个中,基础油可以选自具有至少90%饱和物的第II类基础油、具有至少90%饱和物的第III类基础油、第IV类基础油、第V类基础油或者这些基础油中的两种或更多种的混合物。或者,基础油可以是第III类基础油、或第IV类基础油、或第V类基础油,或者基础油可以是第III类基础油、第IV类基础油和第V类基础油中的两种或更多种的混合物。
基础油可含有少量或主要量的聚-α-烯烃(PAO)。通常,聚-α-烯烃衍生自具有4至30、或4至20或6至16个碳原子的单体。有用的PAO的实例包括衍生自辛烯、癸烯、其混合物等的那些。PAO在100℃处可以具有2cSt至15cSt、或3cSt至12cSt、或4cSt至8cSt的粘度。PAO的示例包括在100℃处4cSt的聚-α-烯烃、在100℃处6cSt的聚-α-烯烃以及它们的混合物。可以使用矿物油与前述聚-α-烯烃的混合物。
基础油可以是衍生自费托(Fischer-Tropsch)合成烃的油。费托合成烃由含有H2和CO的合成气使用费托催化剂制成。这种烃通常需要进一步加工以用作基础油。例如,烃可以使用美国专利6,103,099或6,180,575中公开的方法来进行加氢异构化;使用美国专利4,943,672或6,096,940中公开的方法来进行加氢裂化和加氢异构化;使用美国专利5,882,505中公开的方法来进行脱蜡;或者使用美国专利6,013,171、6,080,301或6,165,949中公开的方法来进行加氢异构化和脱蜡。
上文公开类型的天然或合成的未精制、精制和再精制油(以及这些中的两种或更多种的混合物)可用于基础油中。未精制的油是直接从天然或合成来源获得的油,无需进一步纯化处理。例如,直接从干馏操作中获得的页岩油,直接从初级蒸馏获得的石油或直接从酯化过程获得并且不经进一步处理而使用的酯油将是未精制油。精制油类似于未精制油,除了它们已经在一个或多个纯化步骤中进一步处理以改善一种或多种性质。许多这样的纯化技术是本领域技术人员已知的,诸如溶剂萃取、二次蒸馏、酸或碱萃取、过滤、渗滤等。精制油是通过与用于获得已应用于服务的精制油的精制油相似的方法获得的。这种精制油也称为再生油或再加工油,并且通常另外通过旨在除去废添加剂、污染物和油分解产物的技术加工。
基础油可以与如本文的实施方案中公开的添加剂组合物组合以提供多车辆传动流体组合物。因此,基于传动流体组合物的总重量计,基础油能够以在大于30重量%至95重量%,例如40重量%至90重量%的范围内以及大于50重量%的量存在于本文所述的流体组合物中。
含钼组分
本文所述的传动流体组合物包含一种或多种含钼化合物。油溶性钼化合物可具有抗磨剂、抗氧化剂、摩擦改性剂或这些功能的混合的功能性能。油溶性钼化合物包括二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸钼、二烷基二硫代磷酸钼、二硫代亚膦酸钼、有机钼络合物、钼化合物的胺盐、酸性钼化合物、黄原酸钼、硫代黄原酸钼、硫化钼、羧酸钼、烷醇钼、三核有机钼化合物和/或它们的混合物。硫化钼包括二硫化钼。二硫化钼可以是稳定分散体的形式。
在一个实施方案中,油溶性钼化合物选自二硫代氨基甲酸钼、二烷基二硫代磷酸钼、钼化合物的胺盐以及这些化合物中的两种或更多种的混合物。在一个实施方案中,油溶性钼化合物是二硫代氨基甲酸钼。
本发明的二硫代氨基甲酸钼可以由下式描述:
其中Y和X独立地选自氧和硫,并且每个X和每个Y可以是相同的或不同的。在一些实施方案中,Y是硫并且X和氧。R选自具有1至30个碳原子、或约2至约20个碳原子或约3个碳原子至约18个碳原子的直链或支链烷基基团,或者R选自具有2至30个碳原子、或约2至约20个碳原子或约3个碳原子至约18个碳原子的烯基基团。其中每个R基团可以是相同的或不同的。
二烷基二硫代氨基甲酸钼的合适的示例包括二乙基二硫代氨基甲酸钼、二丙基二硫代氨基甲酸钼、二正丁基二硫代氨基甲酸钼、二戊基二硫代氨基甲酸钼、二己基二硫代氨基甲酸钼、二辛基二硫代氨基甲酸钼、二癸基二硫代氨基甲酸钼、二-十二烷基二硫代氨基甲酸钼、二-十三烷基二硫代氨基甲酸钼、(丁基苯基)二硫代氨基甲酸钼和二(壬基苯基)二硫代氨基甲酸钼。
还可以使用三核钼化合物,诸如三核二烷基二硫代氨基甲酸钼。这种三核钼化合物是本领域已知的,如美国专利5,888,945和6,010,987所教导,这两个专利的关于这种三核钼化合物的公开内容以引用的方式并入本文。可以用于润滑油组合物的三核钼化合物包括具有式Mo3S4(dtc)和Mo3S7(dtc)4的那些以及它们的混合物,其中dtc表示含有独立选择的有机基团的独立选择的二有机二硫代氨基甲酸盐配体,并且其中所述配体在化合物的配体的所有有机基团中存在足够的碳原子,以使化合物可溶于或可分散于基油中。
本发明的二烷基二硫代磷酸钼具有下式:
其中R是具有1至30个碳原子、或约2至约20个碳原子、或约3个碳原子至约18个碳原子或约4个碳原子至约12个碳原子的直链或支链烷基基团,或者R是具有2至30个碳原子、或约2至约20个碳原子或约3个碳原子至约18个碳原子的烯基基团,并且每个R基团可以是相同的或不同的。
二烷基二硫代磷酸钼的示例包括二乙基二硫代磷酸钼、二丙基二硫代磷酸钼、二正丁基二硫代磷酸钼、二戊基二硫代磷酸钼、二己基二硫代磷酸钼、二辛基二硫代磷酸钼、十二烷基二硫代磷酸钼、二十二烷基二硫代磷酸钼、二十三烷基二硫代磷酸钼、(丁基苯基)二硫代磷酸钼、二(2-乙基己基)二硫代磷酸钼和二(壬基苯基)二硫代磷酸钼。
二烷基二硫代磷酸钼的示例包括具有下式的那些:
其中R是包含1至20个碳原子、或约1至18个碳原子、或约1至约16个碳原子、或2至12个碳原子或约3至约8个碳原子的直链或支链烷基基团,并且包括诸如烷基和环烷基部分的部分,并且每个R基团可以是相同的或不同的。这些基团可以是例如乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、正己基、异己基、4-甲基-戊基、正辛基、癸基、十二烷基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、2-乙基己基、十九烷基、二十烷基、2-乙基己基、环己基或甲基环戊基。
本发明的有机钼络合物包括有机酰胺的琥珀酰亚胺钼络合物或有机钼络合物以及它们的混合物。合适的琥珀酰亚胺钼络合物在例如美国专利8,076,275中有所描述,该专利以引用的方式并入本文。这些络合物通过包括使酸性钼化合物与多胺的烷基琥珀酰亚胺或烯基琥珀酰亚胺反应的方法来制备。例如,有机钼络合物可通过使椰油甘油单酯与氧化钼反应来制备。
可使用的钼化合物的合适示例包括以如下商标名出售的商业物质:来自范德比尔特有限公司(R.T.Vanderbilt Co.,Ltd.)的Molyvan 822TM、MolyvanTMA、MolyvanTML、807NT、/>822 NT、/>3000、/>855、Molyvan 2000TM和Molyvan 855TM和可购自艾迪科公司(Adeka Corporation)的Sakura-LubeTMS-165、S-200、S-300、S-310G、S-525、S-600、S-700和S-710、以及它们的混合物。合适的钼组分描述于US 5,650,381;USRE 37,363 E1;US RE 38,929 E1;和US RE 40,595E1中,其全文以引用方式并入本文。
另外,钼化合物可以是酸性钼化合物。包括钼酸、钼酸铵、钼酸钠、钼酸钾、其他碱金属钼酸盐和其他钼盐,例如钼酸氢钠、MoOCl4、MoO2Br2、Mo2O3Cl6、三氧化钼或类似的酸性钼化合物。另选地,这些组合物可通过碱性氮化合物的钼/硫络合物提供钼,如例如美国专利号4,263,152;4,285,822;4,283,295;4,272,387;4,265,773;4,261,843;4,259,195和4,259,194;以及WO 94/06897中所述,其全部内容以引用方式并入本文。
另一类合适的有机钼化合物是三核钼化合物,诸如式Mo3SkLnQz的那些及其混合物,其中S表示硫,L表示独立地选择的具有有机基团的配体,这些有机基团具有足够数目的碳原子以使得该化合物可溶或可分散在油中,n为1至4,k为4至7,Q选自中性供电子化合物诸如水、胺、醇、膦和醚,并且z范围为0至5并且包括非化学计量的值。
通常,为了提供油溶性,有机钼化合物在配体的有机基团中将含有总共至少21个碳原子。这些有机钼化合物可以含有总共至少25个碳原子、总共至少30个碳原子或总共至少35个碳原子。
其他合适的钼化合物描述于美国专利号6,723,685中,其全部内容以引用方式并入本文。
基于传动流体组合物的总重量计,油溶性钼化合物可以约0.005重量%至约5.0重量%、或约0.0075重量%至约3.0重量%、或约0.01至约2.5重量%、或约0.015重量%至约1.0重量%的量存在于传动流体中。
基于传动流体组合物的总重量计,油溶性钼化合物能够以足以为传动流体组合物提供约5ppm至小于约500ppm、约10ppm至约300ppm、约25ppm至约240ppm、约30ppm至小于约240ppm的钼、约30ppm至约200ppm的钼或约30ppm至约120ppm的钼的量用于传动流体中。过量的钼可以产生更容易打滑的传动流体,因此不足以产生或传递动力。
二烷基二硫代磷酸锌化合物
用于内燃机以改善粘度控制的本公开的传动流体组合物含有一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP化合物)。所述一种或多种ZDDP化合物可以改善传动流体组合物的摩擦和磨损性质。
基于传动流体组合物的总重量计,一种或多种ZDDP化合物能够以约0.01重量%至约15重量%、或约0.01重量%至约10重量%、或约0.05重量%至约5重量%或约0.1重量%至约3重量%的量存在于传动流体组合物中。
一种或多种ZDDP化合物可以包括衍生自伯烷基醇、仲烷基醇或者伯烷基醇和仲烷基醇的组合的ZDDP化合物。用于制备一种或多种ZDDP化合物的伯烷基醇和仲烷基醇可以具有包含1至20个碳原子、或约1至约18个碳原子、或约1至约16个碳原子、或约2至约12个碳原子或约3至约10个碳原子的烷基基团。优选地,伯烷基醇在相对于羟基基团的β碳处具有支链。在β碳处具有支链的醇将在从羟基基团的氧原子计数的第二个碳处具有支链,例如:
用于制备一种或多种ZDDP化合物的伯烷基醇和仲烷基醇的合适的示例包括正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、异丁醇、正戊醇、戊醇、己醇、甲基异丁基甲醇、异己醇、正庚醇、异庚醇、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、二十烷醇和2-乙基己醇。
用于制备传动流体组合物中的一种或多种ZDDP化合物的伯烷基醇与仲烷基醇的摩尔比可以为约100:0至0:100、或约100:0至50:50或100:0至60:40。一种或多种ZDDP化合物可以具有约1.08至1.3、或约1.08至1.2或约1.09至约1.15的Zn:P摩尔比。在一些实施方案中,一种或多种一种或多种ZDDP化合物可以用氧化锌来高碱性化。
在一些实施方案中,一种或多种一种或多种ZDDP化合物的100摩尔%的烷基基团可以衍生自一种或多种伯醇基团。
适用于产生一种或多种ZDDP化合物的醇可以是伯烷基醇、仲烷基醇或者伯醇和仲醇的混合物。在一个实施方案中,添加剂包包含衍生自包含伯烷基基团的醇的一种ZDDP化合物和衍生自包含仲烷基基团的醇的另一种ZDDP化合物。在另一个实施方案中,ZDDP化合物衍生自至少两种仲醇。所述醇可以含有支链、环状或直链碳链中的任一者。
一种或多种ZDDP化合物可以是二烃基二硫代磷酸的油溶性盐,并且可以用下式表示:
其中R5和R6可以是相同的或不同的含有1至20个碳原子、或约1至18个碳原子、或约1至约16个碳原子、或约2至约12个碳原子或约3至约8个碳原子的烷基基团,并且包括诸如烷基和环烷基部分的部分。因此,所述部分可以是例如乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、戊基、正己基、异己基、4-甲基-戊基、正辛基、癸基、十二烷基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、2-乙基己基、十九烷基、二十烷基、2-乙基己基、环己基或甲基环戊基。
ZDDP化合物的每摩尔磷的碳原子总数的平均数可以通过将四个烷基基团R5和R6中的碳原子的求和除以二来计算。例如,对于单一ZDDP化合物,如果R5是C3烷基基团,并且R6是C6烷基基团,则碳原子总数为3+3+6+6=18。除以每摩尔ZDDP的两摩尔磷,得到每摩尔磷的平均碳原子总数为9。对于含有一种或多种ZDDP化合物的组合物,每摩尔磷的平均碳原子总数(ATCP)可以根据下式由用于制备ZDDP化合物的醇计算:
ATCP=2*[(alc1的摩尔%*alc1中C原子数)+(alc2的摩尔%*alc2中的C原子数)+(alc3中摩尔%*alc3中的C原子数)+…等等]
其中alc1、alc2和alc3各自代表用于制备ZDDP化合物的不同醇,并且摩尔%是存在于用于制备ZDDP化合物的反应混合物中的每种醇的摩尔百分比。“等等”表示如果使用三种以上的醇来制备ZDDP化合物,则该式可以扩展到包括反应混合物中存在的每一种醇。
来自ZDDP中的R5和R6两者的碳原子总数的平均数大于2个碳原子每摩尔磷,并且在一个实施方案中在大于4至40个碳原子、或大于6至约20个碳原子、或大于6至约16个碳原子、或约6至约15个碳原子、或约9至约15个碳原子或约12个碳原子每摩尔磷的范围内。
二烷基二硫代磷酸锌化合物可以根据已知技术通过首先形成二烷基二硫代磷酸(DDPA)(通常通过一种或多种醇的反应),并且接着用锌化合物中和所形成的DDPA来制备。为了制备锌化合物,可以使用任何碱性或中性锌化合物,但通常采用氧化物、氢氧化物和碳酸盐。组分(i)的二烷基二硫代磷酸锌可以通过如美国专利7,368,596中描述的工艺的工艺制备。
在一些实施方案中,基于传动流体组合物的总重量计,一种或多种ZDDP化合物能够以足以提供约100ppm至约1500ppm的磷、或约200ppm至约1300ppm的磷、或约300ppm至约1200ppm的磷、或约550ppm至约1200ppm的磷的量存在于传动流体中。
在一些实施方案中,基于传动流体组合物的总重量计,一种或多种ZDDP化合物能够以足以为传动流体组合物提供约700ppmw的锌至约1500ppmw的锌、或约750ppmw的锌至约1400ppmw的锌、或约800ppmw的锌至约1300ppmw的锌或约850ppm至约1200ppmw的锌的量存在于传动流体组合物中。
本发明可以包括作为碱性ZDDP的高碱性ZDDP。本文中使用术语碱性ZDDP或等效表述来描述其中金属取代基以比磷酸自由基化学计量更大的量存在的那些锌盐。例如,正常或中性二硫代磷酸锌每两当量(即,l摩尔)二硫代磷酸具有两当量(即,2摩尔)的锌,而碱性二有机二硫代磷酸锌每两当量二硫代磷酸具有大于两当量的锌。
例如,可以用碱性锌化合物(诸如氧化锌)来进行高碱性化。获得所期望的高碱性化所需的碱性锌化合物的量不是关键的。关键因素是在反应混合物中提供足够的锌化合物以用于高碱性化反应。虽然不是绝对必要的,但是已经发现如果使用比反应所需的量稍微过量的锌化合物,则反应以更令人满意的方式进行。所述过量应保持在从最终产物中除去大量固体所必需的最低水平。作为一般陈述,锌化合物的过量不应超过10重量%至15重量%。
清净剂
传动流体组合物可以包含一种或多种中性、低碱性或高碱性清净剂以及它们的混合物。合适的清净剂及其制备方法更详细地描述于多个专利公开中,包括US 7,732,390和其中引用的参考文献。例如,一种或多种清净剂可以是高碱性磺酸钙清净剂。
清净剂基质可以用例如但不限于以下的碱金属或碱土金属盐化:钙、镁、钾、钠、锂、钡或它们的混合物。在一些实施例中,清净剂不含钡。在一些实施方案中,清净剂可以含有痕量的其他金属,如镁或钙,如50ppm或更少、40ppm或更少、30ppm或更少、20ppm或更少、或10ppm或更少的量。合适的清净剂可包括石油磺酸和长链单或二烷基芳基磺酸的碱金属或碱土金属盐,其中所述芳基为苯甲基、甲苯基和二甲苯基。合适的清净剂的示例包含但不限于苯酚钙、含硫苯酚钙、磺酸钙、杯芳烃醇钙、水杨酸醇钙、水杨酸钙、羧酸钙、磷酸钙、单和/或二硫代磷酸钙、烷基酚钙、硫偶联的烷基苯酚钙化合物、亚甲基桥接酚钙、苯酚镁、含硫苯酚镁、磺酸镁、杯芳烃醇镁、水杨酸醇镁、水杨酸镁、羧酸镁、磷酸镁、单和/或二硫代磷酸镁、烷基酚镁、硫偶联烷基苯酚镁化合物、亚甲基桥接酚镁、苯酚钠、含硫苯酚钠、磺酸钠、杯芳烃醇钠、水杨酸醇钠、水杨酸钠、羧酸钠、磷酸钠、单和/或二硫代磷酸钠、烷基酚钠、硫偶联的烷基苯酚钠化合物,或亚甲基桥接酚钠。
高碱性清净剂添加剂在本领域中为熟知的并且可为碱金属或碱土金属高碱性清净剂添加剂。这类清净剂添加剂可通过使金属氧化物或金属氢氧化物与基质和二氧化碳气体反应来制备。基质通常为酸,例如以下酸:如被脂肪族取代的磺酸、被脂肪族取代的羧酸或被脂肪族取代的酚。
术语“高碱性”涉及金属盐,如具有磺酸、羧酸和酚的金属盐,其中存在的金属量超过化学计算量。这类盐可具有超过100%的转化水平(即,它们可包含大于将酸转化为其“正常”、“中性”盐所需的金属的理论量的100%)。表达“金属比率”通常缩写为MR,其用于表示根据已知化学反应性和化学计量,在高碱性盐中金属的总化学当量与中性盐中金属的化学当量的比率。在正常或中性盐中,金属比率是一,而在高碱性盐中,MR大于一。它们通常被称为高碱性、超碱性或超级碱性盐,并且可为有机硫酸、羧酸、或酚的盐。
传动流体组合物的高碱性清净剂的总碱值(TBN)可以为约200mgKOH/g或更大,或如其他示例,为约250mg KOH/g或更大、或约350mgKOH/g或更大、或约375mg KOH/g或更大、或约400mg KOH/g或更大,如通过ASTM D-2896的方法所测量。当此类清净剂组合物在惰性稀释剂(例如工艺用油,通常为矿物油)中形成时,总碱值反映整个组合物的碱度,所述组合物包括稀释剂和清净剂组合物中可含有的任何其他材料(例如促进剂等)。
合适的高碱性清净剂的示例包括但不限于:高碱性酚钙、高碱性含硫酚钙、高碱性磺酸钙、高碱性杯芳酸钙、高碱性柳芳酸钙、高碱性水杨酸钙、高碱性羧酸钙、高碱性磷酸钙、高碱性单硫代磷酸钙和/或二硫代磷酸钙、高碱性烷基酚钙、高碱性硫偶联烷基酚钙化合物、高碱性亚甲基桥连酚钙、高碱性酚镁、高碱性含硫酚镁、高碱性磺酸镁、高碱性杯芳酸镁、高碱性柳芳酸镁、高碱性水杨酸镁、高碱性羧酸镁、高碱性磷酸镁、高碱性单硫代磷酸镁和/或二硫代磷酸镁、高碱性烷基酚镁、高碱性硫偶联烷基酚镁化合物、或高碱性亚甲基桥连酚镁。
例如,磺酸钙清净剂可以是具有约200mg KOH/g或更大、或约250mgKOH/g或更大、或约300mg KOH/g或更大、或约350mg KOH/g或更大、或约375mg KOH/g或更大或约400mgKOH/g或更大的总碱值(TBN)的高碱性磺酸钙清净剂,如通过ASTM D-2896的方法所测量。
基于传动流体组合物的总重量计,磺酸钙清净剂能够以为传动流体组合物提供约2000ppmw的钙至约5000ppmw的钙、或约2250ppmw的钙至约4500ppmw的钙、或约2500ppmw的钙至约4000ppmw的钙或约2750ppmw的钙至约3750ppmw的钙的量存在。
磺酸钙清净剂可以具有1.1:1、或2:1、或4:1、或5:1、或7:1、或10:1或更大的金属与基质的比率。
在一些实施方案中,磺酸钙清净剂可以包含支链烷基基团。
在一些实施例中,清净剂在发动机中有效减少或防止生锈。
清净剂可以约0重量%至约10重量%,或约0.1重量%至约8重量%,或约1重量%至约4重量%,或大于约4重量%至约8重量%存在。
分散剂
传动流体组合物可以任选地进一步包含一种或多种分散剂或它们的混合物。分散剂通常称为无灰型分散剂,因为在传动流体组合物中混合之前,它们不含有形成灰分的金属并且当添加到润滑剂中时通常不促成任何灰分。无灰型分散剂的特征在于极性基团连接到相对较高分子量烃链。典型的无灰分散剂包括N-取代的长链烯基琥珀酰亚胺。N-取代的长链烯基琥珀酰亚胺的示例包括聚异丁烯琥珀酰亚胺,其中,如GPC所测量,聚异丁烯取代基的数均分子量在约350至约50,000或至约5,000或至约3,000的范围内。琥珀酰亚胺分散剂及其制备公开于例如美国专利号7,897,696或美国专利号4,234,435中。烯基取代基可以由含有约2到约16、或约2到约8、或约2到约6个碳原子的可聚合单体制备。琥珀酰亚胺分散剂通常是由多胺,通常是聚(亚乙基胺)形成的酰亚胺。
优选的胺选自多胺和羟胺。可以使用的多胺的示例包括但不限于二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)和更高的同系物,如五乙胺六胺(PEHA)等。
合适的重质多胺为包含少量低级多胺寡聚物(如TEPA和PEHA(五亚乙基六胺)但主要是每分子具有6个或更多个氮原子、2个或更多个伯胺和比常规多胺混合物更广泛支化的寡聚物的聚亚烷基-多胺的混合物。重质多胺优选地包括每分子含有7个或更多个氮并且每分子具有2个或更多个伯胺的多胺寡聚物。重质多胺包含大于28重量%(例如>32重量%)的总氮和120克/当量至160克/当量的伯胺基团的当量重量。
在一些方法中,合适的多胺通常被称为PAM,并且含有亚乙基胺的混合物,其中TEPA和五亚乙基六胺(PEHA)是多胺的主要部分,通常少于约80%。
通常,PAM具有每克8.7毫当量至8.9毫当量的伯胺(每当量伯胺的当量重量为115克至112克)和约33重量%至34重量%的总氮含量。几乎没有TEPA且仅含极少量PEHA但主要含有具有大于6个氮和更广泛支化的寡聚物的PAM寡聚物的重馏分可产生具有改进分散性的分散剂。
在一个实施方案中,本公开进一步包含至少一种聚异丁烯琥珀酰亚胺分散剂,所述分散剂衍生自数均分子量在约350至约50,000、或至约5000、或至约3000、或约500至约2000、或约750至约1800的范围内的聚异丁烯,如通过GPC所测定。聚异丁烯琥珀酰亚胺可以单独或与其他分散剂组合使用。
在一些实施方案中,聚异丁烯(当被包括时)可具有大于50mol%、大于60mol%、大于70mol%、大于80mol%或大于90mol%含量的末端双键。这类PIB也被称为高度反应性PIB(“HR-PIB”)。如通过GPC所测定,数均分子量在约800到约5000范围内的HR-PIB适用于本公开的实施方案。常规PIB通常具有小于50mol%、小于40mol%、小于30mol%、小于20mol%或小于10mol%含量的末端双键。
如通过GPC所测定,数均分子量在约900至约3000范围内的HR-PIB可为合适的。这类HR-PIB是可商购的或可以通过在非氯化催化剂(如三氟化硼)存在下聚合异丁烯来合成,如在Boerzel等人的美国专利号4,152,499和Gateau等人的美国专利号5,739,355中所描述。当用于前述热烯反应中时,由于增强的反应性,HR-PIB可以提高反应中的转化率,以及降低沉降物形成量。合适的方法描述于美国专利号7,897,696中。
在一个实施方案中,本公开进一步包含至少一种衍生自聚异丁烯琥珀酸酐(“PIBSA”)的分散剂。PIBSA平均每聚合物可具有约1.0和约2.0之间的琥珀酸部分。
可使用色谱技术确定烯基或烷基琥珀酸酐的活性%。这种方法描述于美国专利号5,334,321的第5栏和第6栏中。使用美国专利号5,334,321的第5列和第6列中的等式,由活性%计算聚烯烃的转化百分比。
除非另有说明,否则所有百分比均以重量百分比计,并且所有分子量均为通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用可商购的聚苯乙烯标准品(以180到约18,000的数均分子量作为校准参考)测定的数均分子量。
在一个实施方案中,分散剂可衍生自聚α烯烃(PAO)琥珀酸酐。在一个实施方案中,分散剂可衍生自烯烃马来酸酐共聚物。例如,分散剂可被描述为聚PIBSA。在实施方案中,分散剂可衍生自接枝到乙烯-丙烯共聚物的酸酐。
合适类别的含氮分散剂可衍生自烯烃共聚物(OCP),更具体地,乙烯-丙烯分散剂,其可接枝有马来酸酐。可以与官能化OCP反应的更完整的含氮化合物列表描述于美国专利7,485,603;7786057;7,253,231;6,107,257;和5,075,383;并且/或者是可商购获得的。
组分A)的烃基-二羧酸或酸酐的烃基部分可替代地衍生自乙烯-α烯烃共聚物。这些共聚物含有多个乙烯单元和多个一种或多种C3-C10α-烯烃单元。C3-C10α-烯烃单元可包括丙烯单元。
一类适合分散剂可以是曼尼希碱(Mannich base)。曼尼希碱为由较高分子量的、经烷基取代的酚、聚亚烷基多胺和醛(如甲醛)的缩合形成的材料。曼尼希碱更详细地描述于美国专利号3,634,515中。
适合类别的分散剂可以是高分子量的酯或半酯酰胺。
合适的分散剂也可由常规方法通过与各种试剂中的任一种反应进行后处理。在这些中为硼、脲、硫脲、二巯基噻二唑、二硫化碳、醛、酮、羧酸、烃取代琥珀酸酐、马来酸酐、腈、环氧化物、碳酸酯、环状碳酸酯、受阻酚酯以及磷化合物。US 7,645,726;US 7,214,649;和US 8,048,831全文以引用方式并入本文。
除了碳酸酯和硼酸后处理之外,两种化合物都可用被设计成改进或赋予不同性质的多种后处理法进行后处理或进一步后处理。这类后处理包括在美国专利号5,241,003的第27到29列中概述的那些,以引用的方式并入本文中。这些处理包括用以下物质处理:
无机亚磷酸或无水物(例如,美国专利3,403,102和4,648,980);
有机磷化合物(例如,美国专利3,502,677);
五硫化磷;
如上所述的硼化合物(例如,美国专利3,178,663和4,652,387);
羧酸、多元羧酸、酸酐和/或酰卤(例如,美国专利3,708,522和4,948,386);
环氧化物聚环氧化物或硫代环氧化物(例如,美国专利3,859,318和5,026,495);
醛或酮(例如,美国专利3,458,530);
二硫化碳(例如,美国专利3,256,185);
缩水甘油(例如,美国专利4,617,137);
尿素、脲或胍(例如,美国专利3,312,619;3,865,813;和英国专利GB1,065,595);有机磺酸(例如,美国专利3,189,544和英国专利GB2,140,811);烯基氰化物(例如,美国专利3,278,550和3,366,569);双烯酮(例如,美国专利3,546,243);二异氰酸酯(例如,美国专利3,573,205);烷烃磺内酯(例如,美国专利3,749,695);
1,3-二羰基化合物(例如,美国专利4,579,675);
烷氧基化醇或酚的硫酸盐(例如,美国专利3,954,639);
环状内酯(例如,美国专利4,617,138;4,645,515;4,668,246;4,963,275;和4,971,711);
环状碳酸酯或硫代碳酸酯线性单碳酸酯或聚碳酸酯,或氯甲酸酯(例如美国专利4,612,132;4,647,390;4,648,886;4,670,170);
含氮羧酸(例如,美国专利4,971,598和英国专利GB 2,140,811);
羟基保护的氯二羰基氧基化合物(例如,美国专利4,614,522);
内酰胺、硫代内酰胺、硫代内酯或二硫代内酯(例如,美国专利4,614,603和4,666,460);
环状碳酸盐或硫代碳酸盐、直链单碳酸盐或聚碳酸盐、或者氯甲酸盐(例如,美国专利4,612,132;4,647,390;4,646,860;和4,670,170);
含氮羧酸(例如,美国专利4,971,598和英国专利GB 2,440,811);
羟基保护的氯二羰基氧基化合物(例如,美国专利4,614,522);
内酰胺、硫代内酰胺、硫代内酯或二硫代内酯(例如,美国专利4,614,603和4,666,460);
环状氨基甲酸盐、环状硫代氨基甲酸盐或环状二硫代氨基甲酸盐(例如,美国专利4,663,062和4,666,459);
羟基脂族羧酸(例如,美国专利4,482,464;4521318;4,713,189);
氧化剂(例如,美国专利4,379,064);
五硫化二磷与聚亚烷基多胺的组合(例如,美国专利3,185,647);
羧酸或醛或酮与硫或氯化硫的组合(例如,美国专利3,390,086;3,470,098);
肼与二硫化碳的组合(例如,美国专利3,519,564);
醛和酚的组合(例如,美国专利3,649,229;5030249;5,039,307);
醛与二硫代磷酸的O-二酯的组合(例如,美国专利3,865,740);
羟基脂族羧酸与硼酸的组合(例如,美国专利4,554,086);
羟基脂族羧酸与甲醛与苯酚的组合(例如,美国专利4,636,322);
羟基脂族羧酸与脂族二羧酸的组合(例如,美国专利4,663,064);
甲醛与苯酚与乙醇酸的组合(例如,美国专利4,699,724);
羟基脂族羧酸或草酸与二异氰酸盐的组合(例如,美国专利4,713,191);
磷的无机酸或酸酐或者它们的部分或完全硫类似物与硼化合物的组合(例如,美国专利4,857,214);
有机二酸与不饱和脂肪酸与亚硝基芳族胺任选地与硼化合物与乙醇酸化剂的组合(例如,美国专利4,973,412);
醛与三唑的组合(例如,美国专利4,963,278);
醛与三唑与硼化合物的组合(例如,美国专利4,981,492);
环状内酯与硼化合物的组合(例如,美国专利4,963,275和4,971,711)。以上提及的专利以其全文并入在本文中。
合适的分散剂的TBN在不含油基础上可为约10至约65,相当于如果对含有约50%稀释油的分散剂样品测量,那么为约5至约30TBN。TBN通过ASTM D2896的方法测量。
基于传动流体组合物的总重量计,分散剂(如果存在的话)能够以约20重量%、或约0.1重量%至约15重量%、或约0.1重量%至约10重量%、或约0.1重量%至约8重量%、或约1重量%至约10重量%、或约1重量%至约8重量%、或约1重量%至约6重量%的量存在。
分散剂(如果存在的话)能够以为传动流体提供5ppm的氮至约1000ppm的氮、或约10ppm的氮至约500ppm的氮、或约25ppm的氮至约200ppm的氮的量存在。
在一些实施方案中,传动流体组合物利用混合的分散剂体系。可以使用按任何期望比率的单一类型分散剂或两种或更多种类型的分散剂的混合物。
其他任选的组分
除了上文所述的组分之外,本文所述的传动流体组合物可以另外包含用于自动传动流体组合物类型的常规添加剂。此类添加剂包括但不限于分散剂添加剂、清净剂添加剂、抗氧化剂、腐蚀抑制剂、防锈添加剂、金属减活剂、消泡剂、降凝剂、空气夹带添加剂、密封膨胀剂等等。
抗氧化剂
本文的传动流体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,并且包含例如苯酚盐、苯酚硫化物、硫化烯烃、磷硫化萜、硫化酯、芳香族胺、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、受阻非芳香族胺、酚、受阻酚、油溶性钼化合物、大分子抗氧化剂或其混合物。抗氧化剂化合物可单独或组合使用。
受阻酚抗氧化剂可含有仲丁基和/或叔丁基作为空间受阻基团。酚基可以进一步被烃基和/或连接到第二芳族基团的桥连基团取代。合适的受阻酚抗氧化剂的示例包括2,6-二-叔丁基酚、4-甲基-2,6-二-叔丁基酚、4-乙基-2,6-二-叔丁基酚、4-丙基-2,6-二-叔丁基酚或4-丁基-2,6-二-叔丁基酚、或4-十二基-2,6-二-叔丁基酚。在一个实施方案中,受阻酚抗氧化剂可为酯并且可包括例如可从巴斯夫(BASF)购得的IrganoxTML-135或衍生自2,6-二-叔丁基酚和丙烯酸烷酯的加成产物,其中烷基可含有约1到约18、或约2到约12、或约2到约8、或约2到约6、或约4个碳原子。另一种可商购的受阻酚抗氧化剂可以是酯,并且可包括可购自雅保公司(AlbemarleCorporation)的EthanoxTM4716。
可用的抗氧化剂可包括二芳基胺和高分子量酚。在一个实施方案中,传动流体组合物可以含有二芳基胺和高分子量酚的混合物,以使得基于传动流体组合物的总重量计,每种抗氧化剂能够以足以提供至多约5重量%的量存在。在一个实施方案中,抗氧化剂可以是基于传动流体组合物的总重量计约0.3重量%至约1.5重量%的二芳基胺和约0.2重量%至约2.5重量%的高分子量酚的混合物。
可硫化以形成硫化烯烃的合适烯烃的示例包括丙烯、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,以及其二聚物、三聚物以及四聚物是特别适用的烯烃。另选地,烯烃可以是二烯(诸如1,3-丁二烯)与不饱和酯(诸如丙烯酸丁酯)的狄尔斯-阿尔德加合物(Diels-Alder adduct)。
另一类硫化烯烃包括硫化脂肪酸及其酯。脂肪酸通常获自植物油或动物油且典型地含有约4至约22个碳原子。合适脂肪酸及其酯的示例包括甘油三酯、油酸、亚油酸、棕榈油酸或其混合物。通常,脂肪酸获自猪油、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(如α-烯烃)混合。
在另一替代性实施方案中,除上文所论述的酚类和/或胺类抗氧化剂以外,抗氧化剂组合物还含有含钼抗氧化剂。当使用这三种抗氧化剂的组合时,优选地,酚类抗氧化剂与胺类抗氧化剂与含钼抗氧化剂的比率为(0到2):(0到2):(0到1)。
一种或多种抗氧化剂能够以传动流体组合物的约0重量%至约20重量%、或约0.1重量%至约10重量%或约1重量%至约5重量%的范围存在。
腐蚀抑制剂
防锈剂或腐蚀抑制剂也可包括在本文所述的传动流体中。此类材料包括单羧酸和多羧酸。适合的单羧酸的实例为辛酸、癸酸和十二烷酸。适合的多元羧酸包括二聚体酸和三聚体酸,如由如妥尔油脂肪酸、油酸、亚油酸或其类似物的酸产生。
另一类型的有用的防锈剂可以是烯基丁二酸和烯基丁二酸酐腐蚀抑制剂,如四丙烯基丁二酸、四丙烯基丁二酸酐、十四碳烯基丁二酸、十四碳烯基丁二酸酐、十六碳烯基丁二酸、十六碳烯基丁二酸酐等。另外有用的是在烯基中具有8至24个碳原子的烯基丁二酸与醇(如聚乙二醇)的半酯。其他合适的防锈剂或腐蚀抑制剂包括醚胺;酸式磷酸盐;胺;聚乙氧基化化合物,诸如乙氧基化胺、乙氧基化酚和乙氧基化醇;咪唑啉;氨基琥珀酸或它们的衍生物等等。可使用这些防锈剂或腐蚀抑制剂的混合物。当存在于本文所述的组合物中时,腐蚀抑制剂的总量可以在基于组合物的总重量计至多5.0重量%或0.01重量%至2.0重量%的范围内。
密封膨胀剂
本文所述的传动流体组合物可以任选地含有密封膨胀剂,诸如醇、烷基苯、取代的环丁砜或矿物油,它们引起弹性体材料的膨胀。醇型密封膨胀剂是低挥发性直链烷基醇。合适的醇的示例包括癸醇、十三烷醇和十四烷醇。可用作与本文所述的组合物结合使用的密封膨胀剂的烷基苯的示例包括十二烷基苯、十四烷基苯、二壬基苯、二(2-乙基己基)苯等等。取代的环丁砜的示例在美国专利4,029,588中有所描述,该专利以引用的方式并入本文。可用作密封膨胀剂的矿物油通常是具有高环烷烃或芳族含量的低粘度矿物油。当用于本文所述的传动流体组合物中时,基于传动流体组合物的总重量计,密封膨胀剂将占1重量%至30重量%、优选地2重量%至20重量%、最优选地5重量%至15重量%。
摩擦改性剂
可以添加至传动流体组合物中的另一种组分是摩擦改性剂。摩擦改性剂被用于如本文所述的传动流体组合物中,以降低或增加低滑动速度下表面(例如,变矩离合器或变速离合器的构件)之间的摩擦。通常,所期望的结果是具有正斜率的摩擦-速度(μ-v)曲线,这继而产生平滑的离合器接合,从而使“粘-滑”行为(例如,颤抖、噪声和剧烈换档)最小化。
摩擦改性剂包括诸如以下的化合物:脂族胺或乙氧基化脂族胺、醚胺、烷氧基化醚胺、肌氨酸化合物、脂族脂肪酸酰胺、酰化胺、脂族羧酸、脂族羧酸酯、多元醇酯、脂族羧酸酯-酰胺、咪唑啉、叔胺、脂族膦酸盐、脂族磷酸盐、脂族硫代膦酸盐、脂族硫代磷酸盐等,其中脂族基团通常含有一个或多个碳原子,以使化合物具有适当的油溶性。作为另一示例,脂族基团可以含有8个或更多个碳原子。通过使一种或多种脂族琥珀酸或酸酐与氨伯胺反应形成的脂族取代的琥珀酰亚胺也是合适的。
基于传动流体组合物的总重量计,摩擦改性剂理想地以足以为传动流体组合物提供按重量计50ppm至800ppm,理想地150ppm至500ppm的氮的量存在于传动流体组合物中。
其他摩擦改性剂化合物也可以包括在本文所述的传动流体组合物中。例如,一类摩擦改性剂包括N-脂族烃基取代的二乙醇胺,其中N-脂族烃基取代基是至少一个不含炔属不饱和并且具有14至20个碳原子的范围的直链脂族烃基基团。
可以使用的另一种摩擦改性剂基于(i)至少一种二(羟烷基)脂族叔胺和(ii)至少一种羟烷基脂族咪唑啉的组合,在二(羟烷基)脂族叔胺中,相同的或不同的羟烷基基团各自含有2至4个碳原子,并且其中脂族基团是含有10至25个碳原子的无环烃基基团,在羟烷基脂族咪唑啉中,羟烷基基团含有2至4个碳原子,并且其中脂族基团是含有10至25个碳原子的无环烃基基团。关于这种摩擦改性剂体系的进一步细节,应参考美国专利5,344,579。
一般而言,本文所述的传动流体组合物可以适当地在传动流体组合物中含有至多2.5重量%,理想地0.05重量%至2.2重量%,优选地至多1.8重量%,或至多仅1.25重量%,或作为另一个示例,最优选地0.75重量%至1重量%的一种或多种总摩擦改性剂。
极压剂
传动流体组合物可以任选地含有一种或多种极压剂。可溶于油中的极压剂包括含硫和含氯硫极压剂、氯化烃极压剂和磷极压剂。这种极压剂的示例包括氯化蜡;有机硫化物和多硫化物,诸如硫化聚异丁烯、硫化脂肪酸、双二苄基二硫醚、双(氯苄基)二硫化物、二丁基四硫化物、硫化油酸甲酯、硫化烷基酚、硫化二戊烯、硫化萜烯、硫化狄尔斯-阿尔德加合物;磷硫化烃,诸如硫化磷与松节油或油酸甲酯的反应产物;亚磷酸酯,诸如亚磷酸二烃基酯和亚磷酸三烃基酯,例如亚磷酸二丁基酯、亚磷酸二庚基酯、亚磷酸二环己基酯、亚磷酸戊基苯基酯;二戊基苯基亚磷酸酯、十三烷基亚磷酸酯、二硬脂基亚磷酸酯和聚丙烯取代的苯基亚磷酸酯;金属硫代氨基甲酸酯,诸如二辛基二硫代氨基甲酸锌和庚基苯酚二酸钡;烷基和二烷基磷酸的胺盐,包括例如二烷基二硫代磷酸与环氧丙烷的反应产物的胺盐;以及它们的混合物。优选的极压剂是硫化聚异丁烯和硫化脂肪酸。
当存在于传动流体组合物中时,基于传动流体组合物的总重量计,极压剂能够以至多10重量%的量存在,或者润滑剂组合物可以含有0.001重量%至2重量%,优选地0.01重量%至0.3重量%,更优选地0.02重量%至0.15重量%,最优选地0.03重量%至0.1重量%的极压剂。
消泡剂
在一些实施方案中,泡沫抑制剂可以形成适用于本文所述的传动流体组合物的另一种组分。泡沫抑制剂可选自硅氧烷、聚丙烯酸酯等。当存在时,基于传动流体组合物的总重量计,本文所述的传动流体组合物中的消泡剂的量的范围可以为至多1.0重量%,或0.001重量%至0.1重量%。作为另一个示例,消泡剂能够以优选的约0.004重量%至约0.10重量%的量存在。
粘度指数改进剂
传动流体组合物可以任选地含有一种或多种粘度指数改进剂。适合的粘度指数改进剂可以包含聚烯烃、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/顺丁烯二酸酯共聚物、氢化苯乙烯/丁二烯共聚物、氢化异戊二烯聚合物、α-烯烃顺丁烯二酸酐共聚物、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。粘度指数改进剂可以包括星形聚合物,并且合适的示例描述于美国公布2012/0101017 A1中。
本文的传动流体组合物除了粘度指数改进剂之外或代替粘度指数改进剂,还可以任选地含有一种或多种分散剂粘度指数改进剂。合适的分散剂粘度指数改进剂可以包含官能化聚烯烃,例如已经用酰化剂(如马来酸酐)和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。
当存在时,基于传动流体组合物的总重量计,粘度指数改进剂和/或分散剂粘度指数改进剂的总量可以为至多30重量%,或可以为0.001重量%至25重量%,或0.01重量%至20重量%,或0.1重量%至15重量%,或0.1重量%至8重量%,或0.5重量%至5重量%。
降凝剂
传动流体组合物可以任选地含有一种或多种降凝剂。合适的降凝剂可包括马来酸酐-苯乙烯的酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯或聚丙烯酰胺或它们的混合物。基于润滑剂组合物的总重量计,降凝剂,当存在时,能够以0.001重量%至1重量%、或0.01重量%至0.5重量%或0.02重量%至0.04重量%的量存在。
在一个实施方案中,润滑剂组合物可以包含一种或多种破乳剂,诸如磷酸三烷基酯、聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和(环氧乙烷-环氧丙烷)聚合物。
用于配制本文所述的传动流体组合物的添加剂可以单独地或以各种子组合形式掺合到基础油中。然而,使用添加剂浓缩物(即,添加剂加稀释剂,诸如烃溶剂)同时掺合所有组分是合适的。添加剂浓缩物的使用利用了呈添加剂浓缩物形式时的成分的组合所提供的相互相容性。此外,浓缩物的使用减少了共混时间并减少了共混错误的可能性。
一般来说,合适的传动流体组合物可以包含以下表2中列出的范围的添加剂组分。
表2
以上各组分的百分比代表按含有所述组分的最终传动流体组合物的总重量计各组分的重量百分比。传动流体组合物的剩余部分由一种或多种基础油组成。
用于配制本文所描述的组合物的添加剂可以单独地或以各种子组合形式掺合到基础油中。然而,使用添加剂浓缩物(即,添加剂加稀释剂,诸如烃溶剂)同时掺合所有组分可以是合适的。
本文公开的润滑剂组合物可以是传动流体、驱动系油、齿轮油或车轴润滑剂。
本文还公开了用于减少传动装置或齿轮的齿轮磨损的方法,所述方法包括用上文所述的传动流体组合物来润滑传动装置或齿轮的步骤。操作传动装置的方法也在本公开的范围内,所述方法包括用本文所述的传动流体组合物来润滑所述传动装置和操作传动装置的步骤。
实施例
以下实施例对于本公开的方法和组合物是说明性而非限制性的。本领域中通常遇到的各种条件和参数的其他合适的修改和调整,并且对于本领域技术人员来说是显而易见的,在本公开的精神和范围内。本文所引用的所有专利和出版物均全文以引用方式并入本文。
进行一系列测试以确定改变钼浓度和含钼化合物的类型对摩擦和轴承点蚀性能的影响。
除了含钼化合物的量和类型以及高碱性磺酸钙清净剂的量和类型之外,以下实施例采用相同的组成。表4和表5示出了每个实施例中所含的含钼化合物,以及该含钼化合物对传动流体组合物所贡献的钼量。表4的调配物包含直链和支链高碱性磺酸钙清净剂的混合物,它们的量可以为传动流体组合物提供约3264ppm Ca。表5中的实施例包含以为传动流体组合物提供约3422ppm Ca的量存在的支链高碱性磺酸钙清净剂。
此外,每个工作实施例包含DI包,它包含一种或多种抗氧化剂、一种或多种腐蚀抑制剂和一种或多种密封膨胀剂,如表3所示。主要量的基础油是第I类基础油的混合物。除非另有说明,否则所有值均表示为传动流体组合物中的组分(即,活性成分加稀释油,如果有的话)的重量百分比。
表3-DI包组成范围
组分 重量%
抗氧化剂 0.1至2.5
密封膨胀剂 0.01至0.5
腐蚀抑制剂 0.01至0.15
对表4中的调配物进行ZF轴承点蚀测试0000 702 232。ZF测试由在100℃的流体温度处操作的FE-8圆柱辊推力轴承组成。轴承以300rpm旋转直到发生足够的磨损而引起过度振动,此时停止测试。“失效时间”表示直至发生过度振动的运行时间。超过750小时的失效时间表示合格的润滑剂组合物,低于750小时的失效实现表示不合格的润滑剂组合物。
表4
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对表5中的制剂进行卡特彼勒TO-4SEQ 1221摩擦测试以测试静摩擦。该测试使用Link Model 1158油/摩擦测试机,该机器是惯性测力计,其中自由旋转质量的动能被旋转摩擦盘与相对的固定钢板的反应吸收。使飞轮加速到预定速度,并且通过在各种接合压力下将盘和板带到一起而停止。
表5
表5的实施例表明,包含不同浓度的含钼化合物提供了合格的静摩擦测试结果。另外,表5的实施例表明,不同类型的含钼化合物适用于通过轴承点蚀测试。
比较例1是未通过轴承点蚀测试的唯一实施例。比较例1和实施例1至实施例7的调配物之间的唯一区别是不存在含钼化合物。此外,实施例3、实施例5和实施例6各自以30ppm的钼浓度通过轴承点蚀测试,并且这些实施例分别包含酰胺酯钼络合物、二硫代氨基甲酸钼和二烷基二硫代磷酸钼。类似地,实施例1和实施例4各自以120ppm的钼浓度通过轴承点蚀测试,并且这些实施例分别包含酰胺酯钼络合物和二硫代氨基甲酸钼。这些实施例表明,各种含钼化合物可以30ppm至小于240ppm的钼(基于调配物的总重量计)的浓度有效地改善轴承点蚀测试中的性能。
表5中的数据显示了调配物通过静摩擦测试的能力,如通过卡特彼勒TO-4SEQ1221所测量。对照1表明含钼化合物的存在不是通过静摩擦测试所必需的。然而,实施例8显示,具有120ppm的钼浓度的流体仍通过摩擦测试,而比较例2显示,具有更高的240ppm的钼浓度的流体不满足卡特彼勒TO-4SEQ 1221测试的要求。
基于表4和表5的结果,可以在对照1和比较例1、实施例1和实施例8以及实施例7和比较例2之间建立联系。这三组实施例中的每组都具有基本上相同的调配物,但磺酸钙清净剂的浓度有小变化。
虽然对照1通过了摩擦测试,但是对应的比较例1未通过轴承点蚀测试。实施例8通过了摩擦测试,相应的实施例1也通过了轴承点蚀测试。最后,比较例2未通过摩擦测试,但相应的实施例7通过了轴承点蚀测试。这些结果显示,具有以为流体组合物提供小于240ppm钼但大于30ppm钼的量存在的含钼化合物的调配物预期可提供改善的轴承点蚀性能,同时仍能够通过卡特彼勒TO-4规范的静摩擦测试。
在考虑本说明书以及本文中公开的实施方式的实践之后,本公开的其他实施方式对本领域的技术人员将显而易见。如在整个说明书和权利要求书中所使用,“一/一个(种)(an)”和/或“一/一个(种)(an)”和/或“所述”可指一个或多于一个。除非另外指明,否则表示数量、比例、百分比或其他数值的所有数字应理解为在所有情况下都被术语“约”修饰。因此,除非相反地指示,否则本说明书和权利要求书中所阐述的数值参数是可以取决于试图通过本公开获得的所需性质而变化的近似值。最低限度地,并且不试图限制等效物原则应用于权利要求书的范围,至少应根据所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数值参数。
应理解,本文所公开的每种组分、化合物、取代基或参数应解释为公开以单独地或与本文所公开的每一种其他组分、化合物、取代基或参数中的一个或多个组合使用。
应另外理解,本文所公开的每个范围应解释为具有相同有效数字数值的在所公开范围内的每个具体值的公开。因此,例如,1至4的范围应解释为值1、2、3和4以及此类值的任何范围的明确公开。
应另外理解,本文所公开的每个范围的每个下限应解释为与本文中针对相同组分、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具体值组合公开。因此,本公开应解释为通过将每个范围的每个下限与每个范围的每个上限或与每个范围内的每个具体值组合、或通过将每个范围的每个上限与每个范围内的每个具体值组合衍生的所有范围的公开。也就是说,还应另外理解,本文还论述在宽范围内的端点值之间的任何范围。因此,1到4的范围还意指1到3、1到2、2到4、2到3等的范围。
此外,本说明书或实施例中所公开的组分、化合物、取代基或参数的特定量/值应解释为一定范围的下限或上限的公开,并且因此可以与针对本公开中其他地方所公开的相同组分、化合物、取代基或参数的范围的任何其他下限或上限或特定量/值组合,以形成那种组分、化合物、取代基或参数的范围。

Claims (25)

1.一种传动流体组合物,所述组合物包含:
大于50重量%的润滑粘度的基础油;
一定量的一种或多种高碱性磺酸钙清净剂,用于为所述传动流体组合物提供2000ppm至5000ppm的钙;
一定量的一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物,用于为所述传动流体组合物提供700ppm至1500ppm的锌;
一定量的一种或多种含钼化合物,用于为所述传动流体组合物提供5ppmw至300ppmw的钼,其中所有的量均基于所述传动流体组合物的总重量计,并且所述一种或多种含钼化合物选自由以下各项组成的组:二硫代氨基甲酸钼、二硫代磷酸钼、有机钼络合物、二烷基二硫代磷酸钼以及它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物以为所述传动流体组合物提供10ppmw至280ppmw的钼、或15ppmw至240ppmw的钼或25ppmw至200ppmw的钼的量存在。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物以为所述传动流体组合物提供15ppmw至240ppmw的钼的量存在。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物以为所述传动流体组合物提供25ppmw至200ppmw的钼的量存在。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种含钼化合物以为所述传动流体组合物提供30ppmw至120ppmw的钼的量存在。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中所述传动流体满足卡特彼勒静摩擦测试SEQ 1221的要求。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物衍生自一种或多种伯烷基醇,所述伯烷基醇各自具有含3至10个碳原子的烷基基团。
8.根据权利要求7所述的组合物,其中所述一种或多种伯烷基醇的烷基基团在相对于羟基基团的β碳处具有支链。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物以为所述传动流体组合物提供750ppm至1400ppm的锌的量存在。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物以为所述传动流体组合物提供800ppm至1300ppm的锌的量存在。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述一种或多种二烷基二硫代磷酸锌化合物以为所述传动流体组合物提供850ppm至1200ppm的锌的量存在。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种高碱性磺酸钙清净剂具有200mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种高碱性磺酸钙清净剂具有250mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种高碱性磺酸钙清净剂具有300mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
15.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种高碱性磺酸钙清净剂具有350mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种高碱性磺酸钙清净剂具有400mg KOH/g或更大的总碱值(TBN),如通过ASTM D-2896的方法所测量。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的组合物,其中所述含钼化合物选自:具有下式的二硫代氨基甲酸钼:
其中Y和X独立地选自氧和硫,每个X和每个Y能够是相同的或不同的,并且R选自具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至30个碳原子的直链或支链烷基基团,或者R是具有2至30个碳原子的烯基基团,并且每个R基团能够是相同的或不同的;
具有下式的二烷基二硫代磷酸钼:
其中R是具有1至20个碳原子的直链或支链烷基基团,并且每个R基团能够是相同的或不同的;
有机酰胺的琥珀酰亚胺钼络合物或有机钼络合物,以及
前述化合物和络合物中的任何两种或更多种的混合物。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的组合物,另外包含基于所述传动流体组合物的总重量计,一定量的一种或多种分散剂,用于为所述传动流体组合物提供10ppm至200ppm的氮。
19.根据权利要求18所述的组合物,其中所述一种或多种分散剂包含琥珀酰亚胺分散剂。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述分散剂以小于5.0重量%的量存在。
21.根据权利要求18至19中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述分散剂以小于3.0重量%的量存在。
22.根据权利要求18至19中任一项所述的组合物,其中基于所述传动流体组合物的总重量计,所述分散剂以小于1.0重量%的量存在。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的组合物,其中所述传动流体被配制用于越野车辆和/或重型机械。
24.一种操作传动装置的方法,所述方法包括用根据权利要求1至23中任一项所述的传动流体组合物来润滑所述传动装置。
25.一种用于在传动装置中提供轴承点蚀保护以及通过根据卡特彼勒TO-4SEQ 1221的静摩擦性能的方法,所述方法包括用根据权利要求1至23中任一项所述的传动流体组合物来润滑所述传动装置。
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